CN114261513A - 一种带制动减震的搬运无人机 - Google Patents
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Abstract
发明属于无人机设备领域，为一种带制动减震的搬运无人机，一种带制动减震的搬运无人机,包括横梁板，其特征在于，所述横梁板上侧壁上设有飞行装置，飞行装置用于驱动无人机进行飞行，所述横梁板下侧壁上固定设有四个立柱，所述立柱上设有减震装置，减震装置用于减缓无人机落地时产生的震颤，所述立柱外侧滑动设有滑动套筒，所述滑动套筒外侧固定设有晃动台，所述晃动台下端固定设有足部板，所述足部板下端设有足部装置，足部装置用于减少无人机底座足部的冲击力。无人机设有两级减震装置，能够在进行减震的同时将垂直方向的力转换成水平方向上的力，并利用水平力进行减震装置制动，达到避免装置晃动的效果。
Description
技术领域
本发明属于无人机设备领域，尤其涉及一种带制动减震的搬运无人机。
背景技术
众所周知，智能物流是利用集成智能化技术、智能设备等使物流系统能模仿人的智能，具有思维，感知，学习，推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。在世界范围内，随着物联网、机器视觉、仓储机器人、无人机等新技术的应用，物流自动化技术正在以较快的速度发生变革。我们认为，物流领域是自动化技术发展最活跃、进步最迅速的板块之一，并且海外先进技术正在向国内外溢，进一步刺激国内物流自动化率快速提升。近年来，物流自动化主要技术创新包括三大方向：KIVA式“货到人”拣选，高效分拣抓取和无人货物配送。无人机搬运、配送货物将会是未来主流发展方向。
现有无人机技术大部分都应用减震设备，减缓无人机搬运、配送货物落地时的震颤力，但是仅仅设计减震装置并不足以减缓无人机落地时的冲击。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种带制动减震的搬运无人机，本带制动减震的搬运无人机能在电能表发生起火现象时，短时间内自动灭火和断开电路。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种带制动减震的搬运无人机，包括横梁板，其特征在于，所述横梁板上侧壁上设有飞行装置，飞行装置用于驱动无人机进行飞行，所述横梁板下侧壁上固定设有四个立柱，所述立柱上设有减震装置，减震装置用于减缓无人机落地时产生的震颤，减震装置包括滑动在所述立柱内部的减震滑杆，所述减震滑杆上设有三个滑槽，所述立柱外侧滑动设有滑动套筒，所述滑动套筒与所述立柱之间连接有高强弹簧，所述滑动套筒外侧固定设有晃动台，所述晃动台下端固定设有足部板，所述足部板下端设有足部装置，足部装置用于减少无人机底座足部的冲击力，横梁板下端设有固定腔，所述固定腔内设有固定装置，固定装置用于搬运货物的固定和减震。
进一步的，飞行装置包括固定在所述横梁板上侧壁上的飞行驱动架，所述飞行驱动架上侧壁上设有机翼，所述机翼转动带动无人机飞行。
进一步的，减震装置包括固定在所述立柱外侧的制动腔，所述制动腔内设有制动装置，制动装置用于进行减震时无人机上下晃动的制动，所述立柱外侧固定设有紧制腔，所述紧制腔内设有紧制装置，紧制装置用于增加制动装置的紧固制动效果
进一步的，制动装置包括所述制动腔内设有的斜滑槽，所述斜滑槽上滑动设有制动滑台，所述制动滑台上转动设有制动块，所述制动块上固定设有摩擦制动条，所述制动滑台上转动设定转轴，所述转轴下端固定设有从动齿轮，所述从动齿轮能够与所述制动块啮合传动，所述制动滑台下端设有触发装置，触发装置用于减震并触发制动装置。
