CN107593667A - 一种基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机 - Google Patents
一种基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明及一种基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，包括机体、吸附机构和切割机构，吸附组件包括转动组件和夹紧组件，夹紧组件包括固定板、驱动单元和两个夹紧单元，切割机构包括升降组件和摆动组件，摆动组件包括升降板、控制单元和摆动单元。该基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机中，通过吸附机构，使得卡爪能够夹紧各个位置及粗细不同的树枝，起到稳定停靠的作用，不仅节省电能，相比在空中进行切割，固定的无人机能够提供更好的支撑，通过切割机构，使得刀片升降、摆动，可以对树枝上的蜂窝进行切割，与人为攀爬树木相比，尽可能的避免了攀爬过程中存在的安全隐患，更加便捷安全，通过这些，提高了无人机的实用性和功能性。
Description
技术领域
本发明及无人机领域，特别涉及一种基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。
蜂窝是一种营养价值极高的东西，然而蜂窝的采摘并不容易，通常都需要专业人员爬上十几米高的树上进行手动采摘，但是这样容易遭到蜂类的攻击，还可能存在摔伤的安全隐患，这样十分危险，因此设计一种用于采摘蜂窝的无人机势在必行，如果能够通过无人机来实现采摘蜂窝，将大大提高无人及的实用性和功能性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：如图1所示，一种基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，包括机体，还包括吸附机构和切割机构，所述吸附机构和切割机构均设置在机体的内部；
通过吸附机构，使得卡爪能够夹紧各个位置及粗细不同的树枝，起到稳定停靠的作用，不仅节省电能，相比在空中进行切割，固定的无人机能够提供更好的支撑，通过切割机构，使得刀片升降、摆动，可以对树枝上的蜂窝进行切割，与人为攀爬树木相比，尽可能的避免了攀爬过程中存在的安全隐患，更加便捷安全，通过这些，大大提高了无人机的实用性和功能性。
所述吸附机构包括移动组件和吸附组件，所述吸附组件设置在移动组件的一侧，所述移动组件与吸附组件传动连接；
如图3所示所述吸附组件包括转动组件和夹紧组件，所述转动组件与夹紧组件传动连接；
所述转动组件包括固定块和第二电机，所述固定块与条形齿轮相连，所述第二电机水平设置在固定块的内部，所述第二电机与固定板传动连接；
所述夹紧组件包括固定板、驱动单元和两个夹紧单元，所述固定板竖向设置且与转动组件相连，所述驱动单元包括第三电机、第二齿轮和第三齿轮，所述第三电机竖向设置在固定板上，所述第三电机与第二齿轮传动连接，所述第三齿轮设置在第二齿轮的一侧，所述第二齿轮与第三齿轮啮合；
两个夹紧单元分别设置在第三齿轮的两侧且关于第三齿轮对称，所述夹紧单元包括丝杆、移动块、固定杆和卡爪，所述丝杆竖向设置，所述丝杆与第三齿轮同轴设置，所述移动块的中部设有通孔，所述通孔的内部设有与丝杆匹配的内螺纹，所述丝杆经通孔穿过移动块，所述第三齿轮分别通过两个丝杆驱动两个移动块相向运动，所述固定杆水平设置，所述固定杆的一端与移动块相连，所述固定杆的另一端与卡爪相连，所述卡爪竖向设置固定板的远离移动组件的一侧，所述卡爪的竖向截面为弧形，两个卡爪的弧口正对设置；
位于固定块中的第二电机启动，可以带动固定板旋转，从而调节卡爪的角度，此时，启动第三电机，第二齿轮随之转动，带动第三齿轮转动，第三齿轮分别通过两个丝杆驱动两个移动块相向运动，通过控制第二电机的转向，可以使得移动块通过固定杆带动卡爪移动，从而使得两个卡爪相互靠近或者远离。
如图4所示，所述切割机构包括升降组件和摆动组件，所述摆动组件设置在升降组件的上方，所述升降组件与摆动组件传动连接；
所述摆动组件包括升降板、控制单元和摆动单元，所述升降板与升降组件相连，所述控制单元设置在升降板的内部，所述控制单元与摆动单元传动连接；
