CN107776897A - 一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，包括机身、螺旋桨、支架和置物台，还包括底部固定机构和卸货机构，底部固定机构包括升降组件和底部固定组件，卸货机构包括收纳组件和卸货组件，该用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，当无人机携带着快递运送至目的地时，通过卸货机构自动将快递从无人机上取下并放置于规定的地点，相比于手动卸货，不仅省时省力，且增强了无人机的实用性和便捷性；其次，通过底部固定机构从快递的四周同时将快递进行固定，增强了快递的稳固性，避免无人机在运送快递的过程中，快递发生掉落的情况发生，进而提高了无人机的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机。
背景技术
无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务。现有技术已经可通过利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵无人机来运送快递，自动送达目的地，其优点主要在于解决偏远地区的配送问题，提高配送效率，同时减少人力成本。
然而现有的无人机在运送快递时仍存在一些缺陷，首先，当无人机携带着快递运送至目的地时，往往需要人们手动进行卸货，将包裹从无人机上取下，再放至某处，这样费时费力，降低了无人机的实用性和便捷性；其次，现有的无人机仅通过一些简易的固定机构将快递固定住，使得无人机在运送快递的过程中，快递存在掉落的危险，进而降低了无人机的安全性。
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，提供一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，包括机身、螺旋桨、支架和置物台，所述螺旋桨设置在机身上，所述置物台水平设置，所述置物台位于机身的下方，所述机身通过支架与置物台连接，还包括底部固定机构和卸货机构，所述底部固定机构设置在置物台内，所述卸货机构设置在机身的下方，所述卸货机构位于机身的一侧，所述卸货机构位于机身和置物台之间；
所述底部固定机构包括升降组件和底部固定组件，所述升降组件与底部固定组件传动连接；
所述升降组件包括升降板和两个升降单元，所述升降板水平设置，两个升降单元分别设置在升降板的两侧，两个升降单元关于升降板对称设置，所述升降单元包括第一电机、第一丝杆和滑块，所述第一丝杆竖向设置，所述第一电机与第一丝杆传动连接，所述滑块上设有螺纹孔，所述第一丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述第一丝杆与滑块螺纹连接，所述置物台的侧壁上竖向设有滑槽，所述滑块的一侧位于滑槽内，所述滑块与滑槽匹配且滑动连接，所述升降板水平设置在两个滑块之间，所述底部固定组件设置在升降板的上方；
所述底部固定组件包括四个底部固定单元，四个底部固定单元沿着升降板的中心处周向均匀分布，所述置物台的顶面设有四个第一开口，四个底部固定单元分别与四个第一开口一一对应且匹配，所述底部固定单元包括支撑板、第一气缸和第一夹板，所述支撑板和第一夹板均竖向设置在升降板的上方，所述支撑板与第一夹板相互平行，所述第一气缸水平设置在支撑板和第一夹板之间，所述支撑板和第一夹板均与第一气缸的气杆垂直，所述第一气缸的气杆朝向升降板的中心处设置；
所述卸货机构包括收纳组件和卸货组件，所述收纳组件与卸货组件传动连接；
所述收纳组件包括第二电机、转轴、收纳杆和收纳板，所述转轴水平设置，所述第二电机的输出轴与转轴同轴设置，所述第二电机与转轴传动连接，所述收纳杆水平设置，所述收纳杆与转轴垂直连接，所述收纳板水平设置在收纳杆的远离转轴的一侧，所述卸货组件设置在收纳板的下方；
所述卸货组件包括固定块、滑动块、伸缩架、铰接块、卸货板和第二气缸，所述固定块和滑动块均设置在收纳板的下方，所述固定块与收纳板固定连接，所述滑动块与收纳板滑动连接，所述伸缩架竖向设置，所述伸缩架的顶部的两端分别与固定块和滑动块铰接，所述铰接块有两个，所述伸缩架的底部的两端分别与两个铰接块铰接，所述卸货板水平设置在铰接块的下方，两个铰接块均与卸货板滑动连接，所述第二气缸设置在收纳板的下方，所述第二气缸与滑动块传动连接。
