CN212797319U - 一种搭载机械手的飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种搭载机械手的飞行器，设有旋翼飞行器，旋翼飞行器上方设有图像传感器机构，旋翼飞行器下方中间设有两组的三自由度机械臂，旋翼飞行器下方两侧分别设置有起落架；旋翼飞行器圆周阵列设置有六组的机臂轴；三自由度机械臂下方设有夹爪模块，旋翼飞行器内设有控制模块，控制模块内设有飞行控制器与机臂运动控制器，本实用新型现飞行器与机械手协作运行，机械手有三个自有度的运动，通过机臂运动控制器控制调整各舵机的转动角度，可以在控制快三自由度机械臂速灵活的抓取不同大小物品，以及对不规则位置的物品进行抓取，通过图像传感器机构采集的图像数据配合飞行控制器运算能够调整飞行器位姿与位置，协助机臂抓取物品。
Description
技术领域
本实用新型涉飞行器技术领域，特别是涉及一种搭载机械手的飞行器。
背景技术
在我国无人机已迅速步入人们的生活，特别是在物流行业，无人机快递的作用越来越突出，利用无人机精准起落及小巧灵活等特点，简单操作设置便可搬运短途小件，成为了物流行业中的杀手锏。然而现有物流无人机大多用夹爪机构来实现对货物的固定，对不同大小货物和不规则放置位置的抓取就有局限性，并不能快速灵活的抓取物品。
实用新型内容
实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种搭载机械手的飞行器。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种搭载机械手的飞行器，设有旋翼飞行器，旋翼飞行器上方设有图像传感器机构，所述旋翼飞行器下方中间设有两组的三自由度机械臂，所述旋翼飞行器下方两侧分别设置有起落架；所述旋翼飞行器圆周阵列设置有六组的机臂轴；所述三自由度机械臂下方设有夹爪模块；所述三自由度机械臂设有第一双轴舵机、第二双轴舵机、单轴舵机；所述旋翼飞行器内设有控制模块，控制模块内设有飞行控制器与机臂运动控制器。
进一步的，旋翼飞行器设有上云板，所述上云板下方设有六组的云台支撑件，所述云台支撑件下方设有下云板，所述机臂轴与云台支撑件连接。
进一步的，所述机臂轴的轴端设有无刷电机，所述无刷电机上连接有旋翼。
进一步的，所述三自由度机械臂设有固定架，所述第一双轴舵机固定设置于固定架下方，所述第一双轴舵机的转动轴连接设置有连接架，所述第二双轴舵机固定设置于连接架下方，所述第二双轴舵机的转动轴连接设置有机械臂，所述单轴舵机固定设置于机械臂下方。
进一步的，所述夹爪模块设有机械爪固定座，所述机械爪固定座与单轴舵机的转动轴相连接，所述机械爪固定座下方两侧均设置有机械爪双轴舵机，所述机械爪双轴舵机转动轴连接设置有机械爪。
进一步的，所述第一双轴舵机驱动连接架做水平旋转运动，所述第二双轴舵机驱动机械臂做水平旋转运动，所述单轴舵机驱动夹爪模块做垂直旋转运动；所述机械爪双轴舵机驱动机械爪做相对水平旋转运动。
进一步的，所述起落架设有连接座，所述起落架连接座与下云板固定连接；所述起落架连接座下方两侧设有左铰链座与右铰链座，所述起落架连接座后方固定连接有起落架固定座，所述起落架固定座上固定设置有单边单轴舵机，所述单边单轴舵机左侧设有转架连接块与转架；所述转架连接块上端设有摇臂，下端设有转架连接杆；所述转架上端设有铰链通孔，所述转架下端两侧设有铰链孔；所述摇臂与单边单轴舵机轴端固定连接，所述转架连接杆与铰链通孔铰链连接。
进一步的，所述起落架连接座下方还设有支架转座，所述支架转座上端设有转座上连接杆，下端设有转座下连接杆；所述左铰链座与转座上连接杆铰链连接，所述右铰链座与摇臂铰链连接；所述转座下连接杆与铰链孔铰链连接；所述支架转座下方固定连接有支撑脚杆，所述支撑脚杆下端固定连接有支撑底杆，所述单边单轴舵机可驱动支撑脚杆做水平旋转运动。
进一步的，所述上云板上方圆周阵列设置有若干个超声波传感器，以实现飞行器的避障功能。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型，实现飞行器与机械手协作运行，机械手有三个自有度的运动，通过机臂运动控制器控制调整各舵机的转动角度，可以在控制快三自由度机械臂速灵活的抓取不同大小物品，以及对不规则位置的物品进行抓取，通过图像传感器机构采集的图像数据配合飞行控制器运算能够调整飞行器位姿与位置，协助机臂抓取物品。
2.本实用新型，通过机臂运动控制器控制单边单轴舵机转动角度，以收缩起落架，在搬运物体时，能够减少起落架对其自由度的影响，在飞行器停靠地面时，起落架放下，对飞行器起到支撑的作用，而在飞行器工作时，起落架向两边舒展收起。
附图说明
附图1为本实施例一种搭载机械手的飞行器的整体结构示意图；
附图2为本实施例一种搭载机械手的飞行器的局部结构示意图；
