CN213262925U - 货运装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种货运装置，包括支撑件和设置在支撑件上的至少一个卡爪机构，支撑件设有用于容纳外部负载件的容置空间；卡爪机构设置在容置空间附近，卡爪机构包括可相对支撑件转动的摇臂，摇臂靠近容置空间的一端具有阻挡部，摇臂的另一端具有限位端，卡爪机构还包括可相对支撑件转动的限位块；其中，限位块旋转到第一位置时，限位块对限位端限位，以使阻挡部对位于容置空间中的外部负载件进行限位；限位块旋转到第二位置时，限位块释放限位端，以使阻挡部旋转释放位于容置空间中的外部负载件。本公开还提供了一种包括货运装置的无人机。

Description

货运装置及无人机

技术领域

本实用新型的实施例涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种货运装置及无人机。

背景技术

在物流领域无人机被广泛应用于智能配送以节省配送成本，或者在一些危险的配送环境中替代人工配送。但是现有的物流无人机通常为微小机型，通常由多人配合以实现货物的装填和固定；在卸货时，需要人工卸货，增加了非专业人员和无人机的接触几率；另外，现有技术的货运无人机通常需要配置专用货箱以提供货物的固定和盛放空间。

实用新型内容

有鉴于此，本公开提供了一种货运装置及无人机，以解决上述现有技术中存在的问题的至少一个方面。

本公开的一个方面提供了一种货运装置包括：支撑件，所述支撑件设有用于容纳外部负载件的容置空间；设置在所述支撑件上的至少一个卡爪机构，所述卡爪机构设置在所述容置空间附近，所述卡爪机构包括可相对所述支撑件转动的摇臂，所述摇臂靠近所述容置空间的一端具有阻挡部，所述摇臂的另一端具有限位端，所述卡爪机构还包括可相对所述支撑件转动的限位块；其中，所述限位块旋转到第一位置时，所述限位块对所述限位端限位，以使所述阻挡部对位于所述容置空间中的所述外部负载件进行限位；所述限位块旋转到第二位置时，所述限位块释放所述限位端，以使所述阻挡部旋转释放位于所述容置空间中的所述外部负载件。

根据本公开的实施例，所述卡爪机构还包括弹性组件，所述弹性组件的固定端相对所述支撑件固定，所述弹性组件的活动端连接所述摇臂的限位端，所述弹性组件和所述限位块相互配合使所述阻挡部限位。

根据本公开的实施例，所述限位块驱动所述摇臂的作用部对其限位，所述作用部设置在所述摇臂的中心孔远离所述阻挡部的一侧，所述作用部远离所述中心孔的一端具有所述限位端，所述摇臂通过所述中心孔可转动的设置在所述卡爪机构的底座上。

根据本公开的实施例，所述限位块的一端与所述卡爪机构的底座可转动的连接，所述限位块的另一端具有弧形端面，使所述摇臂转动时抵靠所述弧形端面。

根据本公开的实施例，所述底座使所述卡爪机构固定在所述支撑件上，所述底座上设置与所述限位块驱动连接的驱动件，所述驱动件使所述限位块在所述第一位置和所述第二位置之间转动。

根据本公开的实施例，所述摇臂还包括卡套，所述卡套的端部设置所述阻挡部，所述卡套具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面平行于所述摇臂轴线并垂直于所述底座。

根据本公开的实施例，所述第一侧面和所述第二侧面连接处形成所述阻挡部，所述阻挡部为半圆柱形弧面。

根据本公开的实施例，所述支撑件底部具有开口，所述外部负载件从所述开口处进入或离开所述支撑件的容置空间。

根据本公开的实施例，还包括至少一个导向件，所述导向件固定在所述支撑件的容置空间的顶部，所述导向件被配置为引导所述外部负载件至预设位置，其中，所述负载件至所述预设位置时，所述阻挡部卡持所述外部负载件。