所述控制单元包括第四电机和驱动轮，所述第四电机竖向设置在升降板的内部，所述第四电机与驱动轮传动连接，所述摆动单元包括连杆、套管、摆动杆和刀片，所述摆动杆水平设置，所述摆动杆的一端与升降板的一侧铰接，所述摆动杆的另一端与刀片相连，所述刀片水平设置，所述套管套设在摆动杆上，所述套管在摆动杆上滑动，所述连杆的一端与套管铰接，所述连杆的另一端与驱动轮的远离圆心处铰接。
第四电机启动，驱动轮随之转动，驱动轮带动连杆转动，连杆在转动的过程中会使得套管在摆动杆上滑动，同时给摆动杆提供一个作用力，使得摆动杆绕着铰接处摆动，摆动杆带动来回摆动切割。
如图2所示，所述移动组件包括第一电机、第一齿轮和条形齿轮，所述第一电机水平设置，所述第一电机与第一齿轮传动连接，所述条形齿轮水平设置在第一齿轮的下方，所述第一齿轮与条形齿轮啮合。
第一电机启动，第一齿轮随之转动，第一齿轮带动条形齿轮移动，通过控制第一电机的转向，可以使得条形齿轮带动吸附组件移动伸出或者缩回机体的内部。
作为优选，为了对固定板进行稳定，气缸启动，气缸带动磁铁伸出固定块的内部，吸住固定板，防止固定板转动，起到稳定的作用，所述固定块的内部还设有两个吸引单元，两个吸引单元分别设置在第二电机的两侧且关于第二电机对称，所述吸引单元包括气缸和磁铁，所述气缸水平设置在固定块的内部，所述磁铁设置在固定块的内部，所述气缸通过气杆与磁铁传动连接。
如图4所示，所述升降组件包括电动推杆、滑动块和伸缩架，所述电动推杆水平设置在机体的内部，所述电动推杆的推杆与滑动块传动连接，所述滑动块在机体的内部滑动，所述伸缩架竖向设置在机体的内部，所述伸缩架下侧的两端中，其中一端与滑动块铰接，另一端与机体的内部铰接，所述伸缩架上侧的两端均设置在升降板的内部且在升降板的内部滑动。
电动推杆启动，电动推杆的推杆带动滑动块向左移动，滑动块会给伸缩架下侧的一端提供一个作用力，伸缩架受力后向上升起，将升降板托起，滑动块向右移动，伸缩架收缩下降。
作为优选，为了使移动块沿着导向杆的方向稳定移动，所述移动块的两侧设有两根导向杆，两个导向杆分别竖向设置在移动块的两侧且关于丝杆对称，所述移动块与导向杆抵靠，所述移动块与导向杆滑动连接。
作为优选，为了使条形齿轮水平稳定的移动，所述机体的内部还设有稳固单元，所述稳固单元包括燕尾槽和位移块，所述燕尾槽水平固定在机体的内部，所述位移块与燕尾槽匹配，所述位移块在燕尾槽的内部滑动，所述位移块与条形齿轮相连。
作为优选，为了精确控制气缸，所述气缸为电子气缸。
作为优选，为了使第三电机精确稳定的转动，所述第三电机为伺服电机。
作为优选，为了能够遥控无人机，所述机体的内部还设有天线。
移动组件带动吸附组件移动，使得卡爪能够伸出机体的内部，通过转动组件调节卡爪的角度，通过夹紧组件可以使得卡爪对不同粗细的树枝进行夹紧，用以固定无人机，起到稳定并且节省动力的作用，通过升降组件，使得刀片可以移动到适合高度，通过摆动组件，使得刀片可以来回摆动，对树枝上的蜂窝进行切割，安全便捷。
本发明的有益效果是，该基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机中，通过吸附机构，使得卡爪能够夹紧各个位置及粗细不同的树枝，起到稳定停靠的作用，不仅节省电能，相比在空中进行切割，固定的无人机能够提供更好的支撑，通过切割机构，使得刀片升降、摆动，可以对树枝上的蜂窝进行切割，与人为攀爬树木相比，尽可能的避免了攀爬过程中存在的安全隐患，更加便捷安全，通过这些，大大提高了无人机的实用性和功能性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机的移动组件的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机的吸附组件的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机的切割机构的结构示意图；
