CN208412134U - 一种无人机自动抓球装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机自动抓球装置，包括框架模块和控制模块，所述控制模块设置在框架模块上方，所述控制模块包括驱动模块和齿轮传动模块，所述齿轮传动模块包括绳索收纳结构，柔性布收纳结构；所述绳索收纳结构，柔性布收纳结构与驱动模块通过传动机构连接控制，且所述绳索收纳结构、柔性布收纳结构同时受驱动模块控制；所述柔性布收纳结构包括柔性布本体和柔性布收放机构，所述柔性布本体宽度能覆盖框架模块的宽度。本实用新型提供了一种效率高，使用方便的无人机自动抓球装置。

Description

一种无人机自动抓球装置

技术领域

本实用新型涉及抓球装置领域，更具体的说，它涉及一种无人机自动抓球装置。

背景技术

随着人们的生活水平不断提高，对健康的追求也越来越高。户外运动如高尔夫、网球、棒球等等，都在作为一种商务休闲活动，既能满足人们健身的需求，也能为商务洽谈等活动提供合适的场合。例如高尔夫球场面积大，情况复杂，击飞的高尔夫球很容易四处飞散，传统的人工捡球，虽然简单可行，不需要投入过多的技术力量，但是效率过低，费时费力。其它球类亦是如此，为了提高球的回收效率，快速清场，有必要提供一种抓球速度快，效率高，抓的球的类型多，一次尽可能多的捡球的抓球装置。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种抓球速度快，效率高，抓的球的类型多，数量限制低，使用方便的无人机自动抓球装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种无人机自动抓球装置，包括框架模块和控制模块，所述控制模块设置在框架模块上方，控制模块与框架模块的重心在同一竖直线上，所述控制模块包括驱动模块和齿轮传动模块，所述齿轮传动模块包括绳索收纳结构，柔性布收纳结构；绳索收纳结构、柔性布收纳结构设置在驱动模块的两侧并受其控制，所述绳索收纳结构与驱动模块通过第一级传动机构连接，所述柔性布收纳结构与驱动模块通过第二级传动机构连接；所述绳索收纳结构包括传动线收纳部、传动线导引部和传动线，所述柔性布收纳结构包括柔性布收纳部、导引管和柔性布，其中传动线的自由端和柔性布的自由端连接固定；传动线的自由端为传动线不固定在传动线收纳上的一端，柔性布的自由端为柔性布不固定在柔性布收纳上的一端。

进一步的，所述驱动模块包括支撑系统和动力系统；所述支撑系统包括撑杆和连板，撑杆数量为四个；所述撑杆为圆柱形，安装在所述框架模块上表面；所述连板安装在撑杆上端；所述连板为矩形，矩形的四个角设置为圆角；所述连板圆角处开有与连板长度方向相同的第一长圆形孔；所述连板前后端各开有三个第二长圆形孔，第二长圆形孔沿所述连板宽度方向设置，互相平行；所述第二长圆形孔长度要大于第一长圆形孔；所述连板中间开有长圆形孔群，包括七个第二长圆形孔，七个第二长圆形孔平行，并沿所述连板长度方向设置；所述第一长圆形孔用于与无人机的连接固定，第二长圆形孔避免局部过热，起到散热功能；所述连板中间长圆形孔群前后两侧各开有两个螺纹孔，左侧开有两个第三长圆形螺栓孔，第三长圆形螺栓孔长度小于第二长圆形孔，大于第一长圆形孔。

进一步的，所述动力系统包括舵机，舵机臂，舵机支架和第一齿轮；所述连板在所述动力系统的第一齿轮上方开有凹槽；所述舵机支架安装在所述连板左侧下方；所述舵机上方设置有吊耳，所述吊耳与所述舵机支架螺栓连接；所述第一齿轮中间开有圆孔，安装在所述舵机的主轴左端；所述舵机臂安装在所述舵机和第一齿轮之间，所述舵机臂中间开有圆孔，所述舵机的主轴由此圆孔穿过；所述舵机臂包括底座和连接部，底座在中心圆孔周围开有四个螺栓孔，连接部为圆柱形，紧密贴合所述舵机表面；所述舵机臂与所述第一齿轮螺栓连接。