根据本公开的实施例，所述导向件包括：基板，所述基板具有定位孔，所述定位孔固定所述导向件至所述支撑件；导向部，所述导向部设置在所述基板底部的相邻侧，且所述导向部偏离所述基板的垂直方向并向远离所述容置空间的方向倾斜。

根据本公开的实施例，所述导向件还包括限位部，所述限位部被配置为连接所述基板和所述导向部的限位板，所述限位板垂直所述基板设置。

本公开的另一方面提供了一种无人机，包括：机身；货运装置，被配置为固定在所述机身底部，采用如前所述的任意一种所述货运装置；减震器，被配置为连接在所述机身和所述货运装置之间。

根据本实用新型的实施例具有以下有益效果：通过在卡爪机构上可转动的摇臂设置阻挡部实现对外部负载件的自动卡持和释放；通过底部开放的支撑件，实现对外部负载件的自动抛投；通过限位块缓冲行进过程中外部负载件对驱动件的作用力；通过限位块的弧形端面实现摇臂的转动导向；通过圆柱型的阻挡部端部提高对外部负载件的卡持和释放的流畅性；通过导向板引导外部负载件的装载过程，提高外部负载件的装载效率；通过限位板对外部负载件的限制作用，提高阻挡部和卡扣部的卡持精度，同时减小外部负载件在行进过程中的晃动，增加稳定性。

附图说明

现将参考附图以非限制性示例的方式更加详细地描述本实用新型的实施例，附图仅仅是示意性的，并且其中相同的附图标记始终指代相同部分，在附图中：

图1示意性的示出了根据本公开一实施例的货运装置的示意图；

图2示意性的示出了根据本公开一实施例的货运装置的应用场景示意图；

图3示意性的示出根据本公开一实施例的货运装置的卡爪机构的示意图；

图4示意性的示出了图3所示卡爪机构的摇臂的示意图；

图5示意性的示出了图3所示卡爪机构的限位块的示意图；

图6A示意性的示出了本公开实施例的货运装置的阻挡部和外部负载件接触状态的示意图；

图6B示意性的示出了本公开实施例的货运装置的阻挡部和外部负载件抵靠状态的示意图；

图6C示意性的示出了本公开实施例的货运装置的阻挡部和外部负载件卡持状态的示意图；

图7示意性的示出了本公开实施例的货运装置的阻挡部和外部负载件释放状态的示意图；

图8示意性的示出了本公开一实施例的货运装置的导向件的示意图；

图9示意性的示出了本公开另一实施例的货运装置的导向件的示意图；

图10示意性的示出了本公开实施例的无人机的应用场景示意图。

附图标记说明：

10、货运装置；20、无人机；100、外部负载件；110、卡扣部； 200、支撑件；210、平衡杆；300、卡爪机构；310、摇臂；311、阻挡部；312、中心孔；313、轴承；314、弹性组件；315、卡套；320、驱动件；330、底座；331、第一面板；332、第二面板；333、第三面板；340、限位块；400、导向件；410、基板；411、定位孔；420、导向部；430、限位部；500、机身；600、减震器。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

本公开的实施例提供了一种货运装置10，如图1-图5所示，该货运装置10包括支撑件200和至少一个卡爪机构300。

支撑件200设有用于容纳外部负载件100的容置空间；设置在支撑件200上的至少一个卡爪机构300，卡爪机构300设置在容置空间附近，卡爪机构300包括可相对支撑件200转动的摇臂310，摇臂310 靠近容置空间的一端具有阻挡部311，摇臂310的另一端具有限位端，卡爪机构300还包括可相对支撑件200转动的限位块340；其中，限位块340旋转到第一位置时，限位块340对限位端限位，以使阻挡部311对位于所述容置空间中的所述外部负载件100进行限位；所述限位块340旋转到第二位置时，限位块340释放所述限位端，以使阻挡部311旋转释放位于容置空间中的外部负载件100。