附图3为本实施例一种搭载机械手的飞行器的旋翼飞行器内部结构示意图；
附图4为本实施例一种搭载机械手的飞行器的三自由度机械臂局部机构示意图之一；
附图5为本实施例一种搭载机械手的飞行器的三自由度机械臂局部机构示意图之二；
附图6为本实施例一种搭载机械手的飞行器的起落架局部机构示意图之一；
附图7为本实施例一种搭载机械手的飞行器的起落架局部机构示意图之二。
附图8为本实施例一种搭载机械手的飞行器的起落架局部机构示意图之三。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
实施例，如图1至图8示，一种搭载机械手的飞行器，设有旋翼飞行器 1，旋翼飞行器1上方设有图像传感器机构2，旋翼飞行器1下方中间设有两组的三自由度机械臂3，旋翼飞行器1下方两侧分别设置有起落架4；旋翼飞行器1圆周阵列设置有六组的机臂轴12；三自由度机械臂3下方设有夹爪模块5；三自由度机械臂3设有第一双轴舵机32、第二双轴舵机34、单轴舵机36；旋翼飞行器1内设有控制模块11，控制模块11内设有飞行控制器与机臂运动控制器。
旋翼飞行器1设有上云板16，上云板16下方设有六组的云台支撑件 18，云台支撑件18下方设有下云板17，机臂轴12与云台支撑件18固定连接。
机臂轴12的轴端设有无刷电机13，无刷电机13上连接有旋翼14。
三自由度机械臂3设有固定架31，第一双轴舵机32固定设置于固定架 31下方，第一双轴舵机32的转动轴连接设置有连接架33，第二双轴舵机34固定设置于连接架33下方，第二双轴舵机34的转动轴连接设置有机械臂35，单轴舵机36固定设置于机械臂35下方。
夹爪模块5设有机械爪固定座51，机械爪固定座51与单轴舵机36的转动轴相连接，机械爪固定座51下方两侧均设置有机械爪双轴舵机52，机械爪双轴舵机52转动轴连接设置有机械爪53。
第一双轴舵机32驱动连接架33做水平旋转运动，第二双轴舵机34驱动机械臂35做水平旋转运动，单轴舵机36驱动夹爪模块5做垂直旋转运动；机械爪双轴舵机52驱动机械爪53做相对水平旋转运动。
起落架4设有连接座41，起落架连接座41与下云板17固定连接；起落架连接座41下方两侧设有左铰链座411与右铰链座412，起落架连接座 41后方固定连接有起落架固定座42，起落架固定座42上固定设置有单边单轴舵机43，单边单轴舵机43左侧设有转架连接块44与转架45；转架连接块44上端设有摇臂441，下端设有转架连接杆442；转架45上端设有铰链通孔451，转架45下端两侧设有铰链孔452；摇臂441与单边单轴舵机43轴端固定连接，转架连接杆442与铰链通孔451铰链连接。
起落架连接座41下方还设有支架转座46，支架转座46上端设有转座上连接杆461，下端设有转座下连接杆462；左铰链座411与转座上连接杆461铰链连接，右铰链座412与摇臂441铰链连接；转座下连接杆462 与铰链孔452铰链连接；支架转座46下方固定连接有支撑脚杆47，支撑脚杆47下端固定连接有支撑底杆471，单边单轴舵机43可驱动支撑脚杆 47做水平旋转运动。
上云板16上方圆周阵列设置有若干个超声波传感器15，以实现飞行器的避障功能。
飞行控制器与和图像传感器机构2电性连接，结合图像传感器机构2 采集的图像数据计算，调整六个无刷电机13的旋转方向与速度，从而控制飞行器位姿与位置。
机臂运动控制器与各个舵机电性连接，可以控制调整各舵机的转动角度，可以在控制三自由度机械臂3快速灵活的抓取不同大小物品。
机臂运动控制器控制单边单轴舵机43转动角度，以收缩起落架4，在搬运物体时，能够减少起落架4对其自由度的影响，在飞行器停靠地面时，起落架放下，对飞行器起到支撑的作用，而在飞行器工作时，起落架4向两边舒展收起。
以上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来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，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的保护范围。
Claims (9)
1.一种搭载机械手的飞行器，其特征在于：设有旋翼飞行器(1)，旋翼飞行器(1)上方设有图像传感器机构(2)，所述旋翼飞行器(1)下方中间设有两组的三自由度机械臂(3)，所述旋翼飞行器(1)下方两侧分别设置有起落架(4)；所述旋翼飞行器(1)圆周阵列设置有六组的机臂轴(12)；所述三自由度机械臂(3)下方设有夹爪模块(5)；所述三自由度机械臂(3)设有第一双轴舵机(32)、第二双轴舵机(34)、单轴舵机(36)；所述旋翼飞行器(1)内设有控制模块(11)，控制模块(11)内设有飞行控制器与机臂运动控制器。
