CN116989875A - 搭载测重装置及飞行器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一处搭载测重装置及飞行器，该搭载测重装置包括连接部件、搭载组件、测重组件、反馈单元和控制器，连接部件连接于飞行器，搭载组件用于搭载或卸载物流箱，测重组件一方面连接于搭载组件，测重组件另一方面连接于连接部件，用于测量物流箱的重量并输出相应的信号，控制器与测重组件、反馈单元分别相连。本申请在搭载组件搭载物流箱时，通过测重组件能够测量物流箱的重量并输出相应的信号，控制器根据测重组件输出的信号判断物流箱的重量，并基于该判断结果控制反馈单元反馈相应信息，以防止飞行器搭载的物流箱过重，进而避免飞行器出现响应速度受到影响、目标航程无法实现、中途迫降或坠机等现象。

Description

搭载测重装置及飞行器

技术领域

本申请涉及飞行器技术领域，具体涉及一种搭载测重装置及具有该搭载测重装置的飞行器。

背景技术

无人配送和智慧物流行业已发展多年，其中，无人机配送是一种十分快捷和新颖的方式，它可以不受地面交通的限制，通过三维空间的轨迹规划来实现其他配送方式无法实现的功能。

但是，受限于无人机动力系统的限制，该种配送方式的载重上限一般不高，当运营人员或自动化设备将重量较大的物流箱挂载于无人机上时，无人机存在无法承担超过重量上限的物品，从而发生无人机响应速度受到影响、目标航程无法实现、中途迫降或坠机等现象。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本申请的主要目的在于提供一种能够防止飞行器搭载的物流箱过重的搭载测重装置。

为了实现上述目的，本申请具体采用以下技术方案：

本申请提供了一种搭载测重装置，应用于飞行器，该搭载测重装置包括：

连接部件，所述连接部件连接于所述飞行器；

搭载组件，所述搭载组件用于搭载或卸载物流箱；

测重组件，所述测重组件一方面连接于所述搭载组件，所述测重组件另一方面连接于所述连接部件，用于测量所述物流箱的重量并输出相应的信号；

反馈单元，所述反馈单元用于反馈与所述物流箱重量相关的信息；

控制器，所述控制器与所述测重组件、所述反馈单元分别相连，用于根据所述测重组件输出的信号判断所述物流箱的重量，并基于该判断结果控制所述反馈单元反馈相应信息。

在一些实施例中，所述测重组件设有多个，每个所述测重组件分别包括连接件和测重传感器，所述连接件一方面与所述搭载组件连接，所述连接件另一方面经所述测重传感器连接于所述连接部件。

在一些实施例中，所述测重传感器包括连接部和力敏感器件，所述连接部的一端与所述连接件连接，所述连接部的另一端与所述连接部件连接，且所述连接部具有镂空部，所述力敏感器件贴设于所述连接部的外表面并与所述镂空部的位置对应。

在一些实施例中，所述连接部的一端通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于所述连接部件，所述连接部的另一端通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于所述连接件。

在一些实施例中，所述测重传感器包括第一连接部、第二连接部和压力传感器，所述第一连接部的一端连接于所述连接部件，所述第一连接部的另一端连接于所述第二连接部的一端，所述第二连接部的另一端连接于所述连接件，所述压力传感器设于所述第一连接部和第二连接部的接触部。

在一些实施例中，所述第一连接部包括第一限位孔，所述第一限位孔的内壁具有至少一个第一平面，所述第二连接部包括凸起，所述凸起的外表面具有至少一个第二平面，所述第二平面与所述第一平面对应设置，所述凸起穿设于所述第一限位孔，所述压力传感器设于所述第一平面和所述第二平面之间；或者

所述第二连接部包括第一限位孔，所述第一限位孔的内壁具有至少一个第一平面，所述第一连接部包括凸起，所述凸起的外表面具有至少一个第二平面，所述第二平面与所述第一平面对应设置，所述凸起穿设于所述第一限位孔，所述压力传感器设于所述第一平面和所述第二平面之间。

在一些实施例中，所述第一连接部通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于所述连接部件，所述第二连接部通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于所述连接件。