图中：1.机体，2.第一电机，3.第一齿轮，4.条形齿轮，5.位移块，6.燕尾槽，7.固定块，8.第二电机，9.气缸，10.磁铁，11.固定板，12.第三电机，13.第二齿轮，14.第三齿轮，15.丝杆，16.移动块，17.固定杆，18.卡爪，19.电动推杆，20.滑动块，21.伸缩架，22.升降板，23.第四电机，24.驱动轮，25.连杆，26.套管，27.摆动杆，28.刀片。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，包括机体1，还包括吸附机构和切割机构，所述吸附机构和切割机构均设置在机体1的内部；
通过吸附机构，使得卡爪19能够夹紧各个位置及粗细不同的树枝，起到稳定停靠的作用，不仅节省电能，相比在空中进行切割，固定的无人机能够提供更好的支撑，通过切割机构，使得刀片28升降、摆动，可以对树枝上的蜂窝进行切割，与人为攀爬树木相比，尽可能的避免了攀爬过程中存在的安全隐患，更加便捷安全，通过这些，大大提高了无人机的实用性和功能性。
所述吸附机构包括移动组件和吸附组件，所述吸附组件设置在移动组件的一侧，所述移动组件与吸附组件传动连接；
如图3所示所述吸附组件包括转动组件和夹紧组件，所述转动组件与夹紧组件传动连接；
所述转动组件包括固定块7和第二电机8，所述固定块7与条形齿轮4相连，所述第二电机8水平设置在固定块7的内部，所述第二电机8与固定板11传动连接；
所述夹紧组件包括固定板11、驱动单元和两个夹紧单元，所述固定板11竖向设置且与转动组件相连，所述驱动单元包括第三电机12、第二齿轮13和第三齿轮14，所述第三电机12竖向设置在固定板11上，所述第三电机12与第二齿轮13传动连接，所述第三齿轮14设置在第二齿轮13的一侧，所述第二齿轮13与第三齿轮14啮合；
两个夹紧单元分别设置在第三齿轮14的两侧且关于第三齿轮14对称，所述夹紧单元包括丝杆15、移动块16、固定杆17和卡爪18，所述丝杆15竖向设置，所述丝杆15与第三齿轮14同轴设置，所述移动块16的中部设有通孔，所述通孔的内部设有与丝杆15匹配的内螺纹，所述丝杆15经通孔穿过移动块16，所述第三齿轮14分别通过两个丝杆15驱动两个移动块16相向运动，所述固定杆17水平设置，所述固定杆17的一端与移动块16相连，所述固定杆17的另一端与卡爪18相连，所述卡爪18竖向设置固定板11的远离移动组件的一侧，所述卡爪18的竖向截面为弧形，两个卡爪18的弧口正对设置；
位于固定块7中的第二电机8启动，可以带动固定板11旋转，从而调节卡爪18的角度，此时，启动第三电机12，第二齿轮13随之转动，带动第三齿轮14转动，第三齿轮14分别通过两个丝杆15驱动两个移动块16相向运动，通过控制第二电机12的转向，可以使得移动块16通过固定杆17带动卡爪18移动，从而使得两个卡爪18相互靠近或者远离。
如图4所示，所述切割机构包括升降组件和摆动组件，所述摆动组件设置在升降组件的上方，所述升降组件与摆动组件传动连接；
所述摆动组件包括升降板22、控制单元和摆动单元，所述升降板22与升降组件相连，所述控制单元设置在升降板22的内部，所述控制单元与摆动单元传动连接；
所述控制单元包括第四电机23和驱动轮24，所述第四电机23竖向设置在升降板22的内部，所述第四电机23与驱动轮24传动连接，所述摆动单元包括连杆25、套管26、摆动杆27和刀片28，所述摆动杆27水平设置，所述摆动杆27的一端与升降板22的一侧铰接，所述摆动杆27的另一端与刀片28相连，所述刀片28水平设置，所述套管26套设在摆动杆27上，所述套管26在摆动杆27上滑动，所述连杆25的一端与套管26铰接，所述连杆25的另一端与驱动轮24的远离圆心处铰接。
第四电机23启动，驱动轮24随之转动，驱动轮24带动连杆25转动，连杆25在转动的过程中会使得套管26在摆动杆27上滑动，同时给摆动杆27提供一个作用力，使得摆动杆27绕着铰接处摆动，摆动杆27带动28来回摆动切割。
如图2所示，所述移动组件包括第一电机2、第一齿轮3和条形齿轮4，所述第一电机2水平设置，所述第一电机2与第一齿轮3传动连接，所述条形齿轮4水平设置在第一齿轮3的下方，所述第一齿轮3与条形齿轮4啮合。
第一电机2启动，第一齿轮3随之转动，第一齿轮3带动条形齿轮4移动，通过控制第一电机2的转向，可以使得条形齿轮4带动吸附组件移动伸出或者缩回机体1的内部。
作为优选，为了对固定板11进行稳定，气缸9启动，气缸带动磁铁10伸出固定块7的内部，吸住固定板11，防止固定板11转动，起到稳定的作用，所述固定块7的内部还设有两个吸引单元，两个吸引单元分别设置在第二电机8的两侧且关于第二电机8对称，所述吸引单元包括气缸9和磁铁10，所述气缸9水平设置在固定块7的内部，所述磁铁10设置在固定块7的内部，所述气缸9通过气杆与磁铁10传动连接。
