CN109693787A - 一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，包括主体和四个旋翼，所述主体的形状为圆柱形，所述机翼设置在主体上，所述主体内设有动力装置，所述动力装置与旋翼传动连接，所述主体上设有调节机构和连接机构，所述调节机构设置在主体的底部，所述连接机构设置在主体的下方，所述连接机构通过调节机构与主体连接，该具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机通过调节机构实现了调节水平的功能，避免液体类物品因倾斜而发生泄漏，提高了可靠性，不仅如此，还通过连接机构实现了缓冲的效果，避免该装置在着陆时物品受到冲击力而损坏，进一步提高了可靠性。

Description

一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机。
背景技术
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，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、影视拍摄和制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
现有的用于物流的无人机在着陆过程中，无人机上的物件会受到冲击力，严重时会使物件损坏，尤其是一些易碎物品，降低了物流无人机的可靠性，不仅如此，现有的物流无人机在飞行过程中，可能会因强风导致无人机倾斜，当无人机运输液体物品时，倾斜的无人机可能会导致液体物品泄露，同样会降低物流无人机的可靠性。
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，提供一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，包括主体和四个旋翼，所述主体的形状为圆柱形，所述机翼设置在主体上，所述主体内设有动力装置，所述动力装置与旋翼传动连接，所述主体上设有调节机构和连接机构，所述调节机构设置在主体的底部，所述连接机构设置在主体的下方，所述连接机构通过调节机构与主体连接；
所述调节机构包括固定块、滚珠、连杆、连接板和至少三个推动单元，所述固定块固定在主体的底部，所述固定块的远离主体的一侧设有凹槽，所述凹槽与滚珠匹配，所述滚珠设置在凹槽内，所述凹槽的槽口宽度小于滚珠的球径，所述连杆与主体同轴设置，所述滚珠的球心位于连杆的轴线上，所述连杆的一端与滚珠固定连接，所述连接板固定在连杆的另一端，所述连接板所在的平面与连杆的轴线垂直，所述推动单元以连杆的轴线为中心均匀分布在主体和连接板之间，所述推动单元驱动连接板绕着滚珠的球心转动；
所述连接机构设置在连接板的远离主体的一侧，所述连接机构包括支撑板、支撑块、滑板、两个支撑单元和两个升降单元，所述支撑板、滑板均与连接板平行，所述滑板位于支撑板和连接板之间，所述支撑块设置在滑板和连接板之间，所述支撑块固定支撑板上，所述支撑块与滑板正对设置，所述支撑块的靠近滑板的一侧设有凹口，两个升降单元分别设置在支撑块的两侧，所述升降单元驱动滑板沿着连杆的轴向移动，所述支撑单元与升降单元一一对应；
所述支撑单元包括支撑杆、弹簧和限位块，所述支撑杆与连杆平行，所述支撑板上设有通孔，所述通孔的孔径与支撑杆的直径相等，所述支撑杆穿过通孔，所述支撑杆的一端固定在连接板上，所述限位块固定在支撑杆的另一端，所述弹簧位于支撑板和限位块之间，所述支撑板通过弹簧与限位块连接。
作为优选，为了驱动连接板转动，所述推动单元包括气缸和连接球，所述气缸固定在主体上，所述连接球固定在气缸的气杆上，所述连接球与连接板抵靠，所述气缸驱动连接球沿着连杆的轴向移动，所述连接板上设有水平传感器和PLC，所述水平传感器和气缸均与PLC电连接。
作为优选，为了驱动滑板移动，所述升降单元包括驱动电机和丝杆，所述丝杆与连杆平行，所述驱动电机固定在连接板上，所述驱动电机与丝杆传动连接，所述滑板套设在丝杆上，所述丝杆与滑板的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述凹口的靠近支撑板一侧的内壁上设有压力传感器，所述驱动电机和压力传感器均与PLC电连接。
作为优选，为了减小丝杆与滑板之间的摩擦力，所述丝杆上涂有润滑油。
作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。
作为优选，为了节能，所述主体上设有太阳能板。
作为优选，为了提升缓冲效果，所述限位块的制作材料为橡胶。
作为优选，为了提高物品的稳定性，所述滑板的靠近支撑板的一侧设有防滑纹。
