CN113212235A - 一种无人机更换电池用的机械臂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机电池更换的技术领域,且公开了一种无人机更换电池用的机械臂,包括下导轨组件、上导轨组件和升降组件;所述升降组件的底部设置有旋转组件,所述升降组件上设置有隔板,所述隔板顶部和底部均设置有丝杆,两个所述丝杆上分别设置有所述下导轨组件和所述上导轨组件,所述下导轨组件上设置有无人机电池;无人机更换电池机械臂由旋转组件、升降组件、上导轨组件、下导轨组件组成;上导轨组件由丝杆传动,通过舵机实现精准定位,从而实现抽取和安装电池以及无人机的开关机,下导轨组件通过丝杆传动实现固定无人机和保证电池在抽取和安装过程中的导向,旋转组件和升降组件给电池从无人机到电池箱提供轨迹。

Description

一种无人机更换电池用的机械臂
技术领域
本发明涉及无人机电池更换的技术领域,具体为一种无人机更换电池用的机械臂。
背景技术
无人机机库用于实现无人机起飞、降落和存储,以及自动充/换电等功能全自动机库组成包括:机库箱体、平台升降和归中系统、电气系统、电池更换和充电系统、控温系统、UPS电源(可选)、工控系统和机库内部视频监控等系统组成,其中无人机的充换电池装置需要采用更换电池的机械臂,实现对无人机进行充换电池。
现有充电机械臂结构复杂,在使用过程中稳定性低,因为机械臂的行程,会影响到无人机机库的使用范围小。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种无人机更换电池用的机械臂,具备提高无人机机库使用范围的优点,解决了结构复杂,影响机库使用范围的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种无人机更换电池用的机械臂,包括下导轨组件、上导轨组件和升降组件;
所述升降组件的底部设置有旋转组件,所述升降组件上设置有隔板,所述隔板顶部和底部均设置有丝杆,两个所述丝杆上分别设置有所述下导轨组件和所述上导轨组件,所述下导轨组件上设置有无人机电池,所述上导轨组件上设置有无人机开关舵机、固定组件二和固定组件一。
优选的,所述升降组件包括导轨、支撑架和滑槽,所述导轨的底部设置有电机三,所述导轨的一侧对称开设有所述滑槽,所述支撑架与所述导轨通过所述滑槽滑动连接,所述电机三与外部电源电性连接。
通过采用上述方案,导轨上的滑槽限制了支撑架的移动位置,由电机三的工作,带动导轨内螺杆的转动,使丝杆带动支撑架上的螺纹套管在导轨内向上或者向下移动,进而利于改变无人机电池的高度,螺杆未在说明书附图中体现。
优选的,所述电机三的外侧壁与所述旋转组件连接。
通过采用上述方案,旋转组件主要由架体和轴承组成,架体用于支撑电机三的作用。
优选的,所述旋转组件的底部设置有轴承固定座。
通过采用上述方案,轴承固定座的设置,用于将旋转组件与无人机机库进行连接。
优选的,所述支撑架的内部设置有电机一和电机二,所述电机一和所述电机二的输出轴分别连接两个丝杆。
通过采用上述方案,电机一和电机二的工作,可带动两个丝杆工作,进而改变下导轨组件和上导轨组件的位置。
优选的,所述下导轨组件包括滑块、架体、夹板和丝杆,其中一个所述丝杆的外侧壁螺纹连接所述滑块,所述滑块的顶部对称设置有所述架体,所述架体的顶部设置有所述夹板,所述架体的一侧设置有固定组件四。
通过采用上述方案,滑块位于隔板的底部,并与其中一个丝杆螺纹连接,可改变滑块的位置,架体用于支撑夹板和固定组件四的作用,固定组件四用于固定无人机舵机右侧的作用,
优选的,所述夹板为L形结构。
通过采用上述方案,夹板的设置,限制了两个无人机电池的作用。
优选的,所述隔板的一端设置有固定组件三。
通过采用上述方案,固定组件三的用于固定无人机舵机左侧的作用。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种无人机更换电池用的机械臂,具备以下有益效果:
该无人机更换电池用的机械臂,无人机更换电池机械臂由旋转组件、升降组件、上导轨组件、下导轨组件组成;上导轨组件由丝杆传动,通过舵机实现精准定位,从而实现抽取和安装电池以及无人机的开关机,下导轨组件通过丝杆传动实现固定无人机和保证电池在抽取和安装过程中的导向,旋转组件和升降组件给电池从无人机到电池箱提供轨迹;在无人机固定在无人机机库内的相应位置后,通过机械臂的工作,可将无人机内的电池快速更换,使无人机可再次工作,从而可快速对多个无人机内的电池进行更换,提高了无人机机库的工作效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明中的上导轨组件轴测结构示意图。
图3为本发明中固定组件一的结构示意图。
图4为本发明中固定组件二的结构示意图。
图5为本发明中固定组件三的结构示意图。
图6为本发明中固定组件四的结构示意图。
图中:
1、下导轨组件;111、滑块;112、架体;113、夹板;114、丝杆;2、上导轨组件;3、升降组件;31、导轨;32、支撑架;321、隔板;33、滑槽;4、旋转组件;5、轴承固定座;6、电机一;7、电机二;8、电机三;9、固定组件一;10、无人机开关舵机;11、固定组件二;12、固定组件三;13、无人机电池;14、固定组件四;34、连接杆一;35、电池固定杆;36、舵机固定座一;37、电池舵机;38、舵机固定座二;39、飞机固定头;40、舵机固定座三;41、固定杆;42、连接杆二;43、飞机固定舵机;44、舵机固定座四
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种无人机更换电池用的机械臂,包括下导轨组件1、上导轨组件2和升降组件3;
所述升降组件3的底部设置有旋转组件4,所述升降组件3上设置有隔板321,所述隔板321顶部和底部均设置有丝杆114,两个所述丝杆114上分别设置有所述下导轨组件1和所述上导轨组件2,所述下导轨组件1上设置有无人机电池13,所述上导轨组件2上设置有无人机开关舵机10、固定组件二11和固定组件一9;所述升降组件3包括导轨31、支撑架32和滑槽33,所述导轨31的底部设置有电机三8,所述导轨31的一侧对称开设有所述滑槽33,所述支撑架32与所述导轨31通过所述滑槽33滑动连接,所述电机三8与外部电源电性连接;所述电机三8的外侧壁与所述旋转组件4连接;所述旋转组件4的底部设置有轴承固定座;所述支撑架32的内部设置有电机一6和电机二7,所述电机一6和所述电机二7的输出轴分别连接两个丝杆114
参阅图1-6,用户在使用时,首先,控制旋转组件4改变整个升降组件3的角度,使原先贴附在机库的上导轨组件2和下导轨组件1垂直于贴附面,从而减小了机库的使用范围,其次,根据无人机开关舵机10的工作和顶部的丝杆114的工作,将固定组件二11和固定组件一9稳固在无人机电池13上,最后,通过底部丝杆114的工作,带动下导轨组件1工作,实现固定无人机和保证电池在抽取和安装过程中的导向。
导轨31上的滑槽33限制了支撑架32的移动位置,由电机三8的工作,带动导轨31内螺杆的转动,使丝杆带动支撑架32上的螺纹套管在导轨31内向上或者向下移动,进而利于改变无人机电池13的高度,螺杆未在说明书附图中体现;旋转组件4主要由架体和轴承组成,架体用于支撑电机三8的作用;轴承固定座的设置,用于将旋转组件4与无人机机库进行连接;电机一6和电机二7的工作,可带动两个丝杆114工作,进而改变下导轨组件1和上导轨组件的位置。
无人机开关舵机10的型号为(kst825);
固定组件一9主要由连接杆一34、电池固定杆35、舵机固定座一36和电池舵机,固定组件二11主要由电池舵机37和舵机固定座二38组成;
舵机固定座一36将电池舵机37固定在上导轨组件2上,上导轨组件2移动到取电池位置时,电池舵机37转动从而使得连接杆一34和电池固定杆35移动,从而固定无人机电池;