本领域技术人员可以理解地，外部负载件100并非本公开的货运装置10的组成部分。外部负载件100可以是具有货物装载空间的可密封壳体结构，例如纸箱，当然其他能够承受货物重力的材质皆可，或者也可以是货物本身。如图2所示，在外部负载件100的壳体上设置的卡扣部110为壳体上开设的与阻挡部311对应的开口。在其他的实施例中，外部负载件100也可以是框架结构等，卡扣部110可以为由框架形成的与阻挡部311对应的孔隙。在另外的实施例中，卡扣部 110还可以是外部负载件100本身形成的凹陷或者凸块结构，供阻挡部311与其卡持用于阻挡外部负载件100的滑脱。

支撑件200可以是框架结构，其内部具有可以容纳外部负载件 100的容置空间。支撑件200还可以包括连接部，使其在装载有外部负载件10O时通过连接部连接至输运工具，例如，无人机或者运输车，将货运装置10从第一区域输运至第二区域。

根据本公开的实施例，支撑件200底部具有开口，外部负载件 100从开口处进入或离开支撑件200的容置空间。如图1所示，支撑件200底部的开口可以用于外部负载件100的抓取和释放，对于放置的外部负载件100，可以通过操作支撑件200从其上方卡装外部负载件100，并且在需要卸载时，使外部负载件100直接从支撑件200的底部开口掉落，有利于实现货运装置10的完全自动化操作，对于由无人机运输的货物，通过直接释放外部负载件100，避免非专业人员接触无人机本体，减少了接触风险。

根据本公开的实施例，如图1所示，支撑件200还可以包括对称设置的侧壁，侧壁底部具有平衡杆210。具体地，支撑件200为底部开口的框架结构，其由顶部和关于顶部对称的两侧壁组成，侧壁还可以包括固定板，固定板上开设安装孔，用于固定安装卡爪机构300，卡爪机构300分别通过固定板上的安装孔设置在两侧壁相向的一侧，且摇臂在垂直于侧壁的平面内转动。侧壁的底部分别设置有平衡杆210，用于增加货运装置10停靠时的稳定性。在一些实施例中，平衡杆210至支撑件200顶部的距离大于外部负载件100的纵向高度，可以保护外部负载件100免于碰撞。

如图1所示，当卡爪机构300固定在支撑件200上时，卡爪机构 300的摇臂310朝向外部负载件100的方向。当将装载有货物的外部负载件100置于支撑件200的过程中，摇臂310在外部负载件100的推力作用下转动，至外部负载件100完全置于支撑件200中时，摇臂310的阻挡部311卡持外部负载件100的卡扣部110，此时，摇臂310 的限位端被处于第一位置处的限位块340限位，使摇臂310相对支撑件200保持稳定，使外部负载件100相对支撑件200固定。当需要释放货物时，限位块340转动至第二位置，释放摇臂310的限位端，使摇臂310在外部负载件100的重力作用下转动，使阻挡部311与卡扣部110脱离，释放外部负载件100。阻挡部311可以是设置在摇臂310 端部的杆状结构或者片状结构，也可以是能与外部负载件100接触形成用于固定外部负载件10O的接触部的其他结构。

卡爪机构300可以是一个，也可以是两个或者多个，外部负载件 100上具有与之对应的卡扣部110。通过卡爪机构300实现对货物的自动抓取和释放，减少了人工参与的几率，提高输运效率的同时降低运送风险。在一些实施例中，摇臂310可以与电机的转子固定连接，或者摇臂310为电机转子的组成部分，使阻挡部311绕电机的定子转动。在另一些实施例中，摇臂310还可以包括电机及其驱动的连杆机构，其中阻挡部311铰接在该连杆机构之间。

根据本公开的实施例，如图3和图4所示，卡爪机构300还包括底座330，底座330被配置为固定卡爪机构300在支撑件200上，摇臂310的中心孔312通过轴承313可转动的连接在底座330上。