进一步的，触发装置包括固定在所述晃动台上的三个转动台，所述转动台内转动设有转动轴块，所述转动轴块上固定设有弹性杆，所述弹性杆与所述转动轴块之间连接有减震弹簧，所述弹性杆上端固定连接在所述制动滑台上。
进一步的，紧制装置包括固定在所述紧制腔侧壁上的三个伸缩腔，所述伸缩腔上滑动设有滑杆，所述滑杆一侧设有齿条，所述转轴从所述制动腔向上伸入到所述紧制腔内，所述转轴上端固定设有主动齿轮，所述主动齿轮能够与所述滑杆啮合传动。
进一步的，足部装置包括滑动在所述足部板下侧壁上的两个滑动缓冲块，两个所述滑动缓冲块之间连接有缓冲弹簧，每个所述滑动缓冲块上转动设有一个连杆，两个所述连杆下端铰接有底板。
进一步的，固定装置包括滑动在所述固定腔内部的滑动板，所述滑动板与所述固定腔之间连接有弹簧，所述滑动板上滑动设有两个夹具，每个所述夹具上滑动设有晃动摩擦块。
当使用本设备时，将需要使用无人机投递的货物放入到滑动板上，调整夹具之间夹紧的距离，将货物固定好，当无人机落地时会产生一定的震颤，货物同样会受到震动，震动会经过固定腔内部的弹簧减震效果，并且夹具上的晃动摩擦块会产生轻微的上下滑动，帮助减轻震动。
当无人机从空中落地时，机翼停止会使得无人机瞬间失去悬停的力，直接向下坠落，此时底板会向接触到地面，底板上铰接的两个连杆会随之被无人机的重力和地面给的反作用力被挤压转动，连杆带动着滑动缓冲块在足部板下侧壁上滑动，两个滑动缓冲块之间的缓冲弹簧会被拉伸，产生一个反作用力达到减轻震动的效果，同时底板与连杆是铰接的方式连接，连杆与底板之间不仅存在一个方向的转动，能够使得无人机落地时能够适应绝大多数的地面类型不至于无人在落地之时就会因为重力和震颤力倾倒。
当无人机落地时，无人机足部受到震颤力，同时来自地面的反作用力会对足部板产生向上的力，足部板向上滑动，会使得滑动套筒和晃动台一同向上滑动，当滑动套筒向上滑动的时候，滑动套筒会带动着减震滑杆向上滑动，晃动台会带动着转动台向上产生滑动力，滑动套筒内部的高强弹簧会经过压缩拉伸抵消掉一部分力，同时转动台上方的转动轴块外侧的减震弹簧也会被压缩，进行减少震颤力，减震滑杆会向上滑动，减震滑杆向上滑动，原本与减震滑杆向接触的滑杆会进入到滑槽互相配合工作位置，同时转动台上的转动轴块也会因为震颤的力产生转动力，减震弹簧被压缩，弹性杆一定程度上缩短，但是不会像减震弹簧被压缩，弹性杆带动着制动滑台向外侧滑动，达到减轻震颤力转变成滑动力的效果。无人机落地后的震颤力经过两级减震，并将震颤力转变成其他方向上的滑动力，能够在一定程度上减轻震动。
当无人机的减震装置进行工作的时候，势必会使得滑动套筒与晃动台产生上下往复的晃动力，晃动分为两部分，一是无人机刚落地是接触到地面减震装置内部的减震弹簧和高强弹簧被压缩，二是减震弹簧和高强弹簧被压缩后的弹力做功，将向着原本状态的方向产生弹力，也就会将装置恢复原位，在恢复原位的过程中，制动滑台会向轴心方向滑动，从而带动着制动块靠近轴心处的减震滑杆，并将摩擦制动条接触到减震滑杆表面，对减震滑杆产生一个夹紧制动的摩擦效果，同时，因为减震滑杆会在立柱内部上下滑动，会使得滑杆在减震滑杆上的滑槽上滑动，使得滑杆在水平方向上产生滑动，当滑杆向轴心外侧滑动的时候，会带动着主动齿轮转动，主动齿轮转动带动着转轴转动，转轴转动又会带动着从动齿轮转动，从动齿轮与制动块啮合传动，带动着制动块向轴心方向转动，从而加大的制动的摩擦力。利用无人机落地时产生的震颤力进行调整成其他方向上的动力，并进行对装置内部进行制动，减少装置因为震颤时候产生的上下滑动的力，避免装置以为震颤晃动过大而导致装置不稳倾倒。