作为优选，为了提高包裹的稳固性，所述机身内设有顶部固定机构，所述顶部固定机构包括第三电机、第一锥齿轮、第二夹板和两个驱动单元，所述第三电机竖向朝下设置，所述第三电机与第一锥齿轮传动连接，两个驱动单元分别位于第一锥齿轮的两侧，两个驱动单元关于第一锥齿轮对称设置，所述第二夹板水平设置在两个驱动单元的下方，两个驱动单元关于第二夹板对称设置，所述驱动单元包括第二丝杆、第二锥齿轮、移动块和连杆，所述第二丝杆水平设置，所述第二丝杆通过轴承座与机身连接，所述轴承座和第二锥齿轮分别设置在第二丝杆的两端，所述第二锥齿轮套设在第二丝杆上，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述第二丝杆穿过移动块且第二丝杆与移动块螺纹连接，所述机身的顶面水平设有卡槽，所述移动块的顶部位于卡槽内，所述移动块与卡槽匹配且滑动连接，所述连杆的一端与移动块铰接，所述连杆的另一端与第二夹板铰接，所述机身的底面设有第二开口，所述第二夹板与第二开口对应且匹配。
作为优选，为了提高滑块和移动块移动的稳定性，所述滑槽和卡槽均为燕尾槽。
作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。
作为优选，为了进一步提高包裹的稳固性，所述第二夹板的底面设有吸盘。
作为优选，为了避免包裹发生晃动，所述第一夹板的表面设有橡胶垫。
作为优选，为了保护包裹，所述第一夹板上设有压力传感器，所述机身内设有PLC，所述压力传感器和第一气缸均与PLC电连接。
作为优选，为了便于控制第二夹板下降的距离，所述第二夹板上设有红外线测距仪，所述红外线测距仪和第三电机均与PLC电连接。
作为优选，为了保护包裹，所述卸货板的底面设有硅胶垫。
作为优选，为了节约能源，所述机身上设有光伏板。
本发明的有益效果是，该用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，当无人机携带着快递运送至目的地时，通过卸货机构自动将快递从无人机上取下并放置于规定的地点，相比于手动卸货，不仅省时省力，且增强了无人机的实用性和便捷性；其次，通过底部固定机构从快递的四周同时将快递进行固定，增强了快递的稳固性，避免无人机在运送快递的过程中，快递发生掉落的情况发生，进而提高了无人机的安全性。
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是本发明的一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机的结构示意图。
图2是本发明的一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机的升降组件的结构示意图。
图3是本发明的一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机的升降板与底部固定组件的连接结构示意图。
图4是本发明的一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机的收纳组件的结构示意图。
图5是本发明的一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机的卸货组件的结构示意图。
图6是本发明的一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机的顶部固定机构的结构示意图。
图中：1. 机身，2. 螺旋桨，3. 支架，4. 置物台，5. 升降板，6. 第一电机，7. 第一丝杆，8. 滑块，9. 支撑板，10. 第一气缸，11. 第一夹板，12. 第二电机，13. 转轴，14.收纳杆，15. 收纳板，16. 固定块，17. 滑动块，18. 伸缩架，19. 铰接块，20. 卸货板，21.第二气缸，22. 第三电机，23. 第一锥齿轮，24. 第二夹板，25. 第二丝杆，26. 第二锥齿轮，27. 移动块，28. 连杆。
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，一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，包括机身1、螺旋桨2、支架3和置物台4，所述螺旋桨2设置在机身1上，所述置物台4水平设置，所述置物台4位于机身1的下方，所述机身1通过支架3与置物台4连接，还包括底部固定机构和卸货机构，所述底部固定机构设置在置物台4内，所述卸货机构设置在机身1的下方，所述卸货机构位于机身1的一侧，所述卸货机构位于机身1和置物台4之间；
当无人机携带着快递运送至目的地时，通过卸货机构自动将快递从无人机上取下并放置于规定的地点，相比于手动卸货，不仅省时省力，且增强了无人机的实用性和便捷性；其次，通过底部固定机构从快递的四周同时将快递进行固定，增强了快递的稳固性，避免无人机在运送快递的过程中，快递发生掉落的情况发生，进而提高了无人机的安全性。