具体地，底座330包括第一面板331、第二面板332和第三面板 333，其中第一面板331上具有固定孔用于摇臂310和驱动件320的固定安装，第二面板332与第一面板331垂直连接，且平行于支撑件 200的侧壁，第二面板332上开设有与侧壁上的安装孔对应的限位孔，可以采用螺钉等紧固件穿过安装孔和限位孔实现对底座330的固定；第三面板333与第一面板331垂直连接，且垂直于第二面板332，并且第三面板333的一端向第二面板332所在的平面弯折，形成平行于第二面板332的限位部，当底座330古装在支撑件200的侧壁时，限位部和第二面板332抵靠支撑件200的侧壁，增加了卡爪机构300的稳定性。

根据本公开的另一实施例，卡爪机构300还可以包括弹性组件 314，弹性组件314的固定端相对支撑件200固定，弹性组件314的活动端连接摇臂310的限位端，弹性组件314和限位块340相互配合使阻挡部311限位。

如图3和图4所示，弹性组件314可以采用弹簧，弹簧的一端与摇臂310的限位端固定连接，另一端通过连接件固定连接在第一面板 331上，弹性组件314在阻挡部311卡持卡扣部110的过程中被摇臂 310转动拉伸，弹性组件314使摇臂310在阻挡部311穿过卡扣部110 时通过回复力使摇臂310转动并复位，实现对外部负载件100的固定。

根据本公开的实施例，限位块340驱动摇臂310的作用部对其限位，作用部设置在摇臂310的中心孔312远离阻挡部311的一侧，作用部远离中心孔312的一端具有限位端，摇臂310通过所述中心孔 312可转动的设置在卡爪机构300的底座330上。

如图3至图7所示，摇臂310中部开设有中心孔312，并通过中心孔处设置的轴承313安装在第一面板331上，使摇臂310在平行于第一面板331的平面内转动。摇臂310还包括作用部，该作用部由摇臂310的中心孔314至限位端之间的部分组成，限位块340在第一位置和第二位置转动的过程中通过与作用部抵靠实现对摇臂310的限位。

根据本公开的实施例，限位块340的一端与卡爪机构300的底座 330可转动的连接，限位块340的另一端具有弧形端面，使摇臂310 转动时抵靠弧形端面。

如图4至图7所示，限位块340与摇臂310的抵靠端具有弧形端面，使摇臂310在绕中心孔314转动的过程中始终与限位块340保持接触状态，给与摇臂310导向的同时避免了对驱动件320的直接作用力，增加了卡爪机构300对外部负载件100作用时的稳定性。

根据本公开的实施例，底座330使卡爪机构300固定在支撑件 200上，底座330上设置与限位块340驱动连接的驱动件320，驱动件320使限位块340在第一位置和第二位置之间转动。例如，驱动件 320可以采用舵机、伺服电机、直流电机或步进电机中的任意一种。在另外的实施例中，驱动件320还可以是直线伸缩结构，其通过线性的伸缩驱动限位块340，使限位块340在第一位置和第二位置之间转动。

根据本公开的一些实施例，摇臂310还可以包括卡套315，卡套 315的端部设置阻挡部311，卡套315具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面平行于摇臂310轴线并垂直于底座330。

如图3和图4所示，摇臂310的卡套315可以采用软质材料制成，例如橡胶、皮革等，其在阻挡部311卡持卡扣部110的过程中，在外部负载件100的作用下抵靠其侧壁，通过软质材料可以降低对外部负载件的物理磨损。卡套315主体被设置为具有一定宽度的平板结构，平板结构的上下底面分别为第一侧面和第二侧面，增加了与外部负载件100的接触面积，分散二者在接触过程中产生的压力，减小对外部负载件100的机械损伤。第一侧面和第二侧面的连接处形成阻挡部 311，阻挡部311被配置为半圆柱型结构，使得阻挡部311与外部负载件100的接触更加流畅；卡套315远离阻挡部311一端的截面成漏斗状并贴合摇臂310的本体，增加了卡套315和摇臂310本体的贴合度，使连接更加稳定。

