CN106828935B - 夹具、无人运载工具及自动投放运载物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种夹具、无人运载工具及自动投放运载物的方法，涉及物品输送领域，用以实现物流行业无人机能运输物品的要求。该夹具包括承载体、阻挡件和驱动机构。驱动机构与阻挡件驱动连接，承载体包括腔室，腔室设有敞口；驱动机构能驱动阻挡件在工作位置和非工作位置之间移动。其中，当阻挡件处于工作位置，阻挡件能至少部分堵住敞口，以使得位于腔室内的运载物被约束在腔室内部；当阻挡件处于非工作位置，阻挡件打开所述敞口，以使得运载物能经由所述敞口移动至所述腔室外部。上述技术方案提供的夹具，能够实现运载物的运输和自投放，能够适用于物流行业的无人机及类似产品。

Description

夹具、无人运载工具及自动投放运载物的方法

技术领域

本发明涉及物品输送领域，具体涉及一种夹具、无人运载工具及自动投放运载物的方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，其为利用无线电遥控设备和自备程序操纵装置的不载人飞行设备，多用于航拍、巡检、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域。

将无人机应用于物流行业是目前比较新的趋势，目前无人机的运输模式是发货人员将待运载物安装在无人机的专用载具中，例如安装在无人机下方的拖网内，然后操作无人机升空并前往卸货地点；当无人机抵达卸货地点后，无人机降落在地面，并由处于卸货地点的收货人员将专用载具打开，将运载物取出。在这个过程中，无人机主要起到途中运输的作用，在运输的起点和终点均需要人员进行配合，占用了不少人力。另外，往往还需要处于卸货地点的收货人员具有一定的卸货经验，以免在卸货过程中误操作而损坏无人机，造成无人机无法正常升空。另一方面，如果收货人员并未在无人机到达时处于卸货地点，则无人机需要长时间滞留在卸货地点，直到收货人员抵达并取出运载物后才能重新升空返回，这势必会使无人机的效率受到极大影响。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：目前用于物料行业的无人机还很少，也没有适用于物流行业无人机的自动投放载具。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种夹具、无人运载工具及自动投放运载物的方法，用以实现物流行业无人机能自动投放运载物的要求。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种夹具，包括承载体、阻挡件和驱动机构；所述驱动机构与所述阻挡件驱动连接，所述承载体包括腔室，所述腔室设有敞口；所述驱动机构能驱动所述阻挡件在工作位置和非工作位置之间移动；

其中，当所述阻挡件处于工作位置，所述阻挡件能至少部分堵住所述敞口，以使得位于所述腔室内的运载物被约束在所述腔室内部；当所述阻挡件处于非工作位置，所述阻挡件打开所述敞口，以使得运载物能经由所述敞口移动至所述腔室外部。

在可选或优选的实施例中，所述敞口位于所述承载体底部。

在可选或优选的实施例中，所述阻挡件相对于所述承载体能直线移动或能转动。

在可选或优选的实施例中，夹具还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述阻挡件平移。

在可选或优选的实施例中，夹具还包括限位结构，所述限位结构与所述驱动机构电连接，所述限位结构能向所述驱动机构发出停止信号，以停止所述驱动机构动作。

在可选或优选的实施例中，所述限位结构为接触式限位机构或非接触式限位机构。

在可选或优选的实施例中，所述限位结构为接触式限位机构，所述限位结构设于所述阻挡件的外侧边缘，当所述限位结构与所述承载体接触能向所述驱动机构发出停止信号，以停止所述驱动机构动作。