在一些实施例中，所述搭载组件包括执行器、连杆和挂钩，所述执行器经所述连杆与所述挂钩连接，通过所述执行器驱动所述连杆运动，使所述挂钩能够挂载或卸载所述物流箱，所述连接件与所述挂钩连接。

在一些实施例中，所述连接件穿设于所述挂钩，且所述连接件的两端分别经所述测重传感器连接于所述连接部件。

在一些实施例中，所述搭载测重装置还包括滤波电路、逻辑运算器和A/D转换电路；

所述滤波电路与所述测重传感器连接，用于将所述测重传感器输出的信号进行放大、滤波；

所述逻辑运算器与所述滤波电路连接，用于将所述滤波电路输出的若干个传感器信号整合为一个用于表征搭载的所述物流箱重量的信号；

所述A/D转换电路与所述逻辑运算器连接，用于将所述逻辑运算器输出的信号由模拟信号转为数字信号并传递给所述控制器。

在一些实施例中，所述反馈单元包括指示灯、语音装置、文字或数字显示装置、物流箱的挂载、卸载或移动装置。

相应地，本申请还提供了一种飞行器，该飞行器包括机身、机臂和以上任一实施例所述的搭载测重装置，所述机臂连接于所述机身，所述连接部件连接于所述机臂。

相比于现有技术，本申请的搭载测重装置包括连接部件、搭载组件、测重组件、反馈单元和控制器，连接部件连接于飞行器，搭载组件用于搭载或卸载物流箱，测重组件一方面连接于搭载组件，测重组件另一方面连接于连接部件，控制器与测重组件、反馈单元分别连接；在搭载组件搭载物流箱时，通过测重组件能够测量物流箱的重量并输出相应的信号，控制器根据测重组件输出的信号判断物流箱的重量，并基于该判断结果控制反馈单元反馈相应信息，以防止飞行器搭载的物流箱过重，进而避免飞行器出现响应速度受到影响、目标航程无法实现、中途迫降或坠机等现象。

附图说明

图1为本申请实施例提供的搭载测重装置处于搭载物流箱状态的立体图。

图2为本申请实施例提供的搭载测重装置的模块框图。

图3为图1中的搭载测重装置的立体图。

图4为图1中的搭载测重装置的立体分解图。

图5为图3中的测重传感器的立体图。

图6为图3中的测重传感器的另一视角立体图。

图7为本申请另一实施例提供的搭载测重装置处于搭载物流箱状态的立体图。

图8为图7中的搭载测重装置的立体图。

图9为图7中的搭载测重装置的立体分解图。

图10为图9中的第一连接部的立体图。

图11为图9中的第一连接部的另一视角立体图。

图12为图9中的第二连接部的立体图。

图13为图9中的第二连接部的另一视角立体图。

附图标识：

1、连接部件；11、第一定位孔；2、搭载组件；21、执行器；22、连杆；23、挂钩；3、测重组件；31、连接件；32、测重传感器；321、连接部；321a、镂空部；321b、凸起部；321c、第二定位孔；322、力敏感器件；323、第一连接部；323a、第一限位孔；323b、通孔；323c、定位凸起；324、第二连接部；324a、凸起；324b、第二定位孔；325、压力传感器；4、反馈单元；5、控制器；6、滤波电路；7、逻辑运算器；8、A/D转换电路；9、物流箱。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

参照图1和图2所示，图1为本申请实施例提供的搭载测重装置处于搭载物流箱状态的立体图，图2为本申请实施例提供的搭载测重装置的模块框图。该搭载测重装置应用于飞行器，其包括连接部件1、搭载组件2、测重组件3、反馈单元4和控制器5。连接部件1连接于飞行器，搭载组件2用于搭载或卸载物流箱9。测重组件3一方面连接于搭载组件2，测重组件3另一方面连接于连接部件1，用于测量物流箱9的重量并输出相应的信号。反馈单元4用于反馈与物流箱9重量相关的信息，控制器5与测重组件3、反馈单元4分别相连，用于根据测重组件3输出的信号判断物流箱9的重量，并基于该判断结果控制反馈单元4反馈相应信息。