本实施例的货运装置10在装载外部负载件100的过程中，阻挡部311和卡扣部110卡持的过程如下：如图6A所示，操作支撑件200 至外部负载件100上方，并使其逐渐下移靠近外部负载件100，使外部负载件100从支撑件200的底部开口逐渐进入其容置空间，此时，阻挡部311的端部抵靠外部负载件100的顶部，持续推进外部负载件 100，摇臂310在推理作用下绕限位块340的低端转动，并逐渐拉伸弹性组件314；如图6B所示，持续推进外部负载件100或下移支撑件200，阻挡部311的圆柱形端部抵靠外部负载件100侧壁，并逐渐接近卡扣部110；如图6C所示，继续推进外部负载件100或下移支撑件200，阻挡部311从外部负载件100的侧壁开设的卡扣部110的通孔穿过，同时，弹性组件314在回复力的作用下收缩，摇臂310在弹性组件314的作用下转动至初始位置，阻挡部311稳定卡持卡扣部 110，货运装置10完成对外部负载件100的装载。

如图7所示，货运装置10在卸载外部负载件100的过程中，驱动件320驱动限位块340转动，限位块340抵靠摇臂310的阻挡部 311端，在限位块340的作用下，摇臂310向外部负载件100的底部方向转动，直至外部负载件100在重力作用下使卡扣部110脱离阻挡部311的卡持，完成对货物的卸载。

根据本公开的实施例，货运装置10还包括至少一个导向件400，导向件400固定在支撑件200的容置空间的顶部，导向件400被配置为引导外部负载件100至预设位置，其中，外部负载件100至预设位置时，阻挡部311卡持卡扣部110。

具体地，导向件400可以为两个，分别设置的支撑件200的框架结构的顶部对角线对应的位置，在外部负载件100逐渐进入支撑件 200的容置空间时，导向件400引导外部负载件100的顶部的移动方向，防止外部负载件100偏离预设位置，使阻挡部311准确卡持卡扣部110，提高装载精度。

如图8所示，导向件400包括基板410和导向部420，基板410 具有定位孔411，定位孔411固定所述导向件400至支撑件200；导向部420以大于90°的倾角倾斜设置在基板410底部的相邻侧。

导向件400基板410为平板结构，定位孔411为开设在基板410 上的通孔，定位件可以穿过定位孔411将导向件400固定在支撑件 200的顶部，其互相垂直的两条临边对应的基板410底部具有导向部 420，导向部420可以为平板结构，以大于90°的夹角与基板410连接，在装载货物的过程中，使外部负载件100的顶部抵靠导向部420 移动，导正其位置。

如图9所示，根据本公开的一些实施例，导向件400还可以包括限位部430，限位部430被配置为连接基板410和导向部420的限位板，限位板垂直基板410设置。

本领域技术人员可以理解，限位部430可以是连接基板410和导向部420平板结构，其垂直设置在基板410相邻边的底部，当外部负载件100的顶部导向部420移动至限位部430时，外部负载件100的侧壁分别平行且贴合于限位部430，使外部负载件100的位置固定，提高了阻挡部311和卡扣部110的配合精度的同时，还可以增加外部负载件100的稳定性，防止外部负载件100在行进的过程中相对支撑件晃动。

本公开的另一方面提供了一种如图10所示的无人机20，包括机身500、货运装置10和减震器600。货运装置10被配置为固定在机身500底部，采用前述的任意一种货运装置10；减震器600被配置为连接在机身500和货运装置10之间。

本领域技术人员可以理解的，机身500包括本体、螺旋桨和控制系统；货运装置10通过支撑件200的框架顶部的连接部固定连接在机身500本体的底部，通过遥控机身500的移动实现对货物的移动；在支撑件200的顶部和机身500本体的连接处还安装有减震器600，通过减震器600缓解机身500的震动对货运装置10的作用力，外部负载件100受到的外界作用力降低，增加稳定性。