在可选或优选的实施例中，所述限位结构包括微动开关。

在可选或优选的实施例中，夹具还包括导向结构，所述阻挡件与所述导向结构可滑移连接，所述阻挡件能沿着所述导向结构滑移。

在可选或优选的实施例中，所述导向结构包括导向杆，所述阻挡件的两端设有穿过所述导向杆的通孔。

在可选或优选的实施例中，所述导向结构还包括支撑部件，所述支撑部件设于所述导向结构长度方向的两端之间，所述支撑部件用于防止所述导向杆中部变形。

在可选或优选的实施例中，所述阻挡件为板状结构。

在可选或优选的实施例中，所述承载体为框架状结构。

在可选或优选的实施例中，所述承载体和/或所述阻挡件设有减重孔。

本发明实施例还提供一种无人运载工具，包括本发明任一技术方案提供的夹具。

在可选或优选的实施例中，所述无人运载工具为无人机或无人车。

本发明实施例还提供一种自动投放运载物的方法，包括以下步骤：

打开堵在承载体腔室敞口处的阻挡件；

将所述腔室内的运载物移出所述腔室。

在可选或优选的实施例中，所述打开堵在承载体腔室敞口处的阻挡件的步骤包括：采用驱动机构驱动所述阻挡件移动或转动，以打开所述腔室的敞口。

在可选或优选的实施例中，所述打开堵在承载体腔室内部运载物的阻挡件的步骤还包括：当与所述驱动机构电连接的限位结构向所述驱动结构发出停止信号，停止所述驱动机构的动作。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案提供的夹具，设置了用于装载运载物的腔室，腔室敞口，在需要运载待运载物时，阻挡件处于工作位置，以防止腔室内装载的物品掉出；在需要投放或装入运载物时，阻挡件处于非工作位置，以使得运载物能移出腔室。其流程如下：阻挡件处于非工作位置，此时向腔室内装入运载物；运载物装入完毕后，将阻挡件移动至工作位置，以阻挡腔室内的运载物掉出；将待运载物运载至指定地点后，将阻挡件移动至非工作位置以打开敞口，使得腔室内运载物能移动至敞口外，然后在重力作用下自动掉出，至此完成运载物的搬运与投放。可见，上述技术方案提供的夹具，能够实现运载物的运输和自投放，能够适用于物流行业的无人机及类似产品。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例提供的夹具立体结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的夹具主视结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的夹具左视结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的夹具俯视结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的夹具用于无人机的示意图；

图6为本发明另一实施例提供的自动投放运载物的方法流程示意图。

附图标记：1、承载体；2、阻挡件；3、驱动机构；4、限位结构；5、导向结构；6、运载物；7、无人机；11、敞口；12、腔室；21、减重孔；51、导向杆；52、支撑部件。

具体实施方式

下面结合图1～图6对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

参见图1至图5，本发明实施例提供一种夹具，可用于物流无人机，无人车，起吊装置等，实现运载物的自动投放功能。夹具装载的箱体尺寸可不小于400×300×300，负载可不小于10kg。运载物是指夹具运载的物品，可以为箱子、包裹等。

参见图1，本发明实施例提供的夹具包括承载体1、阻挡件2和驱动机构3。驱动机构3与阻挡件2驱动连接，承载体1包括腔室12，腔室12设有敞口11。驱动机构3能驱动阻挡件2在工作位置和非工作位置之间移动。其中，当阻挡件2处于工作位置，阻挡件2能至少部分堵住敞口11，以使得位于腔室12内的运载物被约束在腔室12内部；当阻挡件2处于非工作位置，阻挡件2打开敞口11，以使得运载物能经由敞口11移动至腔室12外部。

敞口11可以位于腔室12上部、侧部、或底部。若敞口11位于腔室12上部、侧部，后续运载物需要在外力作用下才能移出腔室12。这里所指的外力可以是设置在夹具内的机械手或是驱动部件，亦或是其他方式。若敞口11位于腔室12底部，后续运载物能在重力作用下自动移出腔室12。本实施例中，以敞口11位于腔室12底部为例。图1中的箭头示意了位于腔室12底部的阻挡件2伸出、回缩方向。

阻挡件2有两个位置：工作位置和非工作位置。当阻挡件2处于工作位置，阻挡件2至少能部分堵住敞口11，以使得运载物不从敞口11掉出。阻挡件2是否需要完全堵住敞口11与运载物的形式有关，比如运载物为有固定体积的箱子、包裹等，则阻挡件2可能只需要部分堵住敞口11，以使得这些运载物的尺寸大于敞口11未被挡住部分的尺寸。若运载物为散料，则阻挡件2需要完全堵住敞口11，以防止出现撒漏现象。

承上述，阻挡件2部分堵住敞口11时，可以阻挡在敞口11的边缘处、阻挡在敞口11的中部，阻挡在敞口11的四个角或其中部分角。本实施例中，以将上述夹具应用于物流无人机等产品为例，腔室12内装入的物品一般为箱子，此时阻挡件2只需能挡在箱子的边缘，就能防止箱子掉出，而无需完全挡住敞口11。

阻挡件2可以有多种运动形式以实现其工作位置和非工作位置的切换，比如采用平移，或者采用转动。对于转动而言，可以采用类似于开门、关门的枢接方式；亦可采用在同一平面内转动的方式。

