CN213861926U - 一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，涉及到机械臂技术领域，包括机架，所述机架的顶部内壁上转动连接有上转盘，所述机架的底部内设有传动室，所述传动室的顶部内壁上开设有第一转孔，所述第一转孔内转动连接有下转盘，所述传动室底部内壁上固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出轴驱动连接有第一传动轴，所述第一传动轴的顶端固定连接在所述下转盘的底部。本实用新型中，该无人机用换电机械臂可实现对机械臂总成位置的三维调节，便于使机械臂总成到达指定位置并完成相应动作，相比人工操作，不仅节省了人力，降低了工作强度，还提高了换电工作的安全性与准确性。

Description

一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂

技术领域

本实用新型涉及机械臂技术领域，特别涉及一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂。

背景技术

无人机自动化管理在电力系统领域属于业界技术前沿，涵盖无人机、人工智能、机器人、自动化、信息通信等技术，是一种多学科交叉融合的高新技术，近年来，无人机自动化管理已成为输电线路的重要自动化管理手段，自动化管理效益和质量较传统人工自动化管理有显著提高，现有的无人机供电方式多采用电池供电，无人机在使用一段时间后需要更换电池。

现有的无人机换电工作通常交由人工来完成，人工换电常会产生误差，不仅会影响换电的准确性，造成安全隐患，还增加了工作人员的工作强度，所以，应采用机械臂对无人机进行换电，使换电工作自动化，但现有的机械臂的位置难以调节，不便于换电工作的进行，因此，为解决上述问题，我们提出了一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，包括机架，所述机架的顶部内壁上转动连接有上转盘，所述机架的底部内设有传动室，所述传动室的顶部内壁上开设有第一转孔，所述第一转孔内转动连接有下转盘，所述传动室底部内壁上固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出轴驱动连接有第一传动轴，所述第一传动轴的顶端固定连接在所述下转盘的底部，所述上转盘与所述下转盘之间转动连接有同一个调高丝杆，所述调高丝杆上螺接有调高螺套，所述调高螺套的侧部固定连接有调高座，所述调高座的一侧设有水平调节部，所述机架的顶部固定连接有调高电机，所述调高电机的输出轴驱动连接有第二传动轴，所述上转盘的底部开设有第二转孔，所述第二传动轴的底端贯穿所述第二转孔并固定连接在所述调高丝杆的顶端，所述机架的一侧固定连接有控制台。

基于上述结构，通过控制台可对旋转电机、调高电机、水平调节部以及机械臂总成的运作进行控制，使得控制旋转电机带动第一传动轴旋转，从而通过下转盘带动调高座旋转一定的角度，实现角度的调节，然后控制调高电机带动第二传动轴旋转，从而带动调高丝杆旋转，从而通过调高螺套带动固定框升降，实现高度的调节，最后通过控制水平调节部实现水平位置的调节，从而分别从三个方向上对该机械臂的位置进行三维调节，便于使该机械臂到达指定位置并且正确无误的完成相应的动作。

优选地，所述水平调节部包括设置于所述调高座一侧的连接板，所述连接板的一侧固定连接有机械臂总成，所述调高座的一侧固定连接有固定框，所述固定框的两侧内壁上转动连接有同一个水平丝杆，所述水平丝杆上螺接有水平螺套，所述水平螺套与所述连接板之间固定连接有同一个连杆，所述固定框的一侧设有传动单元。

进一步地，通过连接板、机械臂总成、固定框、水平丝杆、水平螺套、连杆的设置，使得水平丝杆旋转时，可通过水平螺套带动连接板进行水平方向上的移动，从而实现机械臂总成在水平方向上位置的调节。

优选地，所述传动单元包括分别固定连接于所述固定框一侧的第一固定板和底部的第二固定板，所述第一固定板的一侧固定连接有水平电机，所述水平电机的输出轴驱动连接有第三传动轴，所述第三传动轴的一端转动连接在所述第二固定板上，所述水平丝杆和所述第三传动轴上均固定套接有带轮，两个所述带轮上张紧有同一个皮带。

