CN113386965A - 一种无人机抓物装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机辅助设备领域，具体涉及一种无人机抓物装置，固定框的顶部安装有固定板，所述固定板的内部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构连接有夹板组件，所述夹板组件的一侧设置有固定组件，所述第二传动机构连接有夹爪组件，所述固定框的顶部安装有快拆机构，本发明通过夹爪、快拆机构，插板和限位板的设置，可以对物体的底部和四周进行限位，在飞行的时候不会出现物体脱落的现象，并且可以与无人机实现快速拆卸，便于对装置进行更换。

Description

一种无人机抓物装置

技术领域

本发明涉及无人机辅助设备领域，具体涉及一种无人机抓物装置。

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。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。可反复使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等，无人机也常常被用来搬运东西，便于横跨许多人类不便通过的地形，如沟壑、山丘和河流等。

现有技术存在以下问题：

1、现有的无人机抓物装置，一般采用夹爪进行抓取，但是夹爪在抓取的时候与抓取物品之间接触面积较小，在夹取的时候很容易造成物品的脱落，存在较大的安全隐患，并且接触面积小，使得夹爪在同等压力的条件下与物品接触时压强较较大，容易对易损物品造成损坏。

2、现有的无人机在使用的时候要根据作业需求选择合适的抓取装置，因此在抓取装置进行拆卸的时候还是通过传统的螺栓进行连接，使得在对其进行拆卸的时候较为繁琐，无法实现快速拆卸。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种无人机抓物装置，具有可以对物体的底部和四周进行限位，在飞行的时候不会出现物体脱落的现象，并且可以与无人机实现快速拆卸，便于对装置进行更换的特点。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机抓物装置，包括固定框的顶部安装有固定板，所述固定板的内部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构连接有夹板组件，所述夹板组件的一侧设置有固定组件，所述第二传动机构连接有夹爪组件，所述固定框的顶部安装有快拆机构。

优选的，所述第一传动机构包括转杆、主动轮、从动轮、第一螺杆、轴承、第一螺纹套和滑杆，所述驱动电机的输出端转动连接有转杆，所述转杆的输出端转动连接有主动轮，所述主动轮的两侧连接有从动轮，所述从动轮同步转动有第一螺杆，所述第一螺杆的一端转动连接有轴承，所述第一螺杆的外壁上套设有第一螺纹套，所述第一螺纹套的两端设置有滑杆。

优选的，所述第二传动机构包括主皮带轮，传动带和从皮带轮，所述转杆的外壁上转动连接有主皮带轮，所述主皮带轮的外壁上连接有传动带，所述传动带的另一端连接有从皮带轮。

优选的，所述夹板组件包括第一夹板，第二夹板、插板、第一伸缩杆和连接板，所述第一螺纹套的外壁上连接有第一夹板，所述第一夹板的底部滑动连接有第二夹板，所述第二夹板的一侧连接有插板，所述第一夹板的一侧连接有第一伸缩杆，所述第二夹板的一侧连接有连接板，所述第一伸缩杆的底部连接在连接板上。

优选的，所述固定组件包括第二伸缩杆和限位板，所述第一夹板的一侧连接有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的一端连接有限位板。

优选的，所述夹爪组件包括第二螺杆、第二螺纹套、连杆和夹爪，所述从皮带轮的输出端转动连接有第二螺杆，所述第二螺杆的外壁上套设有第二螺纹套，所述第二螺纹套的一侧铰接有连杆，所述连杆的另一侧铰接有夹爪。

优选的，所述快拆机构包括安装板、转动轴、转盘、限位块、连接部，通槽和盲槽，所述固定框的顶部安装有安装板，所述安装板的顶部转动连接有转动轴，所述转动轴的顶部安装有转盘，所述转盘的两侧连接有限位块，所述转动轴的外壁上套设有连接部，所述连接部的内部设置有通槽和盲槽，所述盲槽和通槽对立设置。

优选的，所述固定框的两侧连接有支撑柱，所述支撑柱的另一侧连接有平衡杆，所述平衡杆内部中空，所述平衡杆的内部转动连接有滚珠。

优选的，所述插板和限位板上等距设置有波纹凸棱。

优选的，所述第一夹板通过滑块和滑轨的配合与第二夹板进行连接，且滑块和滑轨的尺寸相适配。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过快拆结构，使得该装置能够与无人机实现快速拆卸，代替了传统的连接方式，在对装置进行更换的时候效率更高，同时通过插板的支撑，以及限位板和夹爪的限位，使得物体的四周以及底部均有限位结构，在运输的时候不会出现脱落的现象。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明的驱动电机驱动结构示意图；

