CN209389786U - 夹紧装置以及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种夹紧装置以及无人机，所述夹紧装置包括底座，设置于所述底座上的夹紧单元，以及无线电能传输单元，其中，所述底座设置有可供所述夹紧单元在所述底座上移动的导轨，所述夹紧单元包括可为所述夹紧单元提供动力的动力组件，所述动力组件电性连接所述无线电能传输单元；所述无线电能传输单元启动所述动力组件，所述动力组件驱动所述夹紧单元在所述底座上沿所述导轨运动，以夹紧待夹紧工件。所述无人机包括上述夹紧装置。通过本实用新型，在无人机下落时，实现了无人机的夹紧固定。

Description

夹紧装置以及无人机

技术领域

本实用新型属于无线充电领域，尤其涉及一种无线充电设备的固定夹紧装置。

背景技术

目前，无线电能传输是一种通过空间电磁场耦合来进行电能传输的技术，其主要优点是不需要插拔，使用简单方便，可以广泛应用于无人机、AGV等移动机器人行业；不会产生电火花，可以在易燃易爆的工业环境中使用；充电设备可以做到防水，在水中进行能量传输，可以应用到海洋装备等水下应用中。

其中无人机行业，迄今为止面临最大的问题之一就是无人机续航能力，当搭载电池电量耗空的时候需要进行更换电池或者充电，目前纯自动化系统，无需人工干预，而当无人机进行换电池或者是自动充电时，无人机需要固定住，比如当无人机搭载无线充电时，在充电过程中无人机不能移动，就需要固定于充电台上面；再比如在高空电力巡检行业，无人机在高空进行充电时，无人机极易被风吹倒，甚至跌落塔下，造成损失，而普通的固定装置，不能够做到防雨防尘。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种本实用新型提出了一种夹紧装置以及无人机，该实用新型的夹紧装置通过无线充电的方式，可以更好的起到固定装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种夹紧装置，包括底座，设置于所述底座上的夹紧单元，以及无线电能传输单元，其中，所述底座设置有可供所述夹紧单元在所述底座上移动的导轨，所述夹紧单元包括可为所述夹紧单元提供动力的动力组件，所述动力组件电性连接所述无线电能传输单元；所述无线电能传输单元启动所述动力组件，所述动力组件驱动所述夹紧单元在所述底座上沿所述导轨运动，以夹紧待夹紧工件。

作为本实用新型的进一步优化，所述无线电能传输单元包括无线电能发射端和无线电能接收端，所述无线电能发射端为平行于所述导轨并在所述导轨方向上延伸，所述无线电能接收端设置于所述夹紧单元，所述无线电能接收端随所述夹紧单元沿所述导轨运动。

作为本实用新型的进一步优化，所述动力组件包括电性连接于所述无线电能接收端的电机驱动器，以及连接于所述电机驱动器的电机。

作为本实用新型的进一步优化，所述夹紧单元包括可在导轨内运动的滚轮，所述滚轮连接于所述电机的电机轴，所述滚轮通过轮轴带动所述夹紧单元沿所述导轨运动。

作为本实用新型的进一步优化，所述滚轮的轮轴上设置有第一齿轮，所述导轨内对应于所述第一齿轮设置有第一齿条。

作为本实用新型的进一步优化，所述夹紧单元包括可在导轨内运动的第二齿轮，所述第二齿轮连接于所述电机的电机轴，所述导轨底部对应于所述第二齿轮设置有第二齿条，所述第二齿轮带动所述夹紧单元沿所述导轨运动。

