CN214187249U - 一种悬臂机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬臂机器人，包括第一段机械臂、第二段机械臂及第三段机械臂，第一段机械臂的一端通过第一转动轴与第二段机械臂的一端转动连接，第二段机械臂的另一端通过第二转动轴与第三段机械臂的一端转动连接，第一段机械臂内设有用于控制第一转动轴转动的第一舵机，第三段机械臂内设有用于控制第二转动轴转动的第二舵机，第一段机械臂用于与升降架连接，第一段机械臂能够相对升降架在竖直方向上下移动，第二段机械臂上沿其长度方向设有滑槽，第三段机械臂能沿着所述滑槽进行平移，第二转动轴具有沿轴心转动的旋转自由度和沿着所述滑槽移动的平移自由度，第三段机械臂的另一端用于承接停机坪。该悬臂机器人结构简单、操作方便。

Description

一种悬臂机器人

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种悬臂机器人。

背景技术

无人机近年来广泛应用于各行各业，并成为了诸多领域的重要组成部分。随着无人机的发展，对无人机相关产品的需求也越来越多，其中有无人机基站。无人机基站是实现无人机全自动作业的地面设施，是实现无人机自动存储、自动充/换电、远程通信、数据存储、智能分析等功能重要组成，可以在无人干预的情况下自行起飞和降落，有效代替人工现场操作无人机进行飞行任务，降低人工成本，提高工作效率，彻底实现无人机的全自动作业。但现在市面上的无人机基站大多是只配套一台无人机，在作业时只能进行单台无人机远程操作，若要实现多台无人机同时执行任务，则需要投入大量成本去购买多台无人机基站，并占用一定的空间存放无人机基站，无人机基站的使用性价比就会随着投放基站数量的增多而降低。现有的无人基站一般会设置有机器人，目前的机器人一般为悬臂机器人，这种机器人一般主要用于抓取、定位、固定，而且所要操作的零部件均为小尺寸，重量较轻的结构，另外现有的悬臂机器人结构较为复杂、操作不是很方便。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便的悬臂机器人。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种悬臂机器人，包括第一段机械臂、第二段机械臂及第三段机械臂，所述第一段机械臂的一端通过第一转动轴与所述第二段机械臂的一端转动连接，所述第二段机械臂的另一端通过第二转动轴与所述第三段机械臂的一端转动连接，所述第一段机械臂内设有用于控制所述第一转动轴转动的第一舵机，所述第三段机械臂内设有用于控制所述第二转动轴转动的第二舵机，所述第一段机械臂用于与升降架连接，所述第一段机械臂能够相对所述升降架在竖直方向上下移动，所述第二段机械臂上沿其长度方向设有滑槽，所述第三段机械臂能沿着所述滑槽进行平移，所述第二转动轴具有沿轴心转动的旋转自由度和沿着所述滑槽移动的平移自由度，所述第三段机械臂的另一端用于承接停机坪。

进一步地，所述第一段机械臂的两侧外壁对称安装有齿轮，所述升降架的两侧沿竖直方向对称安装有齿条，所述齿轮与所述齿条啮合连接，两个所述齿轮同轴转动，所述第一段机械臂内设有控制所述齿轮转动的电机。

进一步地，所述第三段机械臂的长度长于所述第二段机械臂，所述第二段机械臂的长度长于所述第一段机械臂。

进一步地，所述第一段机械臂为矩形结构，所述第二段机械臂和第三段机械臂均为长条形结构。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的悬臂机器人伸到停机位下，由第三段机械臂接住停机坪后，第一段机械臂顺着升降架向上移动一小段距离，将停机坪脱离机架后，伸展第二段机械臂与第三段机械臂，将停机坪送至机舱外，无人机起飞，悬臂机器人缩回机舱内，将停机坪放回机架处。通过使用悬臂机器人定位接回无人机，提高无人机的降落容许误差；升降架与悬臂机器人使用齿轮齿条啮合方式结合，升降移动更稳定。该悬臂机器人结构简单、操作方便。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种悬臂机器人的示意图；

图2为本实用新型提供的一种悬臂机器人与升降架的装配示意图；

图3为本实用新型提供的一种悬臂机器人伸出到无人机基站舱室外部的示意图；

图4为本实用新型提供的一种悬臂机器人缩回到无人机基站舱室内部的示意图；

图中：10、悬臂机器人；101、第一段机械臂；102、第二段机械臂；103、第三段机械臂；104、齿轮；105、第一转动轴；106、第二转动轴；107、滑槽； 20、升降架；201、齿条；30、停机坪；40、无人机；50、无人机基站舱室；501、机架；502、磁扣。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“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，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“一个”、“另一个”等用于区分相似的元件，这些术语以及其它类似术语不旨在限制本实用新型的范围。

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，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在各附图中，相同或相应的元件采用相应的附图标记(例如，以“1XX”和“2XX”标识的元件结构相同、功能类似)。

如图1-4所示，为本实用新型提供的一种悬臂机器人10，包括第一段机械臂101、第二段机械臂102及第三段机械臂103，所述第一段机械臂101的一端通过第一转动轴105与所述第二段机械臂102的一端转动连接，所述第二段机械臂102的另一端通过第二转动轴106与所述第三段机械臂103的一端转动连接，所述第一段机械臂101内设有用于控制所述第一转动轴105转动的第一舵机，所述第三段机械臂103内设有用于控制所述第二转动轴106转动的第二舵机，所述第一段机械臂101用于与升降架20连接，所述第一段机械臂101能够相对所述升降架20在竖直方向上下移动，所述第二段机械臂102上沿其长度方向设有滑槽107，所述第三段机械臂103能沿着所述滑槽107进行平移，所述第二转动轴106具有沿轴心转动的旋转自由度和沿着所述滑槽107移动的平移自由度，所述第三段机械臂103的另一端用于承接停机坪30。