作为优选，为了便于支撑杆穿过通孔，所述支撑杆上设有倒角。
作为优选，为了提高连接板的使用寿命，所述连接板上涂有防腐镀锌层。
本发明的有益效果是，该具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机通过调节机构实现了调节水平的功能，避免液体类物品因倾斜而发生泄漏，提高了可靠性，与现有的调节机构相比，该调节机构结构简单，没有使用环境的限制，实用性更强，不仅如此，还通过连接机构实现了缓冲的效果，避免该装置在着陆时物品受到冲击力而损坏，进一步提高了可靠性，与现有的连接机构相比，该连接机构还具备了自动固定物品的功能，性价比更高。
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是本发明的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机的结构示意图；
图2是本发明的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机的剖视图；
图3是图2的A部放大图；
图4是图2的B部放大图；
图中：1.主体，2.旋翼，3.固定块，4.滚珠，5.连杆，6.连接板，7.支撑板，8.支撑块，9.滑板，10.支撑杆，11.弹簧，12.限位块，13.气缸，14.连接球，15.驱动电机，16.丝杆，17.太阳能板，18.水平传感器，19.压力传感器。
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1-2所示，一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，包括主体1和四个旋翼2，所述主体1的形状为圆柱形，所述机翼设置在主体1上，所述主体1内设有动力装置，所述动力装置与旋翼2传动连接，所述主体1上设有调节机构和连接机构，所述调节机构设置在主体1的底部，所述连接机构设置在主体1的下方，所述连接机构通过调节机构与主体1连接；
通过动力装置使旋翼2转动，从而使主体1产生飞行的动力，这里设置调节机构的作用是避免液体类物品发生倾斜而导致泄露，设置连接机构的作用是避免该装置着陆时受到冲击力而导致物品损坏。
如图3-4所示，所述调节机构包括固定块3、滚珠4、连杆5、连接板6和至少三个推动单元，所述固定块3固定在主体1的底部，所述固定块3的远离主体1的一侧设有凹槽，所述凹槽与滚珠4匹配，所述滚珠4设置在凹槽内，所述凹槽的槽口宽度小于滚珠4的球径，所述连杆5与主体1同轴设置，所述滚珠4的球心位于连杆5的轴线上，所述连杆5的一端与滚珠4固定连接，所述连接板6固定在连杆5的另一端，所述连接板6所在的平面与连杆5的轴线垂直，所述推动单元以连杆5的轴线为中心均匀分布在主体1和连接板6之间，所述推动单元驱动连接板6绕着滚珠4的球心转动；
所述连接机构设置在连接板6的远离主体1的一侧，所述连接机构包括支撑板7、支撑块8、滑板9、两个支撑单元和两个升降单元，所述支撑板7、滑板9均与连接板6平行，所述滑板9位于支撑板7和连接板6之间，所述支撑块8设置在滑板9和连接板6之间，所述支撑块8固定支撑板7上，所述支撑块8与滑板9正对设置，所述支撑块8的靠近滑板9的一侧设有凹口，两个升降单元分别设置在支撑块8的两侧，所述升降单元驱动滑板9沿着连杆5的轴向移动，所述支撑单元与升降单元一一对应；
所述支撑单元包括支撑杆10、弹簧11和限位块12，所述支撑杆10与连杆5平行，所述支撑板7上设有通孔，所述通孔的孔径与支撑杆10的直径相等，所述支撑杆10穿过通孔，所述支撑杆10的一端固定在连接板6上，所述限位块12固定在支撑杆10的另一端，所述弹簧11位于支撑板7和限位块12之间，所述支撑板7通过弹簧11与限位块12连接。
将物品放置到支撑块8的凹口中，随后，通过升降单元使滑板9向着支撑板7方向移动，使滑板9与物品抵靠，使物品固定在滑板9和支撑块8之间，当该装置着陆时，通过弹簧11的弹性作用使物品实现缓冲的效果，当该装置在飞行的过程中因强风等情况发生倾斜时，通过推动单元使连接板6绕着滚珠4的球心转动相应的角度，通过连杆5和滚珠4达到了支撑连接板6转动的效果，使连接板6保持水平状态，避免液体类物品发生泄漏。
作为优选，为了驱动连接板6转动，所述推动单元包括气缸13和连接球14，所述气缸13固定在主体1上，所述连接球14固定在气缸13的气杆上，所述连接球14与连接板6抵靠，所述气缸13驱动连接球14沿着连杆5的轴向移动，所述连接板6上设有水平传感器18和PLC，所述水平传感器18和气缸13均与PLC电连接。