所述底部固定机构包括升降组件和底部固定组件，所述升降组件与底部固定组件传动连接；
如图2所示，所述升降组件包括升降板5和两个升降单元，所述升降板5水平设置，两个升降单元分别设置在升降板5的两侧，两个升降单元关于升降板5对称设置，所述升降单元包括第一电机6、第一丝杆7和滑块8，所述第一丝杆7竖向设置，所述第一电机6与第一丝杆7传动连接，所述滑块8上设有螺纹孔，所述第一丝杆7经螺纹孔穿过滑块8，所述第一丝杆7与滑块8螺纹连接，所述置物台4的侧壁上竖向设有滑槽，所述滑块8的一侧位于滑槽内，所述滑块8与滑槽匹配且滑动连接，所述升降板5水平设置在两个滑块8之间，所述底部固定组件设置在升降板5的上方；
第一电机6驱动第一丝杆7转动时，由于滑槽限制了滑块8的转动，使得滑块8沿着第一丝杆7竖直向上移动，进而使两个滑块8同时驱动升降板5向上移动。
如图3所示，所述底部固定组件包括四个底部固定单元，四个底部固定单元沿着升降板5的中心处周向均匀分布，所述置物台4的顶面设有四个第一开口，四个底部固定单元分别与四个第一开口一一对应且匹配，所述底部固定单元包括支撑板9、第一气缸10和第一夹板11，所述支撑板9和第一夹板11均竖向设置在升降板5的上方，所述支撑板9与第一夹板11相互平行，所述第一气缸10水平设置在支撑板9和第一夹板11之间，所述支撑板9和第一夹板11均与第一气缸10的气杆垂直，所述第一气缸10的气杆朝向升降板5的中心处设置；
第一气缸10启动时，驱动第一夹板11水平移动，使得四个第一夹板11同时向升降板5的中心处靠近。
所述卸货机构包括收纳组件和卸货组件，所述收纳组件与卸货组件传动连接；
如图4所示，所述收纳组件包括第二电机12、转轴13、收纳杆14和收纳板15，所述转轴13水平设置，所述第二电机12的输出轴与转轴13同轴设置，所述第二电机12与转轴13传动连接，所述收纳杆14水平设置，所述收纳杆14与转轴13垂直连接，所述收纳板15水平设置在收纳杆14的远离转轴13的一侧，所述卸货组件设置在收纳板15的下方；
第二电机12启动时，驱动转轴13转动，转轴13通过收纳杆14驱动收纳板15向下转动90度。
如图5所示，所述卸货组件包括固定块16、滑动块17、伸缩架18、铰接块19、卸货板20和第二气缸21，所述固定块16和滑动块17均设置在收纳板15的下方，所述固定块16与收纳板15固定连接，所述滑动块17与收纳板15滑动连接，所述伸缩架18竖向设置，所述伸缩架18的顶部的两端分别与固定块16和滑动块17铰接，所述铰接块19有两个，所述伸缩架18的底部的两端分别与两个铰接块19铰接，所述卸货板20水平设置在铰接块19的下方，两个铰接块19均与卸货板20滑动连接，所述第二气缸21设置在收纳板15的下方，所述第二气缸21与滑动块17传动连接。
第二气缸21启动时，推动滑动块17向靠近固定块16的方向移动，使得伸缩架18伸长，伸缩架18通过铰接块19驱动卸货板20向远离收纳板15的方向移动。
如图6所示，所述机身1内设有顶部固定机构，所述顶部固定机构包括第三电机22、第一锥齿轮23、第二夹板24和两个驱动单元，所述第三电机22竖向朝下设置，所述第三电机22与第一锥齿轮23传动连接，两个驱动单元分别位于第一锥齿轮23的两侧，两个驱动单元关于第一锥齿轮23对称设置，所述第二夹板24水平设置在两个驱动单元的下方，两个驱动单元关于第二夹板24对称设置，所述驱动单元包括第二丝杆25、第二锥齿轮26、移动块27和连杆28，所述第二丝杆25水平设置，所述第二丝杆25通过轴承座与机身1连接，所述轴承座和第二锥齿轮26分别设置在第二丝杆25的两端，所述第二锥齿轮26套设在第二丝杆25上，所述第二锥齿轮26与第一锥齿轮23啮合，所述第二丝杆25穿过移动块27且第二丝杆25与移动块27螺纹连接，所述机身1的顶面水平设有卡槽，所述移动块27的顶部位于卡槽内，所述移动块27与卡槽匹配且滑动连接，所述连杆28的一端与移动块27铰接，所述连杆28的另一端与第二夹板24铰接，所述机身1的底面设有第二开口，所述第二夹板24与第二开口对应且匹配，第三电机22驱动第一锥齿轮23转动时，第一锥齿轮23分别通过两个第二锥齿轮26驱动两个第二丝杆25反向转动，使得两个移动块27相向运动，两个移动块27分别通过两个连杆28驱动第二夹板24向下运动，使得第二夹板24向下压住包裹，避免包裹发生晃动，从而提高包裹的稳固性。
作为优选，为了提高滑块8和移动块27移动的稳定性，所述滑槽和卡槽均为燕尾槽。
作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机6、第二电机12和第三电机22均为伺服电机。
作为优选，为了进一步提高包裹的稳固性，所述第二夹板24的底面设有吸盘，第二夹板24在固定住包裹的同时，吸盘吸附在包裹上方，从而进一步提高包裹的稳固性。