作为本实用新型的进一步优化，所述导轨内设置有可检测所述夹紧单元运动位置的测位件。

作为本实用新型的进一步优化，所述测位件为行程开关、压力传感器或扭矩传感器之其中一种。

作为本实用新型的进一步优化，所述夹紧单元上设置有卡设部，以在固定待夹紧工件时卡设待夹紧工件。

一种无人机，包括无人机本体，以及用于在所述无人机本体降落时夹紧无人机本体的夹紧装置，所述夹紧装置为上述任一项所述的夹紧装置。

作为本实用新型的进一步优化，所述无人机本体的底部设置有无人机机腿，所述无人机机腿上对应于所述卡设部设置有配合部。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、本实用新型的夹紧装置，通过设置无线电能传输单元，以及电性连接于所述无线充电单元的夹紧装置，夹紧装置在无线电能传输单元的作用下，向待夹紧工件的方向沿导轨移动，以夹紧待夹紧工件，通过无线电能传输的方式夹紧固定待夹紧工件，不需要线缆的拖拽，更轻便灵巧；且无线电能传输单元处于完全密封设置，能更好的防尘防水。

2、本实用新型的夹紧装置，其设置的无线电能传输单元，无线电能发射端设置为沿导轨方向的延伸，而无线电能接收端随夹紧单元运动，从而实现了无线电能接收端在运动过程中始终可以接收电能，形成了动态供电。

3、本实用新型的无人机，其通过设置配套的夹紧装置，克服了无人机野外降落充电时固定不紧的问题，降低了无人机跌速的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型无人机夹紧装置的立体图；

图2为图1中的无人机夹紧装置主视剖面图；

图3为图1中无人机夹紧装置第一种实施例的侧视剖面图；

图4为图3中A的局部放大图；

图5为图1中无人机夹紧装置第二种实施例的侧视剖面图；

图6为无线电能传输单元的示意图。

以上各图中：1、底座；11、导轨；12、无线电能发射端；2、夹紧单元；21、滚轮；211、轮轴；212、第一齿轮；213、第一齿条；214、第二齿轮；215、第二齿条；22、无线电能接收端；23、无线电能接收线圈；24、卡设部；3、电机；31、电机轴；4、无人机本体；41、无人机机腿；42、配合部。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示，本实用新型提供了一种夹紧装置，该夹紧装置可用于固定夹紧待夹紧工件，该夹紧装置包括底座1，设置于所述底座1上的夹紧单元2，以及无线电能传输单元(12、22和23)，其中，所述底座1设置有可供所述夹紧单元2在所述底座1上移动的导轨11，所述夹紧单元2包括可为所述夹紧单元1提供动力的动力组件(3和31)，所述动力组件电性连接所述无线电能传输单元；所述无线电能传输单元启动所述动力组件，所述动力组件驱动所述夹紧单元在所述底座上沿所述导轨运动，以夹紧待夹紧工件。

上述中，夹紧装置通过采用无线电能传输单元进行动力供应，不需要线缆的拖拽，更轻便灵巧；且无线电能传输单元处于完全密封设置，能更好的防尘防水。

结合图2和图6所示，上述中，所述无线电能传输单元包括无线电能发射端12和无线电能接收端22，所述无线电能发射端12为平行于所述导轨11并在所述导轨11方向上延伸，所述无线电能接收端22设置于所述夹紧单元，所述无线电能接收端22随所述夹紧单元2沿所述导轨11运动。优选地，所述无线电能接收端22设置于所述夹紧单元2的内部，以进一步起到密封无线电能传输单元的作用，同时，无线电能接收端22中的无线电能接收线圈23可设置于夹紧单元的底部。将无线电能接收线圈23设置于底部的好处在于，可实现无线电能发射端与无线电能接收端之间无其他阻隔，更好的实现无线电能的传输。

在本技术方案中，无线电能发射端12中的无线发射线圈优选为长条形，即沿所述导轨11方向上延伸的长条形，这样，在无线电能接收端移动时，即在长条形的无线电能发射端上部移动，可实现实时的动态供电，使无线电能接收端持续的接收能量。