本申请在搭载组件2搭载物流箱9时，通过测重组件3能够测量物流箱9的重量并给出相应的信号，控制器5根据测重组件3输出出的信号判断物流箱9的重量，并基于该判断结果控制反馈单元4反馈相应信息，以防止飞行器搭载的物流箱过重，进而避免飞行器出现响应速度受到影响、目标航程无法实现、中途迫降或坠机等现象。

具体地，测重组件3设有多个，搭载组件2经多个测重组件3连接于连接部件1。在测量物流箱的重量时，通过多个测重组件3采集力或位移等信号，通过控制器5将多个测重组件3采集到的信号进行运算处理，从而判断物流箱的重量是否超重，并给出反馈信号，使反馈单元4反馈相应信息。

参照图3和图4所示，图3为图1中的搭载测重装置的立体图，图4为图1中的搭载测重装置的立体分解图。搭载组件2包括执行器21、两连杆22和两挂钩23，执行器21的两端分别经一连杆22与一挂钩23连接，通过执行器21驱动两连杆22运动，以使两挂钩23相对或相背运动，进而使挂钩23能够挂载或卸载物流箱9。每个测重组件3包括连接件31和测重传感器32，连接件31穿设于挂钩23，且连接件31的两端分别经测重传感器32连接于连接部件1。因此，物流箱及其内部容纳的货物的重量可以全部作用于连接件31的两端上，将重力信号传递给测重传感器32，再经测重传感器32输出。其中，测重传感器32包括力传感器或位移传感器或应变/应力传感器，执行器21可以设有一个或多个，一般采用电动执行器21，具体可以为舵机或直线电机；连杆22和挂钩23的数量也不限于两个，还可以设有四个。

参照图5和图6所示，图5为图3中的测重传感器的立体图，图6为图3中的测重传感器的另一视角立体图。测重传感器32为力传感器，具体包括连接部321和力敏感器件322，连接部321的一端与连接件31连接，连接部321的另一端与连接部件1连接，且连接部321具有镂空部321a，力敏感器件322贴设于连接部321的外表面并与镂空部321a的位置对应。其中，力敏感器件322可以为应变片，该应变片贴设于连接部321的上表面和下表面(受力方向及其相反方向)。在本实施例中，连接部可以为金属件，因为金属通常都具有一定的弹性，在受力时会发生形变，当外力消失时又能恢复。

进一步地，连接部321的一端通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于连接部件1，连接部321的另一端通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于连接件31，使得力传感器处于两侧的固定结构中间，具有一定柔性，受力后微小的变形转变为力信号。当然，在一些实施例中，连接部321的两端也可以通过其他方式分别连接于连接部件1和连接件31。

在本实施例中，连接部件1具有第一定位孔11，连接部321包括凸起部321b和第二定位孔321c，且连接部321的凸起部321b穿设于连接部件1的第一定位孔11，使连接部321的一端连接于连接部件1，连接件31穿设于连接部321的第二定位孔321c，使连接部321的另一端连接于连接件31。可以理解，在其他实施例中，连接部321也可以包括第一定位孔和第二定位孔，且连接部件1穿设于连接部321的第一定位孔，使连接部321的一端连接于连接部件1，连接件31穿设于连接部321的第二定位孔，使连接部321的另一端连接于连接件31；或者，连接部件1具有第一定位孔，连接部321包括第一定位凸起和第二定位凸起，且连接部321的第一定位凸起穿设于连接部件1的第一定位孔，使连接部321的一端连接于连接部件1，连接部321的第二定位凸起穿设于连接件31，使连接部321的另一端连接于连接件31；或者，连接部321包括第一定位孔和定位凸起，且连接部件1穿设于连接部321的第一定位孔，使连接部321的一端连接于连接部件1，连接部321的定位凸起穿设于连接件31，使连接部321的另一端连接于连接件31。

继续参照图2所示，该搭载测重装置还包括滤波电路6、逻辑运算器7和A/D转换电路8，滤波电路6与测重传感器32连接，用于将测重传感器32采集到的与物流箱重量相关的信号进行放大、滤波；逻辑运算器7与滤波电路6连接，用于对滤波电路6输出的信号进行信号处理，将若干个传感器信号整合为一个可以用于表征搭载的物流箱重量的信号；A/D转换电路8与逻辑运算器7连接，用于将逻辑运算器7输出的信号由模拟信号转为数字信号并传递给控制器5，使控制器5能够根据测重传感器32采集到的信号判断物流箱是否超重，进而基于该判断结果控制反馈单元4反馈相应信息，使操作员或系统能够执行相应操作。