如图4所示，所述升降组件包括电动推杆19、滑动块20和伸缩架21，所述电动推杆19水平设置在机体1的内部，所述电动推杆19的推杆与滑动块20传动连接，所述滑动块20在机体1的内部滑动，所述伸缩架21竖向设置在机体1的内部，所述伸缩架21下侧的两端中，其中一端与滑动块20铰接，另一端与机体1的内部铰接，所述伸缩架21上侧的两端均设置在升降板22的内部且在升降板22的内部滑动。
电动推杆19启动，电动推杆19的推杆带动滑动块20向左移动，滑动块20会给伸缩架21下侧的一端提供一个作用力，伸缩架21受力后向上升起，将升降板22托起，滑动块20向右移动，伸缩架20收缩下降。
作为优选，为了使移动块16沿着导向杆的方向稳定移动，所述移动块16的两侧设有两根导向杆，两个导向杆分别竖向设置在移动块16的两侧且关于丝杆15对称，所述移动块16与导向杆抵靠，所述移动块16与导向杆滑动连接。
作为优选，为了使条形齿轮4水平稳定的移动，所述机体1的内部还设有稳固单元，所述稳固单元包括燕尾槽6和位移块5，所述燕尾槽6水平固定在机体1的内部，所述位移块5与燕尾槽6匹配，所述位移块5在燕尾槽6的内部滑动，所述位移块5与条形齿轮4相连。
作为优选，为了精确控制气缸9，所述气缸9为电子气缸。
作为优选，为了使第三电机12精确稳定的转动，所述第三电机12为伺服电机。
作为优选，为了能够遥控无人机，所述机体1的内部还设有天线。
移动组件带动吸附组件移动，使得卡爪19能够伸出机体1的内部，通过转动组件调节卡爪19的角度，通过夹紧组件可以使得卡爪19对不同粗细的树枝进行夹紧，用以固定无人机，起到稳定并且节省动力的作用，通过升降组件，使得刀片28可以移动到适合高度，通过摆动组件，使得刀片28可以来回摆动，对树枝上的蜂窝进行切割，安全便捷。
与现有技术相比，该基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机中，通过吸附机构，使得卡爪19能够夹紧各个位置及粗细不同的树枝，起到稳定停靠的作用，不仅节省电能，相比在空中进行切割，固定的无人机能够提供更好的支撑，通过切割机构，使得刀片28升降、摆动，可以对树枝上的蜂窝进行切割，与人为攀爬树木相比，尽可能的避免了攀爬过程中存在的安全隐患，更加便捷安全，通过这些，大大提高了无人机的实用性和功能性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，包括机体(1)，其特征在于，还包括吸附机构和切割机构，所述吸附机构和切割机构均设置在机体(1)的内部；
所述吸附机构包括移动组件和吸附组件，所述吸附组件设置在移动组件的一侧，所述移动组件与吸附组件传动连接；
所述吸附组件包括转动组件和夹紧组件，所述转动组件与夹紧组件传动连接；
所述夹紧组件包括固定板(11)、驱动单元和两个夹紧单元，所述固定板(11)竖向设置且与转动组件相连，所述驱动单元包括第三电机(12)、第二齿轮(13)和第三齿轮(14)，所述第三电机(12)竖向设置在固定板(11)上，所述第三电机(12)与第二齿轮(13)传动连接，所述第三齿轮(14)设置在第二齿轮(13)的一侧，所述第二齿轮(13)与第三齿轮(14)啮合；
两个夹紧单元分别设置在第三齿轮(14)的两侧且关于第三齿轮(14)对称，所述夹紧单元包括丝杆(15)、移动块(16)、固定杆(17)和卡爪(18)，所述丝杆(15)竖向设置，所述丝杆(15)与第三齿轮(14)同轴设置，所述移动块(16)的中部设有通孔，所述通孔的内部设有与丝杆(15)匹配的内螺纹，所述丝杆(15)经通孔穿过移动块(16)，所述第三齿轮(14)分别通过两个丝杆(15)驱动两个移动块(16)相向运动，所述固定杆(17)水平设置，所述固定杆(17)的一端与移动块(16)相连，所述固定杆(17)的另一端与卡爪(18)相连，所述卡爪(18)竖向设置固定板(11)的远离移动组件的一侧，所述卡爪(18)的竖向截面为弧形，两个卡爪(18)的弧口正对设置；
所述切割机构包括升降组件和摆动组件，所述摆动组件设置在升降组件的上方，所述升降组件与摆动组件传动连接；
