Схематическое изображение станции.
Схематическое изображение станции.

Введение

С ростом числа задач, решаемых беспилотными летательными аппаратами (дронами), возрастает необходимость в полностью автономной системе их обслуживания. Такая станция должна выполнять:

  • быструю смену аккумуляторов,

  • загрузку/разгрузку грузов,

  • точную посадку и позиционирование дрона.

В данной статье рассмотрим внутреннюю конструкцию одной из ключевых частей такой станции, а именно — механизм подачи и приёма грузов и аккумуляторов.

Схема поворотной платформы с одним грузовым лепестком. Всего лепестков должно быть 8 но я их не стал отображать что бы не мешало рассматривать конструкцию. Так же нет толкателя у подъёмника.
Схема поворотной платформы с одним грузовым лепестком. Всего лепестков должно быть 8 но я их не стал отображать что бы не мешало рассматривать конструкцию. Так же нет толкателя у подъёмника.

⚙️ Внутренняя механика станции

На представленной 3D-модели показана основная конструкция модуля обслуживания. Она включает следующие компоненты:

? Поворотная платформа с лепестками

В центре конструкции размещён механизм с крупной шестернёй, который управляет вращением многосегментной платформы — условно назовём её "цветком".

  • Каждый лепесток платформы предназначен для приёма одного груза или аккумулятора.

  • Поворот осуществляется с высокой точностью, позволяя подводить нужный отсек под дрона или подъёмный механизм.

⬆️ Подъёмник

Сбоку от платформы расположен лифт (подъёмник) Этот механизм:

  • Поднимает и опускает контейнеры с грузом или аккумуляторами;

  • Работает в паре с платформой, обеспечивая вертикальное перемещение между посадочной площадкой и техническим отсеком.

Подъёмник движется по вертикальным направляющим, закреплённым с высокой жёсткостью, что обеспечивает стабильность при движении.

? Дополнительные компоненты (не показаны на схеме)

На текущей визуализации отсутствуют, но являются неотъемлемой частью станции:

? Посадочный стол с системой позиционирования дрона

  • Обеспечивает точную посадку беспилотника.

  • Включает механизмы фиксации.

  • Взаимодействует с лифтом и платформой для обеспечения автоматического обмена грузами/аккумуляторами.

? Система загрузки/выгрузки со станции

  • Представляет собой ленточный или направляющий механизм, подводящий грузы к лепесткам поворотной платформы.

  • Работает синхронно с системой управления станцией.

  • Может включать распознавание меток (QR, RFID).

Подробное описание этих подсистем, включая их изображения и схемы, будет приведено в следующей статье.

Преимущества архитектуры

  • Модульность: каждая система — съёмный и ремонтопригодный узел.

  • Надёжность: отсутствуют лишние подвижные детали, большая часть механизмов работает по направляющим.

  • Масштабируемость: возможно расширение количества лепестков, а также установка нескольких подъёмников в зависимости от задач.

  • Автономность: вся работа станции управляется автоматически, по командам с сервера или по расписанию.

    На фото реализация данной конструкции в реале. Тут только 2 грузовых лепестка и нет посолочного стола с системой позиционирования и фиксации.

    Общий вид
    Общий вид
Более подробно двигатель поворотной площадки и механизм подъёма опускания груза.
Более подробно двигатель поворотной площадки и механизм подъёма опускания груза.

Это даже не прототип а просто действующая модель. Модель работает ссылка на видео внизу статьи.

Заключение

Представленная конструкция — это ядро универсальной станции обслуживания дрона, предназначенной для полностью автоматического управления логистикой и подзарядкой БПЛА. Благодаря совмещению поворотной платформы и подъёмного механизма, система позволяет обслуживать дроны без участия оператора. Это открывает путь к непрерывным миссиям дронов — будь то доставка, патрулирование или мониторинг.

В следующей статье мы подробно рассмотрим:

  • посадочный стол с точным позиционированием дрона;

  • механизм загрузки и выгрузки со станции;

Видео показывающая схематическая работа https://youtu.be/JrhscAdpVKo реальная работа механизмов https://youtu.be/1yh0Sqg9CBQ

Комментарии (4)


  1. TimID
    02.07.2025 06:53

    Популярная тема.
    Мы пробовали такой подход - он неэффективен. "Хорошо" посадить дрон довольно сложно, тем более, в автоматическом режиме.
    Поэтому сейчас мы прорабатываем вопрос по использованию манипуляционных роботов (промышленных манипуляторов) в системе стыковки.


    1. stilrambler Автор
      02.07.2025 06:53

      Тут и есть моя главная хитрость. Это система позиционирования и фиксации. Об этом у том числе и мой патент :). То есть специальная V конструкция на дроне. За них цепляется грибообразные захваты и выравнивают дрон над столом точно над окном приёма. Я пробивал это работает у меня даже вроде было видео на эту тему но я его сейчас не нашел.. Главное что бы захваты попали внутрь периметра. А положение дрона при этом не важно. Можно посадить с отклонением в десять сантиметров и практически с любым поворотом относительно стола. Система все выровняет и зафиксирует.


      1. stilrambler Автор
        02.07.2025 06:53

        Дополню для понимания как это работает. Сначало захваты стоят по середине стола. Приземляется дрон. Захваты должны находится находятся внутри контура V образной конструкции. Это не должно быть сложно погрешность посадки может быть очень большой. После захваты начинают разъезжается в стороны и выравнивать дрон относительно окна. В крайне точке он поставят дрон точно над окном и надежно его зафиксируют. От этом как сказано в конце статьи будет подробно в следующей статье. Но матерью по ней с фото и картинками не совсем готов. Саму конструкцию я сделал и для демонстрации она в принципе готова. Но через пару дней везти семью в отпуск и вернусь через месяц так что решил дать тут подробное описание. Но статью об этом будет.


  1. ASDF59
    02.07.2025 06:53

    Скрытый текст

    Что если использовать в качестве грузозахватного приспособления постоянный магнит, типа как на штативах для индикаторов. Усилие на отрыв таких магнитов примерно 10-15 кг при весе самой системы 1 кг. Вместо рычага переключения поставить шаговик.