如图2所示，所述动力组件包括电性连接于所述无线电能接收端22的电机驱动器，以及连接于所述电机驱动器的电机3，所述电机3具有电机轴31。所述夹紧单元2包括可在导轨11内运动的滚轮21，所述滚轮21连接于所述电机3的电机轴，所述滚轮21通过轮轴211带动所述夹紧单元2沿所述导轨11运动。

如图4所示，因滚轮21为圆形，其与导轨11之间的摩擦力较小，从而导致在滚轮21启动以及滚轮21停止时，滚轮21的打滑造成无法提供有效的夹紧力。为了克服滚轮的打滑，所述滚轮21的轮轴211上设置有第一齿轮212，所述导轨11内对应于所述第一齿轮212设置有第一齿条213。所述第一齿条213优选的设置为沿导轨方向。通过第一齿轮与第一齿条的啮合设置，从而加大了滚轮启动与停止的摩擦力，克服了打滑现象。

同时，如图5所示，本实用新型的夹紧单元还提供了第二种实施例，即所述夹紧单元包括可在导轨内运动的第二齿轮214，所述第二齿轮214连接于所述电机3的电机轴31，所述导轨11底部对应于所述第二齿轮214设置有第二齿条215，所述第二齿轮214带动所述夹紧单元2沿所述导轨11方向运动。通过该实施例，无需设置滚轮，仅需要一对齿轮与齿条，即可实现在导轨内的移动以及克服打滑现象，结构简单，降低了成本。

另外，所述导轨11内设置有可检测所述夹紧单元2运动位置的测位件，所述测位件为行程开关、压力传感器或扭矩传感器之其中一种。

继续参见图2，所述夹紧单元2上设置有卡设部24，以在固定待夹紧工件时卡设待夹紧工件。

本实用新型同时提供了一种无人机，该无人机包括无人机本体4，以及用于在所述无人机本体4降落时夹紧无人机本体4的夹紧装置，所述夹紧装置为上述任一种实施例所述的夹紧装置。同时，所述无人机本体4的底部设置有无人机机腿41，所述无人机机腿41上对应于所述卡设部24设置有配合部42。所述卡设部24优选为凹槽式，以防止无人机本体被外力移动脱离降落面造成无人机硬件损坏；配合部42采用飞碟式结构，圆滑的外形不至于当与夹紧单元在接触时造成夹紧或者分离时的卡顿，会流畅的把无人机推到面板中心位置并夹紧。

为了进一步说明本实用新型的夹紧过程，如图6所示，具体说明如下:

无线电能发射端在电源取电并控制无线发射线圈传送能量，无线电能接收端控制无线电能接收线拾取能量为电机驱动器以及电机提供电能，且因无线电能传输为动态传输，即无线电能接收线圈在长条形无线电能发射线圈长边方向进行移动，在移动过程中不断的在给电机以及电机驱动器提供电能，且不具有储能电池，这样既减轻电机的负载以及夹紧装置的重量，又可以通过无线电能传输发射端停止能量传输，即给无线电能接收端所有设备断电；

无线电能发射端通过无线通讯模块与无线电能接收端进行通信，当需要执行夹紧动作时，无线电能发射端就会给无线电能接收端发送电机正转指令，无线电能接收端就会把指令传给电机驱动器以及电机从而控制电机正转，电机转动带动电机轴转动从而带动滚轮在导轨内转动，带动夹紧单元夹紧无人机，然后滚轮会碰到导轨内部的行程开关或者压力传感器、扭矩传感器等测位件或者利用无线电能发射端检测当夹紧单元夹紧无人机后，由于电机无法继续转动而负载变大从而无线电能发射端输入电流变大的变化，来进行信号的采集，以行程开关为例，当无线电能发射端收到此夹紧信号后就停止能量传输，从而无线电能接收端失去电能而停止工作，此时电机停止转动并自锁；当需要夹紧单元松开无人机时，同样的，无线电能发射端会传输能量与松开夹紧装置的指令给无线电能接收端，然后滚轮反方向转动，当触碰到导轨尽头的行程开关时，发射端就停止能量传输，滚轮停止转动并自锁。