图4为本发明的夹板组件和固定组件结构示意图；

图5为本发明的快拆机构结构示意图；

图6为本发明的平衡杆内部结构示意图；

图7为本发明的图4中A处放大结构示意图。

附图标记：

1、固定框；2、固定板；3、驱动电机；4、第一传动机构；401、转杆；402、主动轮；403、从动轮；404、第一螺杆；405、轴承；406、第一螺纹套；407、滑杆；5、第二传动机构；501、主皮带轮；502、传动带；503、从皮带轮；6、夹板组件；601、第一夹板；602、第二夹板；603、插板；604、第一伸缩杆；605、连接板；7、固定组件；701、第二伸缩杆；702、限位板；8、夹爪组件；801、第二螺杆；802、第二螺纹套；803、连杆；804、夹爪；9、快拆机构；901、安装板；902、转动轴；903、转盘；904、限位块；905、连接部；906、通槽；907、盲槽；10、支撑柱；11、平衡杆；12、滚珠；13、波纹凸棱；14、滑块；15、滑轨。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1、图2和图3所示，固定框1的顶部安装有固定板2，固定板2的内部套设有驱动电机3，所述驱动电机3的输出端连接第一传动机构4和第二传动机构5。

第一传动机构4包括转杆401、主动轮402、从动轮403、第一螺杆404、轴承405、第一螺纹套406和滑杆407，驱动电机3的输出端转动连接有转杆401，转杆401的输出端转动连接有主动轮402，主动轮402的两侧连接有从动轮403，且主动轮402和从动轮403均为锥形齿轮，从动轮403的远离主动轮402的一侧转动连接有第一螺杆404，第一螺杆404的外壁上套设有第一螺纹套406，而第一螺杆404的另一端连接有轴承405，第一螺杆404的两端设置有滑杆407。

具体的是，当驱动电机3旋转的时候带动主动轮402进行旋转，主动轮402与从动轮403啮合，带动从动轮403进行旋转，从动轮403在旋转的时候带动第一螺杆404旋转，从而带动第一螺纹套406左右移动，并且附图中的两个第一螺杆404上的螺纹为相反方向，从而可实现两个第一螺纹套406相互靠近或者相互远离。

第二传动机构5包括主皮带轮501，传动带502和从皮带轮503，所述转杆401的外壁上转动连接有主皮带轮501，所述主皮带轮501的外壁上连接有传动带502，所述传动带502的另一端连接有从皮带轮503。

具体的是，当驱动电机3旋转的时候带动转杆401旋转，转杆401在旋转的时候带动主皮带轮501进行旋转，主皮带轮501在旋转的时候带动两端的传动带502旋转，传动带502在旋转的时候带动从皮带轮503进行旋转。

如图2、图3、图4和图7所示，第一传动机构4连接有夹板组件6，夹板组件6包括第一夹板601，第二夹板602、插板603、第一伸缩杆604和连接板605，第一螺纹套406的外壁上连接有第一夹板601，第一夹板601的底部通过滑块14和滑轨15的配合连接有第二夹板602，第二夹板602的一侧连接有插板603，第一夹板601的一侧连接有第一伸缩杆604，第二夹板602的一侧连接有连接板605，第一伸缩杆604的底部连接在连接板605上。

具体的是，使用在使用之前需要控制第一伸缩杆604，第一伸缩杆604为气动杆，第一伸缩杆604伸缩带动连接板605移动，连接板605带动第二夹板602两侧的滑块14在第一夹板601内部的滑轨15内滑动，改变整体夹板的长度，使其与抓取物品的尺寸相适配，而第一传动机构4中的第一螺纹套406移动的时候，带动第一夹板601、第二夹板602进行移动以及插板603进行移动，从而带动两侧的夹板组件6能够相互靠近或者相互远离，同时使得夹板组件6在滑杆407上进行滑动，在相互靠近的时候可以将插板603插入到物品的底部，使得物品放置在插板603上。