进一步的，所述第一齿轮与第一级传动机构的传动比为1：2，与第二级传动机构的传动比为1：2。

本实用新型相比现有技术优点在于：

1，本实用新型结构模块化设计，动力模块，绳索收纳结构，柔性布收纳结构，框架结构相互独立，拆解方便，遇到不同场景，可以调整相应结构，满足不同的要求，便于维护和调整。

2，本实用新型抓球速度快，识别效率高。柔性布本体能覆盖框架底部，在达到目标地域后，能完整包住球类零件，柔性布的移动速度可以根据需要进行调整，稳定高效的进行收纳。

3，本实用新型自动控制，使用方便，无人机安装在本使用新型的上方，可以根据需要灵活调整无人机的安装位置，舵机可自动调整转速，操作人员可以远程控制本实用新型的速度和高度。

附图说明

图1为本实用新型的正面三维图；

图2为本实用新型的背面三维图；

图3为本实用新型的驱动模块结构示意图；

图4为图1中A区域的局部放大图；

图5为图1中B区域的局部放大图

图6为本实用新型的导杆架结构图。

附图标记：撑杆1，连板2，第七齿轮3，第三光轴4，第二光轴5，第五齿轮6，第二齿轮7，第二收纳筒8，上连板9，前侧板10，第四导引筒11，第四光轴12，第一光轴13，第三导引筒14，右侧板15，第一收纳筒16，导杆架17，导引管18，舵机19，第三齿轮20，第六齿轮21，卷布筒22，第一齿轮23，第四齿轮24，左侧板25，后侧板26，舵机支架27，舵机臂28。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例一

一种无人机自动抓球装置，包括框架模块和控制模块，所述控制模块设置在框架模块上方，控制模块与框架模块的重心在同一竖直线上，能更好的方便无人机控制整个装置。所述控制模块包括驱动模块和齿轮传动模块，所述齿轮传动模块包括绳索收纳结构，柔性布收纳结构。绳索收纳结构、柔性布收纳结构设置在驱动模块的两侧并受其控制，所述绳索收纳结构与驱动模块通过第一级传动机构连接，所述柔性布收纳结构与驱动模块通过第二级传动机构连接；所述绳索收纳结构包括传动线收纳部、传动线导引部和传动线，所述柔性布收纳结构包括柔性布收纳部、导引管和柔性布，其中传动线的自由端和柔性布的自由端连接固定；传动线的自由端为传动线不固定在传动线收纳上的一端，柔性布的自由端为柔性布不固定在柔性布收纳上的一端，实现柔性布的收纳控制，来达到抓球的效果。

作为优选，所述驱动模块包括支撑系统和动力系统；所述支撑系统包括撑杆1和连板2，撑杆1数量为四个；所述撑杆1为圆柱形，安装在所述框架模块上表面；所述连板2安装在撑杆1上端；所述连板2为矩形，矩形的四个角设置为圆角；所述连板2圆角处开有与连板2长度方向相同的第一长圆形孔；所述连板2前后端各开有三个第二长圆形孔，第二长圆形孔沿所述连板2宽度方向设置，互相平行；所述第二长圆形孔长度要大于第一长圆形孔；所述连板2 中间开有长圆形孔群，包括七个第二长圆形孔，七个第二长圆形孔平行，并沿所述连板2长度方向设置；所述第一长圆形孔用于与无人机的连接固定，第二长圆形孔避免局部过热，起到散热功能；所述连板2中间长圆形孔群前后两侧各开有两个螺纹孔，该长圆形便于螺栓的固定，左侧开有两个第三长圆形螺栓孔，第三长圆形螺栓孔长度小于第二长圆形孔，大于第一长圆形孔，起到良好的散热功能和减重。