附图说明
图1是带制动减震的搬运无人机的外观结构示意图。
图2是带制动减震的搬运无人机的内部结构剖视图。
图3是图2中A处结构放大图。
图4是图3中B-B方向剖视图。
图5是图3中C-C方向剖视图。
图中，10、横梁板；11、飞行驱动架；12、机翼；13、立柱；14、减震滑杆；15、滑槽；16、滑动套筒；17、高强弹簧；18、转动台；19、转动轴块；20、减震弹簧；21、制动滑台；22、制动块；23、从动齿轮；24、转轴；25、主动齿轮；26、滑杆；27、制动腔；28、紧制腔；29、弹性杆；30、斜滑槽；31、摩擦制动条；32、晃动台；33、足部板；34、滑动缓冲块；35、连杆；36、底板；37、缓冲弹簧；38、伸缩腔；39、固定腔；40、滑动板；41、夹具；42、晃动摩擦块。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，一种带制动减震的搬运无人机,包括横梁板10，其特征在于，横梁板10上侧壁上设有飞行装置，飞行装置用于驱动无人机进行飞行，横梁板10下侧壁上固定设有四个立柱13，立柱13上设有减震装置，减震装置用于减缓无人机落地时产生的震颤，减震装置包括滑动在立柱13内部的减震滑杆14，减震滑杆14上设有三个滑槽15，立柱13外侧滑动设有滑动套筒16，滑动套筒16与立柱13之间连接有高强弹簧17，滑动套筒16外侧固定设有晃动台32，晃动台32下端固定设有足部板33，足部板33下端设有足部装置，足部装置用于减少无人机底座足部的冲击力，横梁板10下端设有固定腔39，固定腔39内设有固定装置，固定装置用于搬运货物的固定和减震。
如图2所示，飞行装置包括固定在横梁板10上侧壁上的飞行驱动架11，飞行驱动架11上侧壁上设有机翼12，机翼12转动带动无人机飞行。
如图2和图3所示，减震装置包括固定在立柱13外侧的制动腔27，制动腔27内设有制动装置，制动装置用于进行减震时无人机上下晃动的制动，立柱13外侧固定设有紧制腔28，紧制腔28内设有紧制装置，紧制装置用于增加制动装置的紧固制动效果
如图2、图3和图4所示，制动装置包括制动腔27内设有的斜滑槽30，斜滑槽30上滑动设有制动滑台21，制动滑台21上转动设有制动块22，制动块22上固定设有摩擦制动条31，制动滑台21上转动设定转轴24，转轴24下端固定设有从动齿轮23，从动齿轮23能够与制动块22啮合传动，制动滑台21下端设有触发装置，触发装置用于减震并触发制动装置。
如图2和图3所示，触发装置包括固定在晃动台32上的三个转动台18，转动台18内转动设有转动轴块19，转动轴块19上固定设有弹性杆29，弹性杆29与转动轴块19之间连接有减震弹簧20，弹性杆29上端固定连接在制动滑台21上。
如图2、图3和图5所示，紧制装置包括固定在紧制腔28侧壁上的三个伸缩腔38，伸缩腔38上滑动设有滑杆26，滑杆26一侧设有齿条，转轴24从制动腔27向上伸入到紧制腔28内，转轴24上端固定设有主动齿轮25，主动齿轮25能够与滑杆26啮合传动。
如图2所示，足部装置包括滑动在足部板33下侧壁上的两个滑动缓冲块34，两个滑动缓冲块34之间连接有缓冲弹簧37，每个滑动缓冲块34上转动设有一个连杆35，两个连杆35下端铰接有底板36。
如图2所示，固定装置包括滑动在固定腔39内部的滑动板40，滑动板40与固定腔39之间连接有弹簧，滑动板40上滑动设有两个夹具41，每个夹具41上滑动设有晃动摩擦块42。
当使用本设备时，将需要使用无人机投递的货物放入到滑动板40上，调整夹具41之间夹紧的距离，将货物固定好，当无人机落地时会产生一定的震颤，货物同样会受到震动，震动会经过固定腔39内部的弹簧减震效果，并且夹具41上的晃动摩擦块42会产生轻微的上下滑动，帮助减轻震动。