当该装置发生倾斜时，水平传感器18检测到倾斜信号并传动给PLC，PLC控制相应位置的气缸13运行，通过气缸13推动连接球14沿着主体1轴向移动，通过连接球14对连接板6的挤压使连接板6绕着滚珠4的球心转动，并且，连接球14始终与连接板6抵靠，避免连接板6产生晃动。
作为优选，为了驱动滑板9移动，所述升降单元包括驱动电机15和丝杆16，所述丝杆16与连杆5平行，所述驱动电机15固定在连接板6上，所述驱动电机15与丝杆16传动连接，所述滑板9套设在丝杆16上，所述丝杆16与滑板9的连接处设有与丝杆16匹配的螺纹，所述凹口的靠近支撑板7一侧的内壁上设有压力传感器19，所述驱动电机15和压力传感器19均与PLC电连接。
当物品放置到支撑块8的凹口内并与压力传感器19抵靠后，压力传感器19检测到信号并传递给PLC，PLC控制驱动电机15运行，使丝杆16转动，通过丝杆16的转动使滑板9向着靠近支撑块8方向移动，使滑板9与物品挤压，通过滑板9的挤压使压力传感器19检测的压力值增大至设定范围内后，PLC控制驱动电机15停止运行。
作为优选，为了减小丝杆16与滑板9之间的摩擦力，所述丝杆16上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小丝杆16与滑板9之间的摩擦力，提高丝杆16转动的流畅性。
作为优选，为了提高驱动电机15的驱动力，所述驱动电机15为伺服电机。
伺服电机抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载，提高了驱动电机15的驱动力。
作为优选，为了节能，所述主体1上设有太阳能板17。
太阳能板17可以吸收光线实现光伏发电，所发电量提供该装置运行，达到了节能的效果。
作为优选，为了提升缓冲效果，所述限位块12的制作材料为橡胶。
橡胶质地较为柔软，具有一定的缓冲和减振效果，减小了该装置着陆时受到的冲击力。
作为优选，为了提高物品的稳定性，所述滑板9的靠近支撑板7的一侧设有防滑纹。
防滑纹的作用是提高物品与滑板9之间的摩擦力，避免物品发生偏斜，提高了物品的稳定性。
作为优选，为了便于支撑杆10穿过通孔，所述支撑杆10上设有倒角。
倒角的作用是避免支撑杆10穿过通孔时因毛刺而卡死，便于支撑杆10穿过通孔。
作为优选，为了提高连接板6的使用寿命，所述连接板6上涂有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提高连接板6的防生锈能力，避免连接板6因生锈而损坏，提高了连接板6的使用寿命。
该装置使用方法：
将物品放置到支撑块8的凹口内并与压力传感器19抵靠后，压力传感器19检测到信号并传递给PLC，PLC控制驱动电机15运行，使丝杆16转动，通过丝杆16的转动使滑板9向着靠近支撑块8方向移动，使滑板9与物品挤压，通过滑板9的挤压使压力传感器19检测的压力值增大至设定范围内后，PLC控制驱动电机15停止运行，通过动力装置使旋翼2转动，从而使主体1产生飞行的动力，当该装置在飞行的过程中因强风等情况发生倾斜时，水平传感器18检测到倾斜信号并传动给PLC，PLC控制相应位置的气缸13运行，通过气缸13推动连接球14沿着主体1轴向移动，通过连接球14对连接板6的挤压使连接板6绕着滚珠4的球心转动，通过连杆5和滚珠4达到了支撑连接板6转动的效果，并且，连接球14始终与连接板6抵靠，避免连接板6产生晃动。
这里，通过弹簧11使该装置在着陆时实现缓冲的效果，避免物品损坏，同时，通过滑板9和支撑块8对物品产生设定压力的挤压，可以避免物品固定在支撑块8上过松或过紧，从而导致物品松动或因挤压而损坏，提高了运输物品的可靠性，还通过调节连接板6的角度使连接板6一直处于水平状态，避免液体类物品因倾斜而发生泄漏，进一步提高了可靠性。
与现有技术相比，该具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机通过调节机构实现了调节水平的功能，避免液体类物品因倾斜而发生泄漏，提高了可靠性，与现有的调节机构相比，该调节机构结构简单，没有使用环境的限制，实用性更强，不仅如此，还通过连接机构实现了缓冲的效果，避免该装置在着陆时物品受到冲击力而损坏，进一步提高了可靠性，与现有的连接机构相比，该连接机构还具备了自动固定物品的功能，性价比更高。
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)

1.一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，包括主体(1)和四个旋翼(2)，所述主体(1)的形状为圆柱形，所述机翼设置在主体(1)上，所述主体(1)内设有动力装置，所述动力装置与旋翼(2)传动连接，其特征在于，所述主体(1)上设有调节机构和连接机构，所述调节机构设置在主体(1)的底部，所述连接机构设置在主体(1)的下方，所述连接机构通过调节机构与主体(1)连接；