进一步地，通过水平电机、第三传动轴、带轮、皮带的设置，使得水平电机带动第三传动轴旋转，从而通过皮带和带轮带动水平丝杆旋转，从而为机械臂总成的水平调节提供动力。

优选地，所述连接板的两侧均固定连接有L形滑板，所述固定框的两侧均开设有长滑槽，两个所述L形滑板的一侧分别延伸至两个所述长滑槽内。

进一步地，通过L形滑板、长滑槽的设置，便于对水平螺套的运动进行限位，使其不能随水平丝杆的旋转而转动，同时为连接板提供辅助支撑。

优选地，所述固定框的两侧均设有加强杆，两个所述加强杆的一端分别固定安装在所述固定框的两侧，另一端分别固定安装在所述调高座的两侧。

进一步地，通过加强杆的设置，便于提高固定框与调高座之间的连接强度，增强水平调节部运作的稳定性，进一步保证无人机换电工作的安全性与准确性。

优选地，所述调高丝杆的侧部设置有多个限位滑杆，多个所述限位滑杆的两端分别固定连接在所述上转盘和所述下转盘上，所述调高座的顶部开设有多个滑孔，多个所述限位滑杆分别位于多个所述滑孔内。

进一步地，通过限位滑杆、滑孔的设置，便于对调高螺套的运动进行限位，使其不能随调高丝杆的旋转而转动。

优选地，所述机架的底部四周均固定连接有吸盘。

进一步地，通过吸盘的设置，便于使该机械臂牢靠地放置在工作平台上，避免侧翻、歪斜等影响换电工作的情况发生，同时可对整个装置工作产生的震动进行缓冲，起到了减震降噪的作用。

综上，本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型中，该机械臂在使用时，旋转电机带动机械臂总成旋转一定角度，调高电机带动机械臂总成升降，水平电机带动机械臂总成进行水平移动，从而实现对机械臂总成位置的三维调节，便于使机械臂总成到达指定位置并完成相应动作，相比人工操作，该机械臂不仅节省了人力，降低了工作强度，还提高了换电工作的安全性与准确性；

2、本实用新型中，加强杆的设置，提高了固定框与调高座之间的连接强度，从而增强了水平调节部运作的稳定性，进一步保证了无人机换电工作的安全性与准确性，吸盘的设置可使该机械臂牢靠地放置在工作平台上，避免侧翻、歪斜等影响换电工作的情况发生，同时可对整个装置工作产生的震动进行缓冲，起到减震降噪的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型图1中A处放大结构示意图；

图3为本实用新型机架内部立体结构示意图；

图4为本实用新型水平调节部立体结构示意图。

图中：1、机架；2、上转盘；3、传动室；4、下转盘；5、旋转电机；6、调高丝杆；7、限位滑杆；8、调高螺套；9、调高电机；10、调高座；11、连接板；12、机械臂总成；13、固定框；14、水平电机；15、水平丝杆；16、皮带；17、水平螺套；18、L形滑板；19、控制台；20、加强杆；21、吸盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：参考图1-4所示的一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，包括机架1，机架1的顶部内壁上转动连接有上转盘2，机架1的底部内设有传动室3，传动室3的顶部内壁上开设有第一转孔，第一转孔内转动连接有下转盘4，传动室3底部内壁上固定连接有旋转电机5，旋转电机5可以是现有技术中任意一种伺服电机，例如型号为80st-m02430的伺服电机。旋转电机5可以通过螺接与传动室3底部内壁固定连接。

旋转电机5的输出轴驱动连接有第一传动轴，第一传动轴可以是现有技术中任意一种直杆，例如金属直杆。第一传动轴可以通过联轴器与旋转电机5的输出轴驱动连接。

第一传动轴的顶端固定连接在下转盘4的底部，上转盘2与下转盘4之间转动连接有同一个调高丝杆6，调高丝杆6上螺接有调高螺套8，调高螺套8的侧部固定连接有调高座10，调高座10的一侧设有水平调节部，机架1的顶部固定连接有调高电机9，调高电机9可以是现有技术中任意一种伺服电机，例如型号为80st-m02430的伺服电机。调高电机9可以通过螺接与机架1的顶部固定连接。