本公开的实施例的无人机通过可以自动装载和释放货物的货运装置实现对货物的自动提取和卸载，无需人工接触，提高了配送效率的同时，也可以适应对复杂配送环境的需求。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种货运装置，其特征在于，包括：

支撑件(200)，所述支撑件(200)设有用于容纳外部负载件(100)的容置空间；

设置在所述支撑件(200)上的至少一个卡爪机构(300)，所述卡爪机构(300)设置在所述容置空间附近，所述卡爪机构(300)包括可相对所述支撑件(200)转动的摇臂(310)，所述摇臂(310)靠近所述容置空间的一端具有阻挡部(311)，所述摇臂(310)的另一端具有限位端，所述卡爪机构(300)还包括可相对所述支撑件(200)转动的限位块(340)；其中，

所述限位块(340)旋转到第一位置时，所述限位块(340)对所述限位端限位，以使所述阻挡部(311)对位于所述容置空间中的所述外部负载件(100)进行限位；所述限位块(340)旋转到第二位置时，所述限位块(340)释放所述限位端，以使所述阻挡部(311)旋转释放位于所述容置空间中的所述外部负载件(100)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卡爪机构(300)还包括弹性组件(314)，所述弹性组件(314)的固定端相对所述支撑件(200)固定，所述弹性组件(314)的活动端连接所述摇臂(310)的限位端，所述弹性组件(314)和所述限位块(340)相互配合使所述阻挡部(311)限位。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述限位块(340)驱动所述摇臂(310)的作用部对其限位，所述作用部设置在所述摇臂(310)的中心孔(312)远离所述阻挡部(311)的一侧，所述作用部远离所述中心孔(312)的一端具有所述限位端，所述摇臂(310)通过所述中心孔(312)可转动的设置在所述卡爪机构(300)的底座(330)上。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述限位块(340)的一端与所述卡爪机构(300)的底座(330)可转动的连接，所述限位块(340)的另一端具有弧形端面，使所述摇臂(310)转动时抵靠所述弧形端面。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述底座(330)使所述卡爪机构(300)固定在所述支撑件(200)上，所述底座(330)上设置与所述限位块(340)驱动连接的驱动件(320)，所述驱动件(320)使所述限位块(340)在所述第一位置和所述第二位置之间转动。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述摇臂(310)还包括卡套(315)，所述卡套(315)的端部设置所述阻挡部(311)，所述卡套(315)具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面平行于所述摇臂(310)轴线并垂直于所述底座(330)。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一侧面和所述第二侧面连接处形成所述阻挡部(311)，所述阻挡部(311)为半圆柱形弧面。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑件(200)底部具有开口，所述外部负载件(100)从所述开口处进入或离开所述支撑件(200)的容置空间。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括至少一个导向件(400)，所述导向件(400)固定在所述支撑件(200)的容置空间的顶部，所述导向件(400)被配置为引导所述外部负载件(100)的移动方向，使所述阻挡部(311)对所述外部负载件(100)限位。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述导向件(400)包括：

基板(410)，所述基板具有定位孔(411)，所述定位孔(411)固定所述导向件(400)至所述支撑件(200)；

导向部(420)，所述导向部(420)设置在所述基板(410)底部的相邻侧，且所述导向部(420)偏离所述基板(410)的垂直方向并向远离所述容置空间的方向倾斜。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述导向件(400)还包括限位部(430)，所述限位部(430)被配置为连接所述基板(410)和所述导向部(420)的限位板，所述限位板垂直所述基板(410)设置。

12.一种无人机(20)，其特征在于，包括：

机身(500)；

货运装置(10)，被配置为固定在所述机身(500)底部，采用如权利要求1-11中的任意一项述的货运装置(10)；

减震器(600)，被配置为连接在所述机身(500)和所述货运装置(10)之间。

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