其中，反馈单元4包括指示灯、语音装置、文字或数字显示装置、物流箱的挂载、卸载或移动装置等。逻辑运算器7可以为累加器，控制器5可以为中央处理器(CPU)或微控制单元(MCU)。

基于上述实施例的基础上，本申请还公开了另一种具体实施方式，参照图7至图9所示，图7为本申请另一实施例提供的搭载测重装置处于搭载物流箱状态的立体图，图8为图7中的搭载测重装置的立体图，图9为图7中的搭载测重装置的立体分解图。本实施例与上述实施例的区别在于，测重传感器32包括第一连接部323、第二连接部324和压力传感器325，第一连接部323的一端连接于连接部件1，第一连接部323的另一端连接于第二连接部324的一端，第二连接部324的另一端连接于连接件31，压力传感器325设于第一连接部323和第二连接部324的接触部。在本实施例中，不对第一连接部323和第二连接部324的尺寸、数目和形状等作限定。

具体地，压力传感器325可以为压电薄膜，该压力传感器325处于第一连接部323和第二连接部324贴合的面上，受到与重力方向相同的法向压力。

参照图10至图13所示，图10为图9中的第一连接部的立体图，图11为图9中的第一连接部的另一视角立体图，图12为图9中的第二连接部的立体图，图13为图9中的第二连接部的另一视角立体图。第一连接部323包括第一限位孔323a，第一限位孔323a的内壁具有至少一个第一平面，第二连接部324包括凸起324a，凸起324a的外表面具有至少一个第二平面，第二平面与第一平面对应设置。组装时，使第二连接部324的凸起324a穿设于第一连接部323的第一限位孔323a，压力传感器325设于第一平面和第二平面之间。可以理解，在其他实施例中，也可以是第二连接部324包括第一限位孔，第一限位孔的内壁具有至少一个第一平面，第一连接部包括凸起，凸起的外表面具有至少一个第二平面，第二平面与第一平面对应设置。组装时，使第一连接部323的凸起穿设于第二连接部324的第一限位孔，压力传感器设于第一平面和第二平面之间。

其中，第一限位孔323a为多边形孔，凸起324a为多边形轴。

进一步地，第一连接部323通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于连接部件1，第二连接部324通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于连接件31。当然，在一些实施例中，第一连接部323也可以通过其他方式连接于连接部件1，第二连接部324也可以通过其他方式连接于连接件31。

在本实施例中，连接部件1具有第一定位孔11，第一连接部323包括定位凸起323c，第二连接部324包括第二定位孔324b，且第一连接部323的定位凸起323c穿设于连接部件1的第一定位孔，使第一连接部323连接于连接部件1，连接件31穿设于第二连接部324的第二定位孔324b，使第二连接部324连接于连接件31。

进一步地，第一连接部323的定位凸起323c开设有通孔323b，通孔323b与第一限位孔323a连通，本申请通过通孔323b的设置，以便于走线及减轻第一连接部323的重量。

可以理解，在其他实施例中，也可以是第一连接部323包括第一定位孔，第二连接部324包括第二定位孔，且连接部件1穿设于第一连接部323的第一定位孔，使第一连接部323连接于连接部件1，连接件31穿设于第二连接部324的第二定位孔，使第二连接部324连接于连接件31；或者，连接部件1具有第一定位孔，第一连接部323包括第一定位凸起，第二连接部324包括第二定位凸起，且第一连接部323的第一定位凸起穿设于连接部件1的第一定位孔，使第一连接部323连接于连接部件1，第二连接部324的第二定位凸起穿设于连接件31，使第二连接部324连接于连接件31；或者，第一连接部323包括第一定位孔，第二连接部324包括定位凸起，且连接部件1穿设于第一连接部323的第一定位孔，使第一连接部323连接于连接部件1，第二连接部324的定位凸起穿设于连接件31，使第二连接部324连接于连接件31。

相应地，本申请还公开了一种飞行器，飞行器包括机身、机臂和如以上任一实施例所述的搭载测理装置，机臂连接于机身，连接部件1连接于机臂。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种搭载测重装置，应用于飞行器，其特征在于，包括：