作为优选，为了避免包裹发生晃动，所述第一夹板11的表面设有橡胶垫，由于橡胶具有较大的摩擦系数，能增大第一夹板11与包裹间的摩擦力，故能避免包裹发生晃动。
作为优选，为了保护包裹，所述第一夹板11上设有压力传感器，所述机身1内设有PLC，所述压力传感器和第一气缸10均与PLC电连接，当压力传感器检测到压力过大时，表示第一夹板11对包裹夹得过紧，此时PLC控制第一气缸10工作，使得正对的两个第一夹板11稍稍分开，从而对包裹进行保护。
作为优选，为了便于控制第二夹板24下降的距离，所述第二夹板24上设有红外线测距仪，所述红外线测距仪和第三电机22均与PLC电连接，红外线测距仪可检测第二夹板24与包裹顶部的距离，当第二夹板24与包裹抵靠时，距离为0，此时，PLC控制第三电机22停止工作，使得第二夹板24停止下降，从而便于控制第二夹板24下降的距离。
作为优选，为了保护包裹，所述卸货板20的底面设有硅胶垫，由于硅胶垫比较柔软，具有一定的柔韧性，能在卸货板20与包裹接触时产生缓冲作用，从而对包裹进行保护。
作为优选，为了节约能源，所述机身1上设有光伏板。
当无人机携带着快递运送至目的地时，收纳组件启动，收纳组件驱动卸货组件转动90度，使得卸货组件运动至包裹的一侧，之后，卸货组件启动，使得卸货板20推动包裹水平移动，将包裹从置物台4上推送下来，从而实现自动将快递从无人机上取下并放置于规定的地点，相比于手动卸货，不仅省时省力，且增强了无人机的实用性和便捷性；其次，在将包裹放置在置物台4上后，启动升降组件，升降组件驱动底部固定组件上升至置物台4的上方，且底部固定组件位于置物台4的四周，此时底部固定组件启动，使得四个第一夹板11同时向升降板5的中心处靠近，最终将包裹从四周夹紧，进而实现了从快递的四周同时将快递进行固定，增强了快递的稳固性，避免无人机在运送快递的过程中，快递发生掉落的情况发生，进而提高了无人机的安全性。
与现有技术相比，该用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，当无人机携带着快递运送至目的地时，通过卸货机构自动将快递从无人机上取下并放置于规定的地点，相比于手动卸货，不仅省时省力，且增强了无人机的实用性和便捷性；其次，通过底部固定机构从快递的四周同时将快递进行固定，增强了快递的稳固性，避免无人机在运送快递的过程中，快递发生掉落的情况发生，进而提高了无人机的安全性，相比于现有的卸货机构，该卸货机构能在不工作时收纳起来，节省空间，增强了实用性，相比于现有的固定机构，该固定机构能从多个角度对包裹进行固定，从而进一步增强了牢固程度。
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)
1.一种用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，包括机身（1）、螺旋桨（2）、支架（3）和置物台（4），所述螺旋桨（2）设置在机身（1）上，所述置物台（4）水平设置，所述置物台（4）位于机身（1）的下方，所述机身（1）通过支架（3）与置物台（4）连接，其特征在于，还包括底部固定机构和卸货机构，所述底部固定机构设置在置物台（4）内，所述卸货机构设置在机身（1）的下方，所述卸货机构位于机身（1）的一侧，所述卸货机构位于机身（1）和置物台（4）之间；
所述底部固定机构包括升降组件和底部固定组件，所述升降组件与底部固定组件传动连接；
所述升降组件包括升降板（5）和两个升降单元，所述升降板（5）水平设置，两个升降单元分别设置在升降板（5）的两侧，两个升降单元关于升降板（5）对称设置，所述升降单元包括第一电机（6）、第一丝杆（7）和滑块（8），所述第一丝杆（7）竖向设置，所述第一电机（6）与第一丝杆（7）传动连接，所述滑块（8）上设有螺纹孔，所述第一丝杆（7）经螺纹孔穿过滑块（8），所述第一丝杆（7）与滑块（8）螺纹连接，所述置物台（4）的侧壁上竖向设有滑槽，所述滑块（8）的一侧位于滑槽内，所述滑块（8）与滑槽匹配且滑动连接，所述升降板（5）水平设置在两个滑块（8）之间，所述底部固定组件设置在升降板（5）的上方；
所述底部固定组件包括四个底部固定单元，四个底部固定单元沿着升降板（5）的中心处周向均匀分布，所述置物台（4）的顶面设有四个第一开口，四个底部固定单元分别与四个第一开口一一对应且匹配，所述底部固定单元包括支撑板（9）、第一气缸（10）和第一夹板（11），所述支撑板（9）和第一夹板（11）均竖向设置在升降板（5）的上方，所述支撑板（9）与第一夹板（11）相互平行，所述第一气缸（10）水平设置在支撑板（9）和第一夹板（11）之间，所述支撑板（9）和第一夹板（11）均与第一气缸（10）的气杆垂直，所述第一气缸（10）的气杆朝向升降板（5）的中心处设置；