进一步的是，通过插板603的设置，使得插板603对抓取的物品进行支撑，并且与物品之间有足够大的接触面积，避免在抓取的时候物品脱落。

进一步的是，插板603上等距设置有波纹凸棱13，且插板603设置为倾斜状结构，波纹凸棱13能够增加插板603与物品之间的摩擦力，而倾斜状结构使得插板603更好的将物品转移到插板603上。

如图4所示，夹板组件6的一侧设置有固定组件7，固定组件7包括第二伸缩杆701和限位板702。

具体的是，当插板603将物品转移到插板603上时，使用者控制第二伸缩杆701，第二伸缩杆701为气动杆，第二伸缩杆701在伸缩的时候带动限位板702与抓取的物品进行接触，实现对其限位固定。

如图2和图3所示，第二传动机构5连接有夹爪组件8，夹爪组件8第二螺杆801、第二螺纹套802、连杆803和夹爪804，从皮带轮503的输出端转动连接有第二螺杆801，第二螺杆801的外壁上套设有第二螺纹套802，第二螺纹套802的一侧铰接有连杆803，连杆803的另一侧铰接有夹爪804。

具体的是，当第二传动机构5中的从皮带轮503转动的时候带动第二螺杆801进行旋转，第二螺杆801在旋转的时候带动第二螺纹套802在第二螺杆801上进行上下移动，当第二螺纹套802上下移动的时候带动连杆803的角度发生改变，连杆803在角度改变的时候带动夹爪804实现抓取的动作。

进一步的是，通过两端设置的夹爪804对物品的前后两端进行限制。

如图2和5所示，固定框1的顶部安装有快拆机构9，包括安装板901、转动轴902、转盘903、限位块904、连接部905，通槽906和盲槽907，固定框1的顶部安装有安装板901，安装板901的顶部转动连接有转动轴902，转动轴902的顶部安装有转盘903，转盘903的两侧连接有限位块904，转动轴902的外壁上套设有连接部905，连接部905的内部设置有通槽906和盲槽907，盲槽907和通槽906对立设置。

具体的是，连接部905为无人机中的一部分，且连接部905与该装置进行连接，在对装置进行连接时候，只需改变安装板901位置，带动安装板901移动，安装板901移动的时候带动转动轴902移动，转动轴902带动转盘903移动，此时使用者可以旋转转动轴902改变转盘903的位置，使得转盘903两侧的限位块904与连接部905中的通槽906对齐，此时转盘903和限位块904穿过连接部905，然后使用者再次旋转转盘903使得限位块904与盲槽907对齐，使得限位块904卡合在盲槽907内，对限位块904进行限制，实现将安装板901和连接部905进行连接，此时当连接部905上的无人机在飞行的时候通过转动轴902以及安装板901带动安装板901底部的抓取装置进行飞行，实现对抓取装置进行安装，反之则可对其进行拆卸。

如图6所示，固定框1的两侧连接有支撑柱10，支撑柱10的另一侧连接有平衡杆11，平衡杆11内部中空，平衡杆11的内部转动连接有滚珠12。

进一步的是，平衡杆11对称设置在固定框1的两侧，且内部设置有滚珠12，当无人机倾斜的时候内部的滚珠12在平衡杆11的内部滚动，且重力始终垂直于地面，可以滚珠12的自身重力可以有效的缓解无人机在飞行出现大幅度倾斜，保证飞行时的稳定性。

本发明的工作原理及使用流程：在使用的时候通过快拆机构9将装置与无人机进行安装固定，通过限位块904使得无人机与装置进行连接，连接结束之后无人机起飞，并降落在物体上方，此时使用者根据物体的大小调节第二夹板602，使得整体的夹板组件6的长度增加，与之适配之后，控制驱动电机3旋转，驱动电机3通过第一传动机构4带动第一螺纹套406移动，第一螺纹套406在移动的时候带动夹板组件6移动，通过设置两组夹板组件6，当两组夹板组件6相互靠近时，带动夹板组件6底部的插板603插入到物体的底部，将物体转移到插板603上，当起飞的时候，插板603可以对物体进行支撑，其次使用者调节固定组件7，将限位板702与物体进行接触，实现对物体的固定，同时驱动电机3在转动的时候带动第二传动机构5工作，使得第二传动机构5带动第二螺杆801旋转，第二螺杆801在旋转的时候带动第二螺纹套802移动，进而带动连杆803角度改变，使得夹爪804对物体的前后两端进行固定，因此通过插板603的支撑，以及限位板702和夹爪804的限位，使得物体在运输的时候不会出现脱落。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种无人机抓物装置，其特征在于，包括固定框(1)的顶部安装有固定板(2)，所述固定板(2)的内部安装有驱动电机(3)，所述驱动电机(3)的输出端连接有第一传动机构(4)和第二传动机构(5)，所述第一传动机构(4)连接有夹板组件(6)，所述夹板组件(6)的一侧设置有固定组件(7)，所述第二传动机构(5)连接有夹爪组件(8)，所述固定框(1)的顶部安装有快拆机构(9)。