当无人机从空中落地时，机翼12停止会使得无人机瞬间失去悬停的力，直接向下坠落，此时底板36会向接触到地面，底板36上铰接的两个连杆35会随之被无人机的重力和地面给的反作用力被挤压转动，连杆35带动着滑动缓冲块34在足部板33下侧壁上滑动，两个滑动缓冲块34之间的缓冲弹簧37会被拉伸，产生一个反作用力达到减轻震动的效果，同时底板36与连杆35是铰接的方式连接，连杆35与底板36之间不仅存在一个方向的转动，能够使得无人机落地时能够适应绝大多数的地面类型不至于无人在落地之时就会因为重力和震颤力倾倒。
当无人机落地时，无人机足部受到震颤力，同时来自地面的反作用力会对足部板33产生向上的力，足部板33向上滑动，会使得滑动套筒16和晃动台32一同向上滑动，当滑动套筒16向上滑动的时候，滑动套筒16会带动着减震滑杆14向上滑动，晃动台32会带动着转动台18向上产生滑动力，滑动套筒16内部的高强弹簧17会经过压缩拉伸抵消掉一部分力，同时转动台18上方的转动轴块19外侧的减震弹簧20也会被压缩，进行减少震颤力，减震滑杆14会向上滑动，减震滑杆14向上滑动，原本与减震滑杆14向接触的滑杆26会进入到滑槽15互相配合工作位置，同时转动台18上的转动轴块19也会因为震颤的力产生转动力，减震弹簧20被压缩，弹性杆29一定程度上缩短，但是不会像减震弹簧20被压缩，弹性杆29带动着制动滑台21向外侧滑动，达到减轻震颤力转变成滑动力的效果。无人机落地后的震颤力经过两级减震，并将震颤力转变成其他方向上的滑动力，能够在一定程度上减轻震动。
当无人机的减震装置进行工作的时候，势必会使得滑动套筒16与晃动台32产生上下往复的晃动力，晃动分为两部分，一是无人机刚落地是接触到地面减震装置内部的减震弹簧20和高强弹簧17被压缩，二是减震弹簧20和高强弹簧17被压缩后的弹力做功，将向着原本状态的方向产生弹力，也就会将装置恢复原位，在恢复原位的过程中，制动滑台21会向轴心方向滑动，从而带动着制动块22靠近轴心处的减震滑杆14，并将摩擦制动条31接触到减震滑杆14表面，对减震滑杆14产生一个夹紧制动的摩擦效果，同时，因为减震滑杆14会在立柱13内部上下滑动，会使得滑杆26在减震滑杆14上的滑槽15上滑动，使得滑杆26在水平方向上产生滑动，当滑杆26向轴心外侧滑动的时候，会带动着主动齿轮25转动，主动齿轮25转动带动着转轴24转动，转轴24转动又会带动着从动齿轮23转动，从动齿轮23与制动块22啮合传动，带动着制动块22向轴心方向转动，从而加大的制动的摩擦力。利用无人机落地时产生的震颤力进行调整成其他方向上的动力，并进行对装置内部进行制动，减少装置因为震颤时候产生的上下滑动的力，避免装置以为震颤晃动过大而导致装置不稳倾倒。
与现有技术相比，本带制动减震的搬运无人机具有以下优点：
1.底板与连杆是铰接的方式连接，连杆与底板之间不仅存在一个方向的转动，能够使得无人机落地时能够适应绝大多数的地面类型不至于无人在落地之时就会因为重力和震颤力倾倒。
2.无人机落地后的震颤力经过两级减震，并将震颤力转变成其他方向上的滑动力，能够在一定程度上减轻震动。