阻挡件2的数量与其结构相关，若阻挡件2本身尺寸较大，采用一块阻挡件2就能堵住腔室12内的物品，则只需要一个阻挡件2，否则可以设置两个或者多个数量的阻挡件2。

以承载体1为矩形结构为例，阻挡件2可以沿着对角线朝着承载体1底面中心移动，亦可沿着承载体1底面的边长方向朝承载体1底面中心移动。

具体地，阻挡件2相对于承载体1能直线移动或能转动。实现直线移动或转动的连接方式有多种，以直线移动为例，比如采用油缸、气缸或电机驱动阻挡件2伸出或回缩；以转动连接为例，可以采用电机驱动阻挡件2转动。

参见图1，本实施例中，阻挡件2为板状结构。该结构紧凑、易加工制造，且重量轻。阻挡件2重量轻则能提高物流无人机的运载能力，提高运载效率。

参见图2，为进一步提高物流无人机的运载能力，阻挡件2设有减重孔21。

参见图1，夹具还包括驱动机构3，驱动机构3与阻挡件2驱动连接，用于驱动阻挡件2平移。阻挡件2平移，运动形式简单且移动快接，能快速打开或堵上敞口11。

参见图3，为了控制阻挡件2的行程，夹具还包括限位结构4，限位结构4与驱动机构3电连接，限位结构4能向驱动机构3发出停止信号，以停止驱动机构3动作。

限位结构4可以采用多种结构形式，比如自动检测阻挡件2的位置，然后在阻挡件2伸出到位后，停止驱动机构3的动作。亦或采用半自动或人工方式向驱动机构3发出停止信号。

进一步地，限位结构4为接触式限位机构或非接触式限位机构。接触式限位机构是指在接触到某物时发出控制信号，非接触式限位机构是指可以采用非接触的方式发出控制信号，即不需要碰触到某物就能发出控制信号。

本实施例中，限位结构4为接触式限位机构，限位结构4设于阻挡件2的外侧边缘，当限位结构4与承载体1接触能向驱动机构3发出停止信号，以停止驱动机构3动作。驱动机构停止后，阻挡件2不再继续移动。本实施例中，限位结构4用于限制阻挡件2的伸出行程。

具体而言，限位结构4包括微动开关。微动开关控制精准，动作灵敏。

参见图2，为了使得阻挡件2按照预定的方向运动，尽量不出现偏移，夹具还包括导向结构5，阻挡件2与导向结构5可滑移连接，阻挡件2能沿着导向结构5滑移。

参见图2，导向结构5包括导向杆51，阻挡件2的两端设有穿过导向杆51的通孔。阻挡件2的两端都与导向杆51连接，驱动电机转动，会带动阻挡件2相对于导向杆51滑移。

参见图2，进一步地，导向结构5还包括支撑部件52，支撑部件52设于导向结构5长度方向的两端之间，支撑部件52用于防止导向杆51中部变形。本实施例中，导向结构5包括导向杆51，导向杆51长度较长，为了防止中间位置出现下垂变形或弯曲，可以设置支撑部件52，支撑部件52可以位于导向杆51长度方向两端之间，较佳可以位于中部，这样结构对称，整个夹具的重心不会偏移。