2.根据权利要求1所述的一种无人机抓物装置，其特征在于，所述第一传动机构(4)包括转杆(401)、主动轮(402)、从动轮(403)、第一螺杆(404)、轴承(405)、第一螺纹套(406)和滑杆(407)，所述驱动电机(3)的输出端转动连接有转杆(401)，所述转杆(401)的输出端转动连接有主动轮(402)，所述主动轮(402)的两侧连接有从动轮(403)，所述从动轮(403)同步转动有第一螺杆(404)，所述第一螺杆(404)的一端转动连接有轴承(405)，所述第一螺杆(404)的外壁上套设有第一螺纹套(406)，所述第一螺纹套(406)的两端设置有滑杆(407)。

3.根据权利要求1所述的一种无人机抓物装置，其特征在于，所述第二传动机构(5)包括主皮带轮(501)，传动带(502)和从皮带轮(503)，所述转杆(401)的外壁上转动连接有主皮带轮(501)，所述主皮带轮(501)的外壁上连接有传动带(502)，所述传动带(502)的另一端连接有从皮带轮(503)。

4.根据权利要求1所述的一种无人机抓物装置，其特征在于，所述夹板组件(6)包括第一夹板(601)，第二夹板(602)、插板(603)、第一伸缩杆(604)和连接板(605)，所述第一螺纹套(406)的外壁上连接有第一夹板(601)，所述第一夹板(601)的底部滑动连接有第二夹板(602)，所述第二夹板(602)的一侧连接有插板(603)，所述第一夹板(601)的一侧连接有第一伸缩杆(604)，所述第二夹板(602)的一侧连接有连接板(605)，所述第一伸缩杆(604)的底部连接在连接板(605)上。

5.根据权利要求1所述的一种无人机抓物装置，其特征在于，所述固定组件(7)包括第二伸缩杆(701)和限位板(702)，所述第一夹板(601)的一侧连接有第二伸缩杆(701)，所述第二伸缩杆(701)的一端连接有限位板(702)。

6.根据权利要求1所述的一种无人机抓物装置，其特征在于，所述夹爪组件(8)包括第二螺杆(801)、第二螺纹套(802)、连杆(803)和夹爪(804)，所述从皮带轮(503)的输出端转动连接有第二螺杆(801)，所述第二螺杆(801)的外壁上套设有第二螺纹套(802)，所述第二螺纹套(802)的一侧铰接有连杆(803)，所述连杆(803)的另一侧铰接有夹爪(804)。

7.根据权利要求1所述的一种无人机抓物装置，其特征在于，所述快拆机构(9)包括安装板(901)、转动轴(902)、转盘(903)、限位块(904)、连接部(905)，通槽(906)和盲槽(907)，所述固定框(1)的顶部安装有安装板(901)，所述安装板(901)的顶部转动连接有转动轴(902)，所述转动轴(902)的顶部安装有转盘(903)，所述转盘(903)的两侧连接有限位块(904)，所述转动轴(902)的外壁上套设有连接部(905)，所述连接部(905)的内部设置有通槽(906)和盲槽(907)，所述盲槽(907)和通槽(906)对立设置。

8.根据权利要求1所述的一种无人机抓物装置，其特征在于，所述固定框(1)的两侧连接有支撑柱(10)，所述支撑柱(10)的另一侧连接有平衡杆(11)，所述平衡杆(11)内部中空，所述平衡杆(11)的内部转动连接有滚珠(12)。

9.根据权利要求4或5所述的一种无人机抓物装置，其特征在于，所述插板(603)和限位板(702)上等距设置有波纹凸棱(13)。

10.根据权利要求4所述的一种无人机抓物装置，其特征在于，所述第一夹板(601)通过滑块(14)和滑轨(15)的配合与第二夹板(602)进行连接，且滑块(14)和滑轨(15)的尺寸相适配。

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