CN108555950A - 一种带有柔性抓取器机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有柔性抓取器机械臂,包括无人机本体,无人机本体的机头处设有第一安装头,第一安装头通过螺栓固定有第二安装头,第二安装头远离第一安装头的一侧侧壁上固定有水平设置的固定臂,固定臂远离第二安装头的一端开设有凹槽,凹槽内转动连接有第一齿轮与第二齿轮,且第一齿轮和第二齿轮啮合设置,第二齿轮的环形侧壁上固定有竖直设置的活动臂,活动臂的侧壁上固定有第一油缸,第一油缸的活塞杆固定有水平设置的活动块,且活动块滑动连接在活动臂上。本装置结构简单,设计合理,构思巧妙,机械臂调节方便,适用于复杂地形的勘探作业,同时采用柔性夹取,夹持牢固且物体不易损伤,实用性强,适合推广。
Description
技术领域
本发明涉及飞行机械臂技术领域,尤其涉及一种带有柔性抓取器机械臂。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,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,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作,与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝,肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、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、制造浪漫等等领域的应用。
近年来无人机与机械臂和摄像头技术相结合,使得无人机应用于航空拍摄领域,主要对环境进行监控与勘察,而机械臂的应用大大加强了无人机与环境之间的主动接触与交互,使得无人机大大提高其应用价值,然而现有的无人机所使用的机械臂调节自由度有限,工作范围有限,机械爪在抓取物品时,往往造成物品受到损坏,为此我们提出一种带有柔性抓取器机械臂。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种带有柔性抓取器机械臂。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种带有柔性抓取器机械臂,包括无人机本体,无人机本体的机头处设有第一安装头,第一安装头通过螺栓固定有第二安装头,第二安装头远离第一安装头的一侧侧壁上固定有水平设置的固定臂,固定臂远离第二安装头的一端开设有凹槽,凹槽内转动连接有第一齿轮与第二齿轮,且第一齿轮和第二齿轮啮合设置,第二齿轮的环形侧壁上固定有竖直设置的活动臂,活动臂的侧壁上固定有第一油缸,第一油缸的活塞杆固定有水平设置的活动块,且活动块滑动连接在活动臂上,活动块的底端铰接有均匀分布且为倾斜设置的第一连杆,且第一连杆成环形阵列分布,第一连杆的另一端均铰接有水平设置的第一活动杆,所述活动臂的底端固定有水平设置的圆盘,且第一活动杆均滑动连接在第一圆盘上,第一活动杆位于圆盘外部的一端均固定有竖直设置的爪臂,爪臂的侧壁上均固定有第二油缸,第二油缸的活塞杆均铰接有倾斜设置的第二连杆,第二连杆的另一端均铰接有倾斜设置的活动爪,且活动爪分别铰接在对应的爪臂的另一端。
优选的,所述活动爪上均滑动连接有一组第二活动杆,且第二活动杆与活动爪垂直设置,一组第二活动杆的一端均固定有夹板,且夹板与活动爪平行设置且位于爪臂之间,第二活动杆的另一端均套接有弹簧,弹簧的一端连接在第二活动杆的一端,弹簧的另一端连接在活动爪的侧壁上。
优选的,所述固定臂的一侧侧壁上固定有电机,电机的输出轴延伸进凹槽内并连接在第一齿轮的一侧侧壁圆心位置。