所述动力系统包括舵机，舵机臂28，舵机支架27和第一齿轮；所述连板2 在所述动力系统的第一齿轮上方开有凹槽；所述舵机支架27安装在所述连板2 左侧下方；所述舵机上方设置有吊耳，所述吊耳与所述舵机支架27螺栓连接；所述第一齿轮中间开有圆孔，安装在所述舵机的主轴左端；所述舵机臂28安装在所述舵机和第一齿轮之间，所述舵机臂28中间开有圆孔，所述舵机的主轴由此圆孔穿过；所述舵机臂28包括底座和连接部，底座在中心圆孔周围开有四个螺栓孔，连接部为圆柱形，紧密贴合所述舵机表面；所述舵机臂28与所述第一齿轮螺栓连接。所述第一齿轮与第一级传动机构的传动比为1：2，与第二级传动机构的传动比为1：2。

实施例二

如图1至图6所示，一种无人机自动抓球装置，该抓球装置设置在无人机下方，且其包括框架模块和控制模块，所述控制模块设置在框架模块外侧，便于根据需要调整控制模块，提高使用效率。所述控制模块与框架模块的重心在同一竖直线上，便于无人机的控制。所述控制模块包括驱动模块、绳索收纳结构和柔性布收纳结构；绳索收纳结构、柔性布收纳结构设置在驱动模块的两侧并受其控制，所述绳索收纳结构与驱动模块通过第一级传动机构连接，所述柔性布收纳结构与驱动模块通过第二级传动机构连接。所述绳索收纳结构包括传动线收纳部、传动线导引部和传动线，所述柔性布收纳结构包括柔性布收纳部、导引管18和柔性布，其中传动线的自由端和柔性布的自由端连接固定，连接的方式可以采用粘接，也可以采用缝补的方式进行。传动线的自由端为传动线不固定在传动线收纳上的一端，柔性布的自由端为柔性布不固定在柔性布收纳上的一端。值得注意的是，所述柔性布收纳结构可以采用卷布筒22的形式，对柔性布进行控制。所述传动线导引部设置在所述导引管18的出口处；所述柔性布宽度能覆盖框架模块的宽度。所述框架模块在导引管18的另一出口处设置过渡半圆筒，便于柔性布的收纳，同时过渡半圆筒表面光滑，降低柔性布的摩擦损失。

作为优选的，所述框架模块包括前侧板10，后侧板26，左侧板25，右侧板 15和上连板9。所述前侧板10开有三行共计13个减阻孔，其中，上下各有5 个减阻孔，中间有三个减阻孔，起到降低风阻的功能。所述左侧板25结构与所述右侧板15相同，所述左侧板25、右侧板15各开有三行十八个减重孔，每行六个减重孔，设置减重孔降低所述框架模块整体重量。所述后侧板26开孔与所述前侧板10相同。所述前侧板10和后侧板26在无人机飞行过程中，受到的风阻比较大，通过开减阻孔，使得气流从中通过，从而降低阻力，提高效率。所述上连板9位于所述框架模块上表面，左右两侧分别开有三行，每行两个的强度孔，强度孔用于提高结构强度，前后两端各开有三行，每行四个的散热孔，这些散热孔加强散热功能；所述上连板9中心设置有控制模块的凹槽，减轻框架重量、增强抗形变能力，且便于散热。

作为优选的，所述驱动模块包括支撑系统和动力系统；所述支撑系统包括撑杆1和连板2，所述撑杆1数量为四个。所述撑杆1为圆柱形，安装在所述框架模块上表面，用于支撑连板2。所述连板2安装在撑杆1上端；所述连板2为矩形，矩形的四个角设置为圆角，这是为了便于加工。所述连板2圆角处开有与连板2长度方向相同的第一长圆形孔；所述连板2前后端各开有三个第二长圆形孔，第二长圆形孔沿所述连板2宽度方向设置，互相平行；所述第二长圆形孔长度要大于第一长圆形孔；所述连板2中间开有长圆形孔群，包括七个第二长圆形孔，七个第二长圆形孔平行，并沿所述连板2长度方向设置；所述第一长圆形孔用于与无人机的连接固定，第二长圆形孔避免局部过热，起到散热功能。所述连板2中间长圆形孔群前后两侧各开有两个螺纹孔，左侧开有两个第三长圆形螺栓孔，第三长圆形螺栓孔长度小于第二长圆形孔，大于第一长圆形孔。这里的开孔是为了便于与无人机进行固定，也方便后期各种功能模块的加入。