调高电机9的输出轴驱动连接有第二传动轴，第二传动轴可以是现有技术中任意一种直杆，例如金属直杆。第二传动轴可以通过联轴器与调高电机9的输出轴驱动连接。

上转盘2的底部开设有第二转孔，第二传动轴的底端贯穿第二转孔并固定连接在调高丝杆6的顶端，机架1的一侧固定连接有控制台19。

基于上述结构，通过控制台19可对旋转电机5、调高电机9、水平调节部以及机械臂总成12的运作进行控制，使得控制旋转电机5带动第一传动轴旋转，从而通过下转盘4带动调高座10旋转一定的角度，实现角度的调节，然后控制调高电机9带动第二传动轴旋转，从而带动调高丝杆6旋转，从而通过调高螺套8带动固定框13升降，实现高度的调节，最后通过控制水平调节部实现水平位置的调节，从而分别从三个方向上对该机械臂的位置进行三维调节，便于使该机械臂到达指定位置并且正确无误的完成相应的动作。

作为本实施例的一种优选的实施方式，水平调节部包括设置于调高座10一侧的连接板11，连接板11的一侧固定连接有机械臂总成12，调高座10的一侧固定连接有固定框13，固定框13的两侧内壁上转动连接有同一个水平丝杆15，水平丝杆15上螺接有水平螺套17，水平螺套17与连接板11之间固定连接有同一个连杆，固定框13的一侧设有传动单元，这样设置的好处是，当水平丝杆15旋转时，可通过水平螺套17带动连接板11进行水平方向上的移动，从而实现机械臂总成12在水平方向上位置的调节。

作为本实施例的一种优选的实施方式，传动单元包括分别固定连接于固定框13一侧的第一固定板和底部的第二固定板，第一固定板的一侧固定连接有水平电机14，水平电机14的输出轴驱动连接有第三传动轴，第三传动轴的一端转动连接在第二固定板上，水平丝杆15和第三传动轴上均固定套接有带轮，两个带轮上张紧有同一个皮带16，这样设置的好处是，使水平电机14带动第三传动轴旋转，从而通过皮带16和带轮带动水平丝杆15旋转，从而为机械臂总成12的水平调节提供动力。

作为本实施例的一种优选的实施方式，连接板11的两侧均固定连接有L形滑板18，固定框13的两侧均开设有长滑槽，两个L形滑板18的一侧分别延伸至两个长滑槽内，这样设置的好处是，便于对水平螺套17的运动进行限位，使其不能随水平丝杆15的旋转而转动，同时为连接板11提供辅助支撑。

作为本实施例的一种优选的实施方式，固定框13的两侧均设有加强杆20，两个加强杆20的一端分别固定安装在固定框13的两侧，另一端分别固定安装在调高座10的两侧，这样设置的好处是，便于提高固定框13与调高座10之间的连接强度，增强水平调节部运作的稳定性，进一步保证无人机换电工作的安全性与准确性。

作为本实施例的一种优选的实施方式，调高丝杆6的侧部设置有多个限位滑杆7，多个限位滑杆7的两端分别固定连接在上转盘2和下转盘4上，调高座10的顶部开设有多个滑孔，多个限位滑杆7分别位于多个滑孔内，这样设置的好处是，便于对调高螺套8的运动进行限位，使其不能随调高丝杆6的旋转而转动。

作为本实施例的一种优选的实施方式，机架1的底部四周均固定连接有吸盘21，这样设置的好处是，便于使该机械臂牢靠地放置在工作平台上，避免侧翻、歪斜等影响换电工作的情况发生，同时可对整个装置工作产生的震动进行缓冲，起到了减震降噪的作用。