优选的,所述圆盘的内部开设有均匀分布的空腔,第一活动杆的一端分别延伸进对应的空腔内并设有限位块,且限位块均滑动连接在空腔内。
优选的,所述圆盘的底端固定有弧形的弹性板。
优选的,所述活动爪的侧壁上均固定有弧形的弹性杆,且弹性杆均靠近圆盘。
优选的,所述活动爪的侧壁上开设有一排均匀分布的通孔,第二活动杆均滑动连接在通孔内。
本发明中的有益效果:
1、本发明通过固定臂、无人机本体、活动臂、第一连杆、第二油缸、第二连杆、爪臂、活动爪、夹板、第二活动杆、弹簧、第一活动杆、圆盘、活动块和第一油缸的设置,一方面使得该夹取器夹持物体时的稳定性高,适用与不同形状的物体夹持作业,同时夹持牢固,不易脱落,另一方面采用柔性夹取手段,在夹取时物体不易受到损伤,保证物体结构的完整性,有利于后续工作的进行;
2、通过第一齿轮、第二齿轮、第一安装头、第二安装头、固定臂和活动臂的设置,一方面使得夹持器可方便的安装在无人机上,安装拆卸方便,同时可大角度调节活动臂的角度,适用于野外复杂地形的夹持作业,灵活性强。
本装置结构简单,设计合理,构思巧妙,机械臂调节方便,适用于复杂地形的勘探作业,同时采用柔性夹取,夹持牢固且物体不易损伤,实用性强,适合推广。
附图说明
图1为本发明提出的一种带有柔性抓取器机械臂的结构示意图;
图2为本发明提出的一种带有柔性抓取器机械臂的A处放大图;
图3为本发明提出的一种带有柔性抓取器机械臂的局部结构示意图。
图中:1固定臂、2第二安装头、3第一安装头、4无人机本体、5活动臂、6第一连杆、7第二油缸、8第二连杆、9爪臂、10活动爪、11夹板、12第二活动杆、13弹簧、14第一活动杆、15圆盘、16活动块、17第一油缸、18第一齿轮、19第二齿轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-3,一种带有柔性抓取器机械臂,包括无人机本体4,无人机本体4的机头处设有第一安装头3,第一安装头3通过螺栓固定有第二安装头2,第二安装头2远离第一安装头3的一侧侧壁上固定有水平设置的固定臂1,固定臂1远离第二安装头2的一端开设有凹槽,凹槽内转动连接有第一齿轮18与第二齿轮19,且第一齿轮18和第二齿轮19啮合设置,第二齿轮19的环形侧壁上固定有竖直设置的活动臂5,活动臂5的侧壁上固定有第一油缸17,第一油缸17的活塞杆固定有水平设置的活动块16,且活动块16滑动连接在活动臂5上,活动块16的底端铰接有均匀分布且为倾斜设置的第一连杆6,且第一连杆6成环形阵列分布,第一连杆6的另一端均铰接有水平设置的第一活动杆14,活动臂5的底端固定有水平设置的圆盘15,且第一活动杆14均滑动连接在第一圆盘15上,第一活动杆14位于圆盘15外部的一端均固定有竖直设置的爪臂9,爪臂9的侧壁上均固定有第二油缸7,第二油缸7的活塞杆均铰接有倾斜设置的第二连杆8,第二连杆8的另一端均铰接有倾斜设置的活动爪10,且活动爪10分别铰接在对应的爪臂9的另一端,活动爪10上均滑动连接有一组第二活动杆12,且第二活动杆12与活动爪10垂直设置,一组第二活动杆12的一端均固定有夹板11,且夹板11与活动爪10平行设置且位于爪臂9之间,第二活动杆12的另一端均套接有弹簧13,弹簧13的一端连接在第二活动杆12的一端,弹簧13的另一端连接在活动爪10的侧壁上,固定臂1的一侧侧壁上固定有电机,电机的输出轴延伸进凹槽内并连接在第一齿轮18的一侧侧壁圆心位置,圆盘15的内部开设有均匀分布的空腔,第一活动杆14的一端分别延伸进对应的空腔内并设有限位块,且限位块均滑动连接在空腔内,圆盘15的底端固定有弧形的弹性板,活动爪10的侧壁上均固定有弧形的弹性杆,且弹性杆均靠近圆盘15,活动爪10的侧壁上开设有一排均匀分布的通孔,第二活动杆12均滑动连接在通孔内。