本实用新型的悬臂机器人10伸到停机位下，由第三段机械臂103接住停机坪30后，第一段机械臂101顺着升降架20向上移动一小段距离，将停机坪30 脱离机架501后，伸展第二段机械臂102与第三段机械臂103，将停机坪30送至机舱外，无人机40起飞，悬臂机器人10缩回机舱内，将停机坪30放回机架 501处。通过使用悬臂机器人10定位接回无人机40，提高无人机40的降落容许误差。该悬臂机器人10结构简单、操作方便。

优选地，所述第一段机械臂101的两侧外壁对称安装有齿轮104，所述升降架20的两侧沿竖直方向对称安装有齿条201，所述齿轮104与所述齿条201啮合连接，两个所述齿轮104同轴转动，所述第一段机械臂101内设有控制所述齿轮104转动的电机。升降架20与悬臂机器人10使用齿轮104齿条201啮合方式结合，升降滑动更稳定。

优选地，所述第三段机械臂103的长度长于所述第二段机械臂102，所述第二段机械臂102的长度长于所述第一段机械臂101。

优选地，所述第一段机械臂101为矩形结构，所述第二段机械臂102和第三段机械臂103均为长条形结构。

另外，本实施例还包括无人机40、用于停靠所述无人机40的停机坪30、及无人机基站舱室50，其中，所述第三段机械臂103的末端用于承接停机坪30，在本实施例中，第三段机械臂103安装有红外线发射器和GPS定位模块。无人机基站舱室50内设有用于支撑所述停机坪30的机架501，所述机架501上设有用于吸附所述停机坪30的磁扣502。在本实施例中，无人机基站舱室50设有至少三个机架501，每个机架501代表一个停机位。无人机基站舱室50呈立柱型，机库门呈扇形开合方式。升降架20紧贴机库内壁安装，齿条201安装在升降架 20与悬臂机器人10接合的两侧，升降架20与悬臂机器人10通过齿轮104齿条 201啮合方式连接，通过齿轮104与齿条201的相互啮合实现悬臂机器人10在升降架20上沿着齿条201上下移动。

工作原理：通过当地监控查看环境信息符合飞行条件后，电脑远程向无人机基站发送命令，基站机舱门打开，悬臂机器人10伸到停机位下，由第三段机械臂103接住停机坪30后，悬臂机器人10顺着升降架20向上移动一小段距离，将停机坪30脱离机架501后，伸展第二段机械臂102与第三段机械臂103，将停机坪30送至机舱外，无人机40起飞，悬臂机器人10缩回机舱内，将停机坪30放回机架501处，悬臂机器人10收回，停机坪30被机架501上磁扣502吸附。悬臂机器人10顺着升降架20上下依次平移至第二个、第三个停机位，相同动作后分别将第二架无人机40、第三架无人机40送出机舱执行任务，悬臂机器人10收回，关闭舱门。

无人机40飞回附近后，机舱门打开，悬臂机器人10接住停机坪30后伸出机舱外，GPS定位模块定位无人机40位置，红外线发射器发射红外线信号，无人机40跟踪红外线信号系统自动定位后降落至停机坪30上，悬臂机器人10已送至停机位，无人机40进行自主充电。本实用新型通过多停机位设计，可同时储存多台无人机40开展飞行任务，实用性较强；使用悬臂机器人10定位接回无人机40，提高无人机40的降落容许误差；升降架20与悬臂机器人10使用齿轮104齿条201啮合方式结合，升降移动更稳定。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种悬臂机器人，其特征在于，包括第一段机械臂、第二段机械臂及第三段机械臂，所述第一段机械臂的一端通过第一转动轴与所述第二段机械臂的一端转动连接，所述第二段机械臂的另一端通过第二转动轴与所述第三段机械臂的一端转动连接，所述第一段机械臂内设有用于控制所述第一转动轴转动的第一舵机，所述第三段机械臂内设有用于控制所述第二转动轴转动的第二舵机，所述第一段机械臂用于与升降架连接，所述第一段机械臂能够相对所述升降架在竖直方向上下移动，所述第二段机械臂上沿其长度方向设有滑槽，所述第三段机械臂能沿着所述滑槽进行平移，所述第二转动轴具有沿轴心转动的旋转自由度和沿着所述滑槽移动的平移自由度，所述第三段机械臂的另一端用于承接停机坪。

2.如权利要求1所述的一种悬臂机器人，其特征在于，所述第一段机械臂的两侧外壁对称安装有齿轮，所述升降架的两侧沿竖直方向对称安装有齿条，所述齿轮与所述齿条啮合连接，两个所述齿轮同轴转动，所述第一段机械臂内设有控制所述齿轮转动的电机。

3.如权利要求1所述的一种悬臂机器人，其特征在于，所述第三段机械臂的长度长于所述第二段机械臂，所述第二段机械臂的长度长于所述第一段机械臂。

4.如权利要求1所述的一种悬臂机器人，其特征在于，所述第一段机械臂为矩形结构，所述第二段机械臂和第三段机械臂均为长条形结构。

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