连接部件，所述连接部件连接于所述飞行器；

搭载组件，所述搭载组件用于搭载或卸载物流箱；

测重组件，所述测重组件一方面连接于所述搭载组件，所述测重组件另一方面连接于所述连接部件，用于测量所述物流箱的重量并输出相应的信号；

反馈单元，所述反馈单元用于反馈与所述物流箱重量相关的信息；

控制器，所述控制器与所述测重组件、所述反馈单元分别相连，用于根据所述测重组件输出的信号判断所述物流箱的重量，并基于该判断结果控制所述反馈单元反馈相应信息。

2.根据权利要求1所述的搭载测重装置，其特征在于，所述测重组件设有多个，每个所述测重组件分别包括连接件和测重传感器，所述连接件一方面与所述搭载组件连接，所述连接件另一方面经所述测重传感器连接于所述连接部件。

3.根据权利要求2所述的搭载测重装置，其特征在于，所述测重传感器包括连接部和力敏感器件，所述连接部的一端与所述连接件连接，所述连接部的另一端与所述连接部件连接，且所述连接部具有镂空部，所述力敏感器件贴设于所述连接部的外表面并与所述镂空部的位置对应。

4.根据权利要求3所述的搭载测重装置，其特征在于，所述连接部的一端通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于所述连接部件，所述连接部的另一端通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于所述连接件。

5.根据权利要求2所述的搭载测重装置，其特征在于，所述测重传感器包括第一连接部、第二连接部和压力传感器，所述第一连接部的一端连接于所述连接部件，所述第一连接部的另一端连接于所述第二连接部的一端，所述第二连接部的另一端连接于所述连接件，所述压力传感器设于所述第一连接部和第二连接部的接触部。

6.根据权利要求5所述的搭载测重装置，其特征在于，所述第一连接部包括第一限位孔，所述第一限位孔的内壁具有至少一个第一平面，所述第二连接部包括凸起，所述凸起的外表面具有至少一个第二平面，所述第二平面与所述第一平面对应设置，所述凸起穿设于所述第一限位孔，所述压力传感器设于所述第一平面和所述第二平面之间；或者

所述第二连接部包括第一限位孔，所述第一限位孔的内壁具有至少一个第一平面，所述第一连接部包括凸起，所述凸起的外表面具有至少一个第二平面，所述第二平面与所述第一平面对应设置，所述凸起穿设于所述第一限位孔，所述压力传感器设于所述第一平面和所述第二平面之间。

7.根据权利要求6所述的搭载测重装置，其特征在于，所述第一连接部通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于所述连接部件，所述第二连接部通过定位孔与定位凸起配合的方式连接于所述连接件。

8.根据权利要求2所述的搭载测重装置，其特征在于，所述搭载组件包括执行器、连杆和挂钩，所述执行器经所述连杆与所述挂钩连接，通过所述执行器驱动所述连杆运动，使所述挂钩能够挂载或卸载所述物流箱，所述连接件与所述挂钩连接。

9.根据权利要求8所述的搭载测重装置，其特征在于，所述连接件穿设于所述挂钩，且所述连接件的两端分别经所述测重传感器连接于所述连接部件。

10.根据权利要求2～9任一项所述的搭载测重装置，其特征在于，所述搭载测重装置还包括滤波电路、逻辑运算器和A/D转换电路；

所述滤波电路与所述测重传感器连接，用于将所述测重传感器输出的信号进行放大、滤波；

所述逻辑运算器与所述滤波电路连接，用于将所述滤波电路输出的若干个传感器信号整合为一个用于表征搭载的所述物流箱重量的信号；

所述A/D转换电路与所述逻辑运算器连接，用于将所述逻辑运算器输出的信号由模拟信号转为数字信号并传递给所述控制器。

11.根据权利要求1所述的搭载测重装置，其特征在于，所述反馈单元包括指示灯、语音装置、文字或数字显示装置、物流箱的挂载、卸载或移动装置。

12.一种飞行器，其特征在于，包括机身、机臂和如权利要求1～11任一项所述的搭载测重装置，所述机臂连接于所述机身，所述连接部件连接于所述机臂。