所述摆动组件包括升降板(22)、控制单元和摆动单元，所述升降板(22)与升降组件相连，所述控制单元设置在升降板(22)的内部，所述控制单元与摆动单元传动连接；
所述控制单元包括第四电机(23)和驱动轮(24)，所述第四电机(23)竖向设置在升降板(22)的内部，所述第四电机(23)与驱动轮(24)传动连接，所述摆动单元包括连杆(25)、套管(26)、摆动杆(27)和刀片(28)，所述摆动杆(27)水平设置，所述摆动杆(27)的一端与升降板(22)的一侧铰接，所述摆动杆(27)的另一端与刀片(28)相连，所述刀片(28)水平设置，所述套管(26)套设在摆动杆(27)上，所述套管(26)在摆动杆(27)上滑动，所述连杆(25)的一端与套管(26)铰接，所述连杆(25)的另一端与驱动轮(24)的远离圆心处铰接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，其特征在于，所述移动组件包括第一电机(2)、第一齿轮(3)和条形齿轮(4)，所述第一电机(2)水平设置，所述第一电机(2)与第一齿轮(3)传动连接，所述条形齿轮(4)水平设置在第一齿轮(3)的下方，所述第一齿轮(3)与条形齿轮(4)啮合。
3.如权利要求2所述的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，其特征在于，所述转动组件包括固定块(7)和第二电机(8)，所述固定块(7)与条形齿轮(4)相连，所述第二电机(8)水平设置在固定块(7)的内部，所述第二电机(8)与固定板(11)传动连接。
4.如权利要求3所述的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，其特征在于，所述固定块(7)的内部还设有两个吸引单元，两个吸引单元分别设置在第二电机(8)的两侧且关于第二电机(8)对称，所述吸引单元包括气缸(9)和磁铁(10)，所述气缸(9)水平设置在固定块(7)的内部，所述磁铁(10)设置在固定块(7)的内部，所述气缸(9)通过气杆与磁铁(10)传动连接。
5.如权利要求1所述的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，其特征在于，所述升降组件包括电动推杆(19)、滑动块(20)和伸缩架(21)，所述电动推杆(19)水平设置在机体(1)的内部，所述电动推杆(19)的推杆与滑动块(20)传动连接，所述滑动块(20)在机体(1)的内部滑动，所述伸缩架(21)竖向设置在机体(1)的内部，所述伸缩架(21)下侧的两端中，其中一端与滑动块(20)铰接，另一端与机体(1)的内部铰接，所述伸缩架(21)上侧的两端均设置在升降板(22)的内部且在升降板(22)的内部滑动。
6.如权利要求1所述的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，其特征在于，所述移动块(16)的两侧设有两根导向杆，两个导向杆分别竖向设置在移动块(16)的两侧且关于丝杆(15)对称，所述移动块(16)与导向杆抵靠，所述移动块(16)与导向杆滑动连接。
7.如权利要求2所述的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，其特征在于，所述机体(1)的内部还设有稳固单元，所述稳固单元包括燕尾槽(6)和位移块(5)，所述燕尾槽(6)水平固定在机体(1)的内部，所述位移块(5)与燕尾槽(6)匹配，所述位移块(5)在燕尾槽(6)的内部滑动，所述位移块(5)与条形齿轮(4)相连。
8.如权利要求4所述的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，其特征在于，所述气缸(9)为电子气缸。
9.如权利要求1所述的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，其特征在于，所述第三电机(12)为伺服电机。
10.如权利要求1所述的基于物联网的具有采摘蜂窝功能的无人机，其特征在于，所述机体(1)的内部还设有天线。
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