所述调节机构包括固定块(3)、滚珠(4)、连杆(5)、连接板(6)和至少三个推动单元，所述固定块(3)固定在主体(1)的底部，所述固定块(3)的远离主体(1)的一侧设有凹槽，所述凹槽与滚珠(4)匹配，所述滚珠(4)设置在凹槽内，所述凹槽的槽口宽度小于滚珠(4)的球径，所述连杆(5)与主体(1)同轴设置，所述滚珠(4)的球心位于连杆(5)的轴线上，所述连杆(5)的一端与滚珠(4)固定连接，所述连接板(6)固定在连杆(5)的另一端，所述连接板(6)所在的平面与连杆(5)的轴线垂直，所述推动单元以连杆(5)的轴线为中心均匀分布在主体(1)和连接板(6)之间，所述推动单元驱动连接板(6)绕着滚珠(4)的球心转动；
所述连接机构设置在连接板(6)的远离主体(1)的一侧，所述连接机构包括支撑板(7)、支撑块(8)、滑板(9)、两个支撑单元和两个升降单元，所述支撑板(7)、滑板(9)均与连接板(6)平行，所述滑板(9)位于支撑板(7)和连接板(6)之间，所述支撑块(8)设置在滑板(9)和连接板(6)之间，所述支撑块(8)固定支撑板(7)上，所述支撑块(8)与滑板(9)正对设置，所述支撑块(8)的靠近滑板(9)的一侧设有凹口，两个升降单元分别设置在支撑块(8)的两侧，所述升降单元驱动滑板(9)沿着连杆(5)的轴向移动，所述支撑单元与升降单元一一对应；
所述支撑单元包括支撑杆(10)、弹簧(11)和限位块(12)，所述支撑杆(10)与连杆(5)平行，所述支撑板(7)上设有通孔，所述通孔的孔径与支撑杆(10)的直径相等，所述支撑杆(10)穿过通孔，所述支撑杆(10)的一端固定在连接板(6)上，所述限位块(12)固定在支撑杆(10)的另一端，所述弹簧(11)位于支撑板(7)和限位块(12)之间，所述支撑板(7)通过弹簧(11)与限位块(12)连接。
2.如权利要求1所述的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，其特征在于，所述推动单元包括气缸(13)和连接球(14)，所述气缸(13)固定在主体(1)上，所述连接球(14)固定在气缸(13)的气杆上，所述连接球(14)与连接板(6)抵靠，所述气缸(13)驱动连接球(14)沿着连杆(5)的轴向移动，所述连接板(6)上设有水平传感器(18)和PLC，所述水平传感器(18)和气缸(13)均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，其特征在于，所述升降单元包括驱动电机(15)和丝杆(16)，所述丝杆(16)与连杆(5)平行，所述驱动电机(15)固定在连接板(6)上，所述驱动电机(15)与丝杆(16)传动连接，所述滑板(9)套设在丝杆(16)上，所述丝杆(16)与滑板(9)的连接处设有与丝杆(16)匹配的螺纹，所述凹口的靠近支撑板(7)一侧的内壁上设有压力传感器(19)，所述驱动电机(15)和压力传感器(19)均与PLC电连接。
4.如权利要求3所述的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，其特征在于，所述丝杆(16)上涂有润滑油。
5.如权利要求3所述的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，其特征在于，所述驱动电机(15)为伺服电机。
6.如权利要求1所述的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，其特征在于，所述主体(1)上设有太阳能板(17)。
7.如权利要求1所述的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，其特征在于，所述限位块(12)的制作材料为橡胶。
8.如权利要求1所述的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，其特征在于，所述滑板(9)的靠近支撑板(7)的一侧设有防滑纹。
9.如权利要求1所述的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，其特征在于，所述支撑杆(10)上设有倒角。
10.如权利要求1所述的具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，其特征在于，所述连接板(6)上涂有防腐镀锌层。
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