所述卸货机构包括收纳组件和卸货组件，所述收纳组件与卸货组件传动连接；
所述收纳组件包括第二电机（12）、转轴（13）、收纳杆（14）和收纳板（15），所述转轴（13）水平设置，所述第二电机（12）的输出轴与转轴（13）同轴设置，所述第二电机（12）与转轴（13）传动连接，所述收纳杆（14）水平设置，所述收纳杆（14）与转轴（13）垂直连接，所述收纳板（15）水平设置在收纳杆（14）的远离转轴（13）的一侧，所述卸货组件设置在收纳板（15）的下方；
所述卸货组件包括固定块（16）、滑动块（17）、伸缩架（18）、铰接块（19）、卸货板（20）和第二气缸（21），所述固定块（16）和滑动块（17）均设置在收纳板（15）的下方，所述固定块（16）与收纳板（15）固定连接，所述滑动块（17）与收纳板（15）滑动连接，所述伸缩架（18）竖向设置，所述伸缩架（18）的顶部的两端分别与固定块（16）和滑动块（17）铰接，所述铰接块（19）有两个，所述伸缩架（18）的底部的两端分别与两个铰接块（19）铰接，所述卸货板（20）水平设置在铰接块（19）的下方，两个铰接块（19）均与卸货板（20）滑动连接，所述第二气缸（21）设置在收纳板（15）的下方，所述第二气缸（21）与滑动块（17）传动连接。
2.如权利要求1所述的用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，其特征在于，所述机身（1）内设有顶部固定机构，所述顶部固定机构包括第三电机（22）、第一锥齿轮（23）、第二夹板（24）和两个驱动单元，所述第三电机（22）竖向朝下设置，所述第三电机（22）与第一锥齿轮（23）传动连接，两个驱动单元分别位于第一锥齿轮（23）的两侧，两个驱动单元关于第一锥齿轮（23）对称设置，所述第二夹板（24）水平设置在两个驱动单元的下方，两个驱动单元关于第二夹板（24）对称设置，所述驱动单元包括第二丝杆（25）、第二锥齿轮（26）、移动块（27）和连杆（28），所述第二丝杆（25）水平设置，所述第二丝杆（25）通过轴承座与机身（1）连接，所述轴承座和第二锥齿轮（26）分别设置在第二丝杆（25）的两端，所述第二锥齿轮（26）套设在第二丝杆（25）上，所述第二锥齿轮（26）与第一锥齿轮（23）啮合，所述第二丝杆（25）穿过移动块（27）且第二丝杆（25）与移动块（27）螺纹连接，所述机身（1）的顶面水平设有卡槽，所述移动块（27）的顶部位于卡槽内，所述移动块（27）与卡槽匹配且滑动连接，所述连杆（28）的一端与移动块（27）铰接，所述连杆（28）的另一端与第二夹板（24）铰接，所述机身（1）的底面设有第二开口，所述第二夹板（24）与第二开口对应且匹配。
3.如权利要求2所述的用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，其特征在于，所述滑槽和卡槽均为燕尾槽。
4.如权利要求2所述的用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，其特征在于，所述第一电机（6）、第二电机（12）和第三电机（22）均为伺服电机。
5.如权利要求2所述的用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，其特征在于，所述第二夹板（24）的底面设有吸盘。
6.如权利要求1所述的用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，其特征在于，所述第一夹板（11）的表面设有橡胶垫。
7.如权利要求2所述的用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，其特征在于，所述第一夹板（11）上设有压力传感器，所述机身（1）内设有PLC，所述压力传感器和第一气缸（10）均与PLC电连接。
8.如权利要求7所述的用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，其特征在于，所述第二夹板（24）上设有红外线测距仪，所述红外线测距仪和第三电机（22）均与PLC电连接。
9.如权利要求1所述的用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，其特征在于，所述卸货板（20）的底面设有硅胶垫。
10.如权利要求1所述的用于送快递的具有卸货功能的安全系数高的无人机，其特征在于，所述机身（1）上设有光伏板。
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