在无人机落下后，无人机通过无线通信模块发送无人机已降落指令信息给无线电能发射端，无线电能发射端接收到指令后开始传送能量，以及电机正转信号，无线电能接收端收到能量以及电机正转信号后，把电能供给夹紧装置内部的电机驱动器以及电机，电机开始正转，带动夹紧单元夹紧无人机，此时无线电能发射端判断无人机是否已经被夹紧，当夹紧后，滚轮触碰到行程开关，行程开关把信号传输给无线电能发射端，无线电能发射端接收到信号后认为无人机已经被夹紧，此时就会停止能量传输，由于为无线供电系统，夹紧装置内部没有电池来进行储能，所以当无线电能发射端停止能量传输后，整个夹紧装置就没有了电，由于电机掉电自锁特性，无人机就处于被夹紧状态；如果否，无线电能接收端继续传送能量。

无人机要起飞时，无人机发送一个夹紧装置松开指令给无线电能发射端，无线电能发射端接收到指令后就开始传送能量以及电机反转信号，无线电能接收端收到能量以及电机反转信号后，把能量和信号传给电机驱动器以及电机，电机开始反转，带动夹紧装置回收，放开无人机，夹紧装置运动到轨道尽头位置触碰行程开关后，无线电能发射端会判断夹紧装置是否已经松开无人机并回归到轨道尽头位置，如果是，行程开关会发送一个电平信号给无线电能发射端，无线发射端收到信号后，停止能量传输，夹紧装置停止运动，电机自锁；如果否，则无线电能发射端继续传送能量。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种夹紧装置，其特征在于：包括底座，设置于所述底座上的夹紧单元，以及无线电能传输单元，其中，所述底座设置有可供所述夹紧单元在所述底座上移动的导轨，所述夹紧单元包括可为所述夹紧单元提供动力的动力组件，所述动力组件电性连接所述无线电能传输单元；所述无线电能传输单元启动所述动力组件，所述动力组件驱动所述夹紧单元在所述底座上沿所述导轨运动，以夹紧待夹紧工件。

2.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于：所述无线电能传输单元包括无线电能发射端和无线电能接收端，所述无线电能发射端为平行于所述导轨并在所述导轨方向上延伸，所述无线电能接收端设置于所述夹紧单元，所述无线电能接收端随所述夹紧单元沿所述导轨运动。

3.根据权利要求1或2所述的夹紧装置，其特征在于：所述动力组件包括电性连接于所述无线电能接收端的电机驱动器，以及连接于所述电机驱动器的电机。

4.根据权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于：所述夹紧单元包括可在导轨内运动的滚轮，所述滚轮连接于所述电机的电机轴，所述滚轮通过轮轴带动所述夹紧单元沿所述导轨运动。

5.根据权利要求4所述的夹紧装置，其特征在于：所述滚轮的轮轴上设置有第一齿轮，所述导轨内对应于所述第一齿轮设置有第一齿条。

6.根据权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于：所述夹紧单元包括可在导轨内运动的第二齿轮，所述第二齿轮连接于所述电机的电机轴，所述导轨底部对应于所述第二齿轮设置有第二齿条，所述第二齿轮带动所述夹紧单元沿所述导轨运动。

7.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于：所述导轨内设置有可检测所述夹紧单元运动位置的测位件。

8.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于：所述夹紧单元上设置有卡设部，以在固定待夹紧工件时卡设待夹紧工件。

9.一种无人机，其特征在于：包括无人机本体，以及用于在所述无人机本体降落时夹紧无人机本体的夹紧装置，所述夹紧装置为权利要求1-8中任一项所述的夹紧装置。

10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于：所述无人机本体的底部设置有无人机机腿，夹紧单元上设置有卡设部，所述无人机机腿上对应于所述卡设部设置有配合部。