本实用工作原理：该无人机用换电机械臂在使用时，可通过控制台19上的按钮控制旋转电机5、调高电机9、水平电机14以及机械臂总成12的运作，首先，通过控制台19控制旋转电机5带动第一传动轴旋转，从而通过下转盘4、上转盘2、调高丝杆6以及限位滑杆7带动调高座10旋转一定的角度，从而实现机械臂总成12角度的调节，然后，控制调高电机9带动第二传动轴旋转，从而带动调高丝杆6旋转，从而通过调高螺套8使调高座10在限位滑杆7的限位作用下带动固定框13升降，从而实现机械臂总成12高度的调节，最后通过控制水平电机14带动第三传动轴旋转，从而通过皮带16和带轮带动水平丝杆15旋转，从而使水平螺套17和连杆在两侧L形滑板18的限位作用下带动连接板11进行水平方向上的移动，从而实现机械臂总成12在水平方向上位置的调节，从而分别从三个方向上对机械臂总成12的位置进行三维调节，从而便于使机械臂总成12到达指定位置并且正确无误的完成相应的动作，相比于人工操作，该机械臂不仅节省了人力，降低了人员的工作强度，还提高了无人机换电工作的安全性与准确性，十分方便，加强杆20的设置，提高了固定框13与调高座10之间的连接强度，从而提高了水平调节部运作的稳定性，进一步保证了无人机换电工作的安全性与准确性，吸盘21的设置可使该机械臂牢靠地放置在工作平台上，避免侧翻、歪斜等影响换电工作的情况发生，同时可对整个装置工作产生的震动进行缓冲，起到了减震降噪的作用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)的顶部内壁上转动连接有上转盘(2)，所述机架(1)的底部内设有传动室(3)，所述传动室(3)的顶部内壁上开设有第一转孔，所述第一转孔内转动连接有下转盘(4)，所述传动室(3)底部内壁上固定连接有旋转电机(5)，所述旋转电机(5)的输出轴驱动连接有第一传动轴，所述第一传动轴的顶端固定连接在所述下转盘(4)的底部，所述上转盘(2)与所述下转盘(4)之间转动连接有同一个调高丝杆(6)，所述调高丝杆(6)上螺接有调高螺套(8)，所述调高螺套(8)的侧部固定连接有调高座(10)，所述调高座(10)的一侧设有水平调节部，所述机架(1)的顶部固定连接有调高电机(9)，所述调高电机(9)的输出轴驱动连接有第二传动轴，所述上转盘(2)的底部开设有第二转孔，所述第二传动轴的底端贯穿所述第二转孔并固定连接在所述调高丝杆(6)的顶端，所述机架(1)的一侧固定连接有控制台(19)。

2.根据权利要求1所述的一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，其特征在于：所述水平调节部包括设置于所述调高座(10)一侧的连接板(11)，所述连接板(11)的一侧固定连接有机械臂总成(12)，所述调高座(10)的一侧固定连接有固定框(13)，所述固定框(13)的两侧内壁上转动连接有同一个水平丝杆(15)，所述水平丝杆(15)上螺接有水平螺套(17)，所述水平螺套(17)与所述连接板(11)之间固定连接有同一个连杆，所述固定框(13)的一侧设有传动单元。

3.根据权利要求2所述的一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，其特征在于：所述传动单元包括分别固定连接于所述固定框(13)一侧的第一固定板和底部的第二固定板，所述第一固定板的一侧固定连接有水平电机(14)，所述水平电机(14)的输出轴驱动连接有第三传动轴，所述第三传动轴的一端转动连接在所述第二固定板上，所述水平丝杆(15)和所述第三传动轴上均固定套接有带轮，两个所述带轮上张紧有同一个皮带(16)。

4.根据权利要求2所述的一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，其特征在于：所述连接板(11)的两侧均固定连接有L形滑板(18)，所述固定框(13)的两侧均开设有长滑槽，两个所述L形滑板(18)的一侧分别延伸至两个所述长滑槽内。

5.根据权利要求2所述的一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，其特征在于：所述固定框(13)的两侧均设有加强杆(20)，两个所述加强杆(20)的一端分别固定安装在所述固定框(13)的两侧，另一端分别固定安装在所述调高座(10)的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，其特征在于：所述调高丝杆(6)的侧部设置有多个限位滑杆(7)，多个所述限位滑杆(7)的两端分别固定连接在所述上转盘(2)和所述下转盘(4)上，所述调高座(10)的顶部开设有多个滑孔，多个所述限位滑杆(7)分别位于多个所述滑孔内。

7.根据权利要求1所述的一种无人机用可实现快速更换电池的机械臂，其特征在于：所述机架(1)的底部四周均固定连接有吸盘(21)。

Images