作为优选的，所述动力系统包括舵机19，舵机臂28，舵机支架27和第一齿轮23。所述连板2在所述动力系统的第一齿轮23上方开有凹槽，方便进行散热。所述舵机支架27安装在所述连板2左侧下方；所述舵机19上方设置有吊耳，所述吊耳与所述舵机支架27螺栓连接，这种方式的连接更稳固，同时易于拆卸。所述第一齿轮23中间开有圆孔，安装在所述舵机19的主轴左端，便于进行调整，如根据需要更换齿轮。所述舵机臂28安装在所述舵机19和第一齿轮23之间，所述舵机臂28中间开有圆孔，所述舵机19的主轴由此圆孔穿过，这种结构能更好的紧固舵机19。所述舵机臂28包括底座和连接部，底座在中心圆孔周围开有四个螺栓孔，连接部为圆柱形，紧密贴合所述舵机19表面，底座和连接部可以减缓舵机高速运转时带来的震动，避免损坏精密件。所述舵机臂 28与所述第一齿轮23螺栓连接；所述第一齿轮23与第一级传动机构的传动比为1：2，与第二级传动机构的传动比为1：2。所述第一级传动机构包括第二齿轮7，第一光轴13；所述第二齿轮7中心开有方孔，便于固定安装在所述第一光轴13中间；所述第二齿轮7与所述第一齿轮23啮合。

作为优选的，所述第二级传动机构包括第二光轴5、第三齿轮20，第四齿轮24，第五齿轮6，第三光轴44、第六齿轮21，第七齿轮3。所述第一光轴13 安装在所述驱动模块后侧；所述第三齿轮20中心开有方孔，安装在所述第二光轴5右侧；所述第五齿轮6中心开有方孔，安装在所述第二光轴5左侧；所述第四齿轮24中心开有方孔，安装在所述第二光轴5中间；所述第三光轴44安装在所述框架模块上表面，位于所述第一光轴13后侧；所述第六齿轮21中心开有方孔，安装在所述第三光轴44右侧；所述第七齿轮3中心开有方孔，安装在所述第三光轴44左侧。所述第四齿轮24，第五齿轮6，第六齿轮21，第七齿轮3中心方孔能便于固定在对应的光轴上，并且易于调整相对位置；所述第三齿轮20，第五齿轮6分别与所述第六齿轮21，第七齿轮3啮合，传动比均为1： 1。

作为优选的，所述传动线收纳部包括第一收纳筒16，第二收纳筒8，第一收纳筒16，第二收纳筒8通过第一光轴13连接，所述第一收纳筒16，第二收纳筒8中间开有方孔，分别安装在第一级传动机构的两侧，方孔内可以安装联轴器，进一步加强紧固效果。

作为优选的，传动线导引部包括第三导引筒14，第四导引筒11，第四光轴 12。所述第四光轴12安装在所述框架模块前侧板10中部，所述第三导引筒14 安装在所述第四光轴12右侧，所述第四导引筒11安装在所述第四光轴12左侧，所述第三导引筒14，第四导引筒11分别安装在框架模块上表面两侧，能够更好的牵引传动线，能引导柔性布本体完成工作。所述第一收纳筒16，第二收纳筒 8，第三导引筒14，第四导引筒11两侧都为锥形，中间呈圆柱形。这种形状能防止传动线在运转过程中互相缠绕。

作为优选的，所述框架模块还包括导杆架17，导引管18。所述后侧板26 底部左右两侧分别安装有两个过渡半圆筒；所述导杆架17包括垫板和夹块，垫板为方形，夹块开有开口朝下的圆形凹槽，夹块上部开有圆孔；所述导杆架17 通过螺栓分别固定在对应的右侧板15，左侧板25下部。导杆架17的两段式结构，既能很好的固定导引管18，也能固定在框架模块上，并且采用圆形凹槽的卡扣形式，能够方便的对所述导引管18进行拆卸。所述右侧板15下部安装有三个导杆架17，三个导杆架17在同一直线上，间距相等；所述左侧板25下部安装有三个导杆架17，安装位置与右侧板15的三个导杆架17对应；所述导引管18有两个，分别安装在左侧板25，右侧板15上的导杆架17圆形凹槽内；所述传动线分别穿过左侧板25，右侧板15的导引管18。传动线穿过所述导引管 18能够避免因为磨损而断裂。