3.利用无人机落地时产生的震颤力进行调整成其他方向上的动力，并进行对装置内部进行制动，减少装置因为震颤时候产生的上下滑动的力，避免装置以为震颤晃动过大而导致装置不稳倾倒。。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种带制动减震的搬运无人机，包括横梁板(10)，其特征在于，所述横梁板(10)上侧壁上设有飞行装置，飞行装置用于驱动无人机进行飞行，所述横梁板(10)下侧壁上固定设有四个立柱(13)，所述立柱(13)上设有减震装置，减震装置用于减缓无人机落地时产生的震颤，减震装置包括滑动在所述立柱(13)内部的减震滑杆(14)，所述减震滑杆(14)上设有三个滑槽(15)，所述立柱(13)外侧滑动设有滑动套筒(16)，所述滑动套筒(16)与所述立柱(13)之间连接有高强弹簧(17)，所述滑动套筒(16)外侧固定设有晃动台(32)，所述晃动台(32)下端固定设有足部板(33)，所述足部板(33)下端设有足部装置，足部装置用于减少无人机底座足部的冲击力，所述横梁板(10)下端设有固定腔(39)，所述固定腔(39)内设有固定装置，固定装置用于搬运货物的固定和减震。
2.根据权利要求1所述的一种带制动减震的搬运无人机，其特征在于：飞行装置包括固定在所述横梁板(10)上侧壁上的飞行驱动架(11)，所述飞行驱动架(11)上侧壁上设有机翼(12)，所述机翼(12)转动带动无人机飞行。
3.根据权利要求2所述的一种带制动减震的搬运无人机，其特征在于：减震装置包括固定在所述立柱(13)外侧的制动腔(27)，所述制动腔(27)内设有制动装置，制动装置用于进行减震时无人机上下晃动的制动，所述立柱(13)外侧固定设有紧制腔(28)，所述紧制腔(28)内设有紧制装置，紧制装置用于增加制动装置的紧固制动效果。
4.根据权利要求3所述的一种带制动减震的搬运无人机，其特征在于：制动装置包括所述制动腔(27)内设有的斜滑槽(30)，所述斜滑槽(30)上滑动设有制动滑台(21)，所述制动滑台(21)上转动设有制动块(22)，所述制动块(22)上固定设有摩擦制动条(31)，所述制动滑台(21)上转动设定转轴(24)，所述转轴(24)下端固定设有从动齿轮(23)，所述从动齿轮(23)能够与所述制动块(22)啮合传动，所述制动滑台(21)下端设有触发装置，触发装置用于减震并触发制动装置。
5.根据权利要求4所述的一种带制动减震的搬运无人机，其特征在于：触发装置包括固定在所述晃动台(32)上的三个转动台(18)，所述转动台(18)内转动设有转动轴块(19)，所述转动轴块(19)上固定设有弹性杆(29)，所述弹性杆(29)与所述转动轴块(19)之间连接有减震弹簧(20)，所述弹性杆(29)上端固定连接在所述制动滑台(21)上。
6.根据权利要求5所述的一种带制动减震的搬运无人机，其特征在于：紧制装置包括固定在所述紧制腔(28)侧壁上的三个伸缩腔(38)，所述伸缩腔(38)上滑动设有滑杆(26)，所述滑杆(26)一侧设有齿条，所述转轴(24)从所述制动腔(27)向上伸入到所述紧制腔(28)内，所述转轴(24)上端固定设有主动齿轮(25)，所述主动齿轮(25)能够与所述滑杆(26)啮合传动。
7.根据权利要求6所述的一种带制动减震的搬运无人机，其特征在于：足部装置包括滑动在所述足部板(33)下侧壁上的两个滑动缓冲块(34)，两个所述滑动缓冲块(34)之间连接有缓冲弹簧(37)，每个所述滑动缓冲块(34)上转动设有一个连杆(35)，两个所述连杆(35)下端铰接有底板(36)。
8.根据权利要求7所述的一种带制动减震的搬运无人机，其特征在于：固定装置包括滑动在所述固定腔(39)内部的滑动板(40)，所述滑动板(40)与所述固定腔(39)之间连接有弹簧，所述滑动板(40)上滑动设有两个夹具(41)，每个所述夹具(41)上滑动设有晃动摩擦块(42)。
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