2.根据权利要求1所述一种搭载机械手的飞行器，其特征在于：旋翼飞行器(1)设有上云板(16)，所述上云板(16)下方设有六组的云台支撑件(18)，所述云台支撑件(18)下方设有下云板(17)，所述机臂轴(12)与云台支撑件(18)连接。
3.根据权利要求2所述一种搭载机械手的飞行器，其特征在于：所述机臂轴(12)的轴端设有无刷电机(13)，所述无刷电机(13)上连接有旋翼(14)。
4.根据权利要求1所述一种搭载机械手的飞行器，其特征在于：所述三自由度机械臂(3)设有固定架(31)，所述第一双轴舵机(32)固定设置于固定架(31)下方，所述第一双轴舵机(32)的转动轴连接设置有连接架(33)，所述第二双轴舵机(34)固定设置于连接架(33)下方，所述第二双轴舵机(34)的转动轴连接设置有机械臂(35)，所述单轴舵机(36)固定设置于机械臂(35)下方。
5.根据权利要求4所述一种搭载机械手的飞行器，其特征在于：所述夹爪模块(5)设有机械爪固定座(51)，所述机械爪固定座(51)与单轴舵机(36)的转动轴相连接，所述机械爪固定座(51)下方两侧均设置有机械爪双轴舵机(52)，所述机械爪双轴舵机(52)转动轴连接设置有机械爪(53)。
6.根据权利要求5所述一种搭载机械手的飞行器，其特征在于：所述第一双轴舵机(32)驱动连接架(33)做水平旋转运动，所述第二双轴舵机(34)驱动机械臂(35)做水平旋转运动，所述单轴舵机(36)驱动夹爪模块(5)做垂直旋转运动；所述机械爪双轴舵机(52)驱动机械爪(53)做相对水平旋转运动。
7.根据权利要求2所述一种搭载机械手的飞行器，其特征在于：所述起落架(4)设有连接座(41)，所述起落架连接座(41)与下云板(17)固定连接；所述起落架连接座(41)下方两侧设有左铰链座(411)与右铰链座(412)，所述起落架连接座(41)后方固定连接有起落架固定座(42)，所述起落架固定座(42)上固定设置有单边单轴舵机(43)，所述单边单轴舵机(43)左侧设有转架连接块(44)与转架(45)；所述转架连接块(44)上端设有摇臂(441)，下端设有转架连接杆(442)；所述转架(45)上端设有铰链通孔(451)，所述转架(45)下端两侧设有铰链孔(452)；所述摇臂(441)与单边单轴舵机(43)轴端固定连接，所述转架连接杆(442)与铰链通孔(451)铰链连接。
8.根据权利要求7所述一种搭载机械手的飞行器，其特征在于：所述起落架连接座(41)下方还设有支架转座(46)，所述支架转座(46)上端设有转座上连接杆(461)，下端设有转座下连接杆(462)；所述左铰链座(411)与转座上连接杆(461)铰链连接，所述右铰链座(412)与摇臂(441)铰链连接；所述转座下连接杆(462)与铰链孔(452)铰链连接；所述支架转座(46)下方固定连接有支撑脚杆(47)，所述支撑脚杆(47)下端固定连接有支撑底杆(471)，所述单边单轴舵机(43)可驱动支撑脚杆(47)做水平旋转运动。
9.根据权利要求7所述一种搭载机械手的飞行器，其特征在于：所述上云板(16)上方圆周阵列设置有若干个超声波传感器(15)。
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| CN202021806572.6U CN212797319U (zh) | 2020-08-26 | 2020-08-26 | 一种搭载机械手的飞行器 |
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| CN (1) | CN212797319U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114310959A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-04-12 | 南通大学 | 一种水陆两栖垃圾清理机器人 |
| CN115520389A (zh) * | 2022-11-04 | 2022-12-27 | 之江实验室 | 一种具有柔性抓手和栖息装置的带臂无人机 |
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2020
- 2020-08-26 CN CN202021806572.6U patent/CN212797319U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN115520389A (zh) * | 2022-11-04 | 2022-12-27 | 之江实验室 | 一种具有柔性抓手和栖息装置的带臂无人机 |
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