参见图1，阻挡件2为板状结构。这种结构的阻挡件2结构紧凑，占用空间小，质量轻，能满足无人机的运载要求，且不会过多耗用无人机的承载量。

参见图1，本实施例中，承载体1为框架状结构。承载体1具体为长方体结构，其下部敞开，内部腔室用于装载运载物。

参见图2，为了减重，承载体1和/或阻挡件2设有减重孔21。设置减重孔21更实现夹具的轻量化，有利于提高无人机的运载量。

本发明实施例还提供一种无人运载工具，包括本发明任一技术方案提供的夹具。

参见图6，本发明另一实施例还提供一种自动投放运载物的方法，其可采用上述任一技术方案提供的无人运载工具实现，该方法包括以下步骤：

步骤S10、打开堵在承载体腔室敞口处的阻挡件。

在上述步骤S10中，可以采用手动方式或自动方式将阻挡件移动至非工作位置，以解除对腔室内运载物的约束，使得运载物能够移出腔室。

步骤S20、将腔室内的运载物移出腔室。

以敞口位于腔室底部为例，阻挡件打开敞口后，位于敞口外侧的运载物可在重力作用下自动下落，无需人工搬运，卸载效率高。

上述步骤S10具体包括：采用驱动机构驱动阻挡件移动或转动，以使得阻挡件打开腔室的敞口。

自动方式比如为驱动部件驱动，具体比如为电机、油缸或气缸等方式。另外，还可设置控制部件，在需要打开阻挡件时直接控制驱动部件动作。

上述步骤S10还可包括：当与驱动机构电连接的限位结构向驱动结构发出停止信号，停止驱动机构的动作。

限位结构4为接触式限位机构或非接触式限位机构。接触式限位机构是指在接触到某物时发出控制信号，非接触式限位机构是指可以采用非接触的方式发出控制信号，即不需要碰触到某物才能发出控制信号。限位结构用于限制阻挡件的伸出行程，防止阻挡件伸出过多，这样可以缩短阻挡件的动作时间，提高装载效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (18)

1.一种夹具，其特征在于，所述夹具用以实现物流行业无人机自动投放运载物；所述夹具包括承载体(1)、阻挡件(2)和驱动机构(3)；所述驱动机构(3)与所述阻挡件(2)驱动连接，所述承载体(1)为框架状结构，且所述承载体(1)包括腔室(12)，所述腔室(12)设有敞口(11)；所述承载体(1)下部敞开，内部的腔室(12)用于装载运载物；所述驱动机构(3)能驱动所述阻挡件(2)在工作位置和非工作位置之间移动；所述阻挡件(2)被构造为部分阻挡所述敞口(11)，以阻挡所述敞口(11)的边缘处、所述敞口(11)的四个角或其中部分角；

其中，当所述阻挡件(2)处于工作位置，所述阻挡件(2)能至少部分堵住所述敞口(11)，以使得位于所述腔室(12)内的运载物被约束在所述腔室(12)内部；当所述阻挡件(2)处于非工作位置，所述阻挡件(2)打开所述敞口(11)，以使得运载物能经由所述敞口(11)移动至所述腔室(12)外部。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述敞口(11)位于所述承载体(1)底部。

3.根据权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述阻挡件(2)相对于所述承载体(1)能直线移动或能转动。

4.根据权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，还包括驱动机构(3)，所述驱动机构(3)用于驱动所述阻挡件(2)平移。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，还包括限位结构(4)，所述限位结构(4)与所述驱动机构(3)电连接，所述限位结构(4)能向所述驱动机构(3)发出停止信号，以停止所述驱动机构(3)动作。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述限位结构(4)为接触式限位机构或非接触式限位机构。

7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述限位结构(4)为接触式限位机构，所述限位结构(4)设于所述阻挡件(2)的外侧边缘，当所述限位结构(4)与所述承载体(1)接触能向所述驱动机构(3)发出停止信号，以停止所述驱动机构(3)动作。

8.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于，所述限位结构(4)包括微动开关。

9.根据权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，还包括导向结构(5)，所述阻挡件(2)与所述导向结构(5)可滑移连接，所述阻挡件(2)能沿着所述导向结构(5)滑移。

10.根据权利要求9所述的夹具，其特征在于，所述导向结构(5)包括导向杆(51)，所述阻挡件(2)的两端设有穿过所述导向杆(51)的通孔。

11.根据权利要求10所述的夹具，其特征在于，所述导向结构(5)还包括支撑部件(52)，所述支撑部件(52)设于所述导向结构(5)长度方向的两端之间，所述支撑部件(52)用于防止所述导向杆(51)中部变形。

12.根据权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述阻挡件(2)为板状结构。

13.根据权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述承载体(1)和/或所述阻挡件(2)设有减重孔(21)。

14.一种无人运载工具，其特征在于，包括权利要求1-12任一所述的夹具。

15.根据权利要求14所述的无人运载工具，其特征在于，所述无人运载工具为无人机或无人车。

16.一种自动投放运载物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

打开堵在权利要求1-13任一所述的夹具的承载体腔室敞口处的阻挡件；

将所述腔室内的运载物移出所述腔室。

17.根据权利要求16所述的自动投放运载物的方法，其特征在于，所述打开堵在承载体腔室敞口处的阻挡件的步骤包括：

采用驱动机构驱动所述阻挡件移动或转动，以打开所述腔室的敞口。

18.根据权利要求17所述的自动投放运载物的方法，其特征在于，所述打开堵在承载体腔室内部运载物的阻挡件的步骤还包括：

当与所述驱动机构电连接的限位结构向所述驱动机构发出停止信号，停止所述驱动机构的动作。