整个机械臂安装在无人机机库内,在无人机飞入至无人机机库内时,由机库平台将其限制位置,此时由整个机械臂的工作可快速对无人机内的电池进行更换,从而使得无人机可重新回到工作位置,无人机在机库内达到了即停即走的状态。
实施例二
在实施例一的基础上增加了固定无人机的功能。
所述下导轨组件1包括滑块111、架体112、夹板113和丝杆114,其中一个所述丝杆114的外侧壁螺纹连接所述滑块111,所述滑块111的顶部对称设置有所述架体112,所述架体112的顶部设置有所述夹板113,所述架体112的一侧设置有固定组件四14,所述夹板113为L形结构,所述隔板321的一端设置有固定组件三12。
参阅图1-6,滑块111位于隔板321的底部,并与其中一个丝杆114螺纹连接,可改变滑块111的位置,架体112用于支撑夹板113和固定组件四14的作用,固定组件四14用于固定无人机舵机右侧的作用,夹板113的设置,限制了两个无人机电池13的作用,固定组件三12的用于固定无人机舵机左侧的作用。
固定组件三12主要由飞机固定头39、舵机固定座三40、固定杆41、连接杆二42和飞机固定舵机43组成,固定组件四14与固定组件三12的结构特征相同;
舵机固定座三40将飞机固定舵机43固定在下导轨组件1上,下导轨组件1移动到取电池位置时,飞机固定舵机43转动从而使得固定杆41和连接杆二42移动,将飞机固定头39推动到与无人机接触,确保无人机在换取电池时,无人机位置没有发生变化。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种无人机更换电池用的机械臂,其特征在于:包括下导轨组件(1)、上导轨组件(2)和升降组件(3);
所述升降组件(3)的底部设置有旋转组件(4),所述升降组件(3)上设置有隔板(321),所述隔板(321)顶部和底部均设置有丝杆(114),两个所述丝杆(114)上分别设置有所述下导轨组件(1)和所述上导轨组件(2),所述下导轨组件(1)上设置有无人机电池(13),所述上导轨组件(2)上设置有无人机开关舵机(10)、固定组件二(11)和固定组件一(9)。
2.根据权利要求1所述的一种无人机更换电池用的机械臂,其特征在于:所述升降组件(3)包括导轨(31)、支撑架(32)和滑槽(33),所述导轨(31)的底部设置有电机三(8),所述导轨(31)的一侧对称开设有所述滑槽(33),所述支撑架(32)与所述导轨(31)通过所述滑槽(33)滑动连接,所述电机三(8)与外部电源电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种无人机更换电池用的机械臂,其特征在于:所述电机三(8)的外侧壁与所述旋转组件(4)连接。
4.根据权利要求3所述的一种无人机更换电池用的机械臂,其特征在于:所述旋转组件(4)的底部设置有轴承固定座(5)。
5.根据权利要求4所述的一种无人机更换电池用的机械臂,其特征在于:所述支撑架(32)的内部设置有电机一(6)和电机二(7),所述电机一(6)和所述电机二(7)的输出轴分别连接两个丝杆(114)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种无人机更换电池用的机械臂,其特征在于:所述下导轨组件(1)包括滑块(111)、架体(112)、夹板(113)和丝杆(114),其中一个所述丝杆(114)的外侧壁螺纹连接所述滑块(111),所述滑块(111)的顶部对称设置有所述架体(112),所述架体(112)的顶部设置有所述夹板(113),所述架体(112)的一侧设置有固定组件四(14)。
7.根据权利要求6所述的一种无人机更换电池用的机械臂,其特征在于:所述夹板(113)为L形结构。
8.根据权利要求6所述的一种无人机更换电池用的机械臂,其特征在于:所述隔板(321)的一端设置有固定组件三(12)。
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