本实用新型工作步骤：

第一步：无人机的自动抓球装置到达高尔夫球落点位置，数个高尔夫球恰好被扣于抓取装置底部。此时红色的柔性布还位于装置右方，由传动线通过绕线筒牵引着柔性布。

第二步：舵机往逆时针方向转动，同时左侧齿轮带动绕线筒，将传动线往顺时针方向转，将右侧的布拉拉出，从而包裹住整个底部。然后舵机停止转动，无人机带动抓球装置起飞执行下一任务，在飞行过程中高尔夫球不会掉落至外部。

第三步：当无人机飞行至所需降落地点停稳后，再将舵机顺时针转动，此时整个装置将反方向转动，使柔性布收回，将球放出，完成一个收放过程的循环。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型保护范围内。

Claims (4)

1.一种无人机自动抓球装置，其特征在于，包括框架模块和控制模块，所述控制模块设置在框架模块上方，控制模块与框架模块的重心在同一竖直线上，所述控制模块包括驱动模块和齿轮传动模块，所述齿轮传动模块包括绳索收纳结构，柔性布收纳结构；绳索收纳结构、柔性布收纳结构设置在驱动模块的两侧并受其控制，所述绳索收纳结构与驱动模块通过第一级传动机构连接，所述柔性布收纳结构与驱动模块通过第二级传动机构连接；所述绳索收纳结构包括传动线收纳部、传动线导引部和传动线，所述柔性布收纳结构包括柔性布收纳部、导引管和柔性布，其中传动线的自由端和柔性布的自由端连接固定；传动线的自由端为传动线不固定在传动线收纳上的一端，柔性布的自由端为柔性布不固定在柔性布收纳上的一端。

2.根据权利要求1所述的一种无人机自动抓球装置，其特征在于：所述驱动模块包括支撑系统和动力系统；所述支撑系统包括撑杆和连板，撑杆数量为四个；所述撑杆为圆柱形，安装在所述框架模块上表面；所述连板安装在撑杆上端；所述连板为矩形，矩形的四个角设置为圆角；所述连板圆角处开有与连板长度方向相同的第一长圆形孔；所述连板前后端各开有三个第二长圆形孔，第二长圆形孔沿所述连板宽度方向设置，互相平行；所述第二长圆形孔长度要大于第一长圆形孔；所述连板中间开有长圆形孔群，包括七个第二长圆形孔，七个第二长圆形孔平行，并沿所述连板长度方向设置；所述第一长圆形孔用于与无人机的连接固定；所述连板中间长圆形孔群前后两侧各开有两个螺纹孔，左侧开有两个第三长圆形螺栓孔，第三长圆形螺栓孔长度小于第二长圆形孔，大于第一长圆形孔。

3.根据权利要求2所述的一种无人机自动抓球装置，其特征在于：所述动力系统包括舵机，舵机臂，舵机支架和第一齿轮；所述连板在所述动力系统的第一齿轮上方开有凹槽；所述舵机支架安装在所述连板左侧下方；所述舵机上方设置有吊耳，所述吊耳与所述舵机支架螺栓连接；所述第一齿轮中间开有圆孔，安装在所述舵机的主轴左端；所述舵机臂安装在所述舵机和第一齿轮之间，所述舵机臂中间开有圆孔，所述舵机的主轴由此圆孔穿过；所述舵机臂包括底座和缓冲部，底座在中心圆孔周围开有四个螺栓孔，缓冲部为圆柱形，紧密贴合所述舵机表面；所述舵机臂与所述第一齿轮螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的一种无人机自动抓球装置，其特征在于：所述第一齿轮与第一级传动机构的传动比为1：2，与第二级传动机构的传动比为1：2。