工作原理:本发明在使用时,将固定臂1一端的第二安装头2与无人机本体4机头处的第二安装头3通过螺栓进行安装固定,工作时通过电机驱动第一齿轮18,第一齿轮18啮合第二齿轮19进而调节夹持器的角度,便于夹取目标物体,夹取时,通过第一油缸17推动活动块16在活动臂5上滑动,通过第一连杆6带动多个第一活动杆14在圆盘15上滑动,使得第一活动杆14一端的爪臂9相互靠近至一定位置,通过第二油缸7带动第二连杆8活动进而带动多个活动爪10抓取物体,抓取物体后通过第一油缸17继续控制爪臂9相互靠近将物体固定,防止物体脱落,并且通过弹性杆、弹性板和弹簧的设置,夹取物体时可有效保证物体不会受到夹持而损伤,保证物体的完整性,本装置结构简单,设计合理,构思巧妙,机械臂调节方便,适用于复杂地形的勘探作业,同时采用柔性夹取,夹持牢固且物体不易损伤,实用性强,适合推广。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带有柔性抓取器机械臂,包括无人机本体(4),其特征在于,所述无人机本体(4)的机头处设有第一安装头(3),第一安装头(3)通过螺栓固定有第二安装头(2),第二安装头(2)远离第一安装头(3)的一侧侧壁上固定有水平设置的固定臂(1),固定臂(1)远离第二安装头(2)的一端开设有凹槽,凹槽内转动连接有第一齿轮(18)与第二齿轮(19),且第一齿轮(18)和第二齿轮(19)啮合设置,第二齿轮(19)的环形侧壁上固定有竖直设置的活动臂(5),活动臂(5)的侧壁上固定有第一油缸(17),第一油缸(17)的活塞杆固定有水平设置的活动块(16),且活动块(16)滑动连接在活动臂(5)上,活动块(16)的底端铰接有均匀分布且为倾斜设置的第一连杆(6),且第一连杆(6)成环形阵列分布,第一连杆(6)的另一端均铰接有水平设置的第一活动杆(14),所述活动臂(5)的底端固定有水平设置的圆盘(15),且第一活动杆(14)均滑动连接在第一圆盘(15)上,第一活动杆(14)位于圆盘(15)外部的一端均固定有竖直设置的爪臂(9),爪臂(9)的侧壁上均固定有第二油缸(7),第二油缸(7)的活塞杆均铰接有倾斜设置的第二连杆(8),第二连杆(8)的另一端均铰接有倾斜设置的活动爪(10),且活动爪(10)分别铰接在对应的爪臂(9)的另一端。
2.根据权利要求1所述的一种带有柔性抓取器机械臂,其特征在于,所述活动爪(10)上均滑动连接有一组第二活动杆(12),且第二活动杆(12)与活动爪(10)垂直设置,一组第二活动杆(12)的一端均固定有夹板(11),且夹板(11)与活动爪(10)平行设置且位于爪臂(9)之间,第二活动杆(12)的另一端均套接有弹簧(13),弹簧(13)的一端连接在第二活动杆(12)的一端,弹簧(13)的另一端连接在活动爪(10)的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的一种带有柔性抓取器机械臂,其特征在于,所述固定臂(1)的一侧侧壁上固定有电机,电机的输出轴延伸进凹槽内并连接在第一齿轮(18)的一侧侧壁圆心位置。
4.根据权利要求1所述的一种带有柔性抓取器机械臂,其特征在于,所述圆盘(15)的内部开设有均匀分布的空腔,第一活动杆(14)的一端分别延伸进对应的空腔内并设有限位块,且限位块均滑动连接在空腔内。
5.根据权利要求1所述的一种带有柔性抓取器机械臂,其特征在于,所述圆盘(15)的底端固定有弧形的弹性板。
6.根据权利要求1所述的一种带有柔性抓取器机械臂,其特征在于,所述活动爪(10)的侧壁上均固定有弧形的弹性杆,且弹性杆均靠近圆盘(15)。
7.根据权利要求1所述的一种带有柔性抓取器机械臂,其特征在于,所述活动爪(10)的侧壁上开设有一排均匀分布的通孔,第二活动杆(12)均滑动连接在通孔内。
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