CN218602612U

CN218602612U - 一种无人机续航电池拔插机构

Info

Publication number: CN218602612U
Application number: CN202222268576.9U
Authority: CN
Inventors: 朱炳华; 张园; 韦丽娇; 郭昌进; 陈永健
Original assignee: Foshan Tianyuan Innovation Technology Co ltd; Dongguan Dianhang Automation Equipment Technologies Co ltd; Institute of Agricultural Machinery of CATAS
Current assignee: Foshan Tianyuan Innovation Technology Co ltd; Dongguan Dianhang Automation Equipment Technologies Co ltd; Institute of Agricultural Machinery of CATAS
Priority date: 2022-08-29
Filing date: 2022-08-29
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2032-08-29

Abstract

本实用新型公开了一种无人机续航电池拔插机构，包括第一直线模组、第二直线模组和第三直线模组；第一直线模组垂直设置，第一直线模组的旁侧设有与之相互平行设置的圆柱导轨，第二直线模组上固定设置有第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架与第一直线模组驱动连接，第二支撑架通过滑块与圆柱导轨滑动连接；第三直线模组的一端与第二直线模组的驱动连接，其动力输出端与一悬架驱动连接；悬架的下部设有电爪伺服电机，电爪伺服电机驱动连接一平行电爪。本实用新型提供一种可明显减少拔插机构空间占比的方案，将平行电爪等作业装置集成于第三直线模组的滑台部分，同时缩短第三直线模组的长度，使之具备体积小、运动灵活以及运动形成长等特点。

Description

一种无人机续航电池拔插机构

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，更具体地说，本实用新型公开了一种无人机续航电池拔插机构。

背景技术

近年来无人机航拍技术的发展是我们有目共睹的，航拍技术是一种图像获取一种重要的手段。为了提高无人机在户外执行任务时的续航能力，目前已经有专门的无人机换电站帮无人机进行自动换电，从而达到增加无人机续航时间的目的。然而现有的无人机换电平台为了防止外界环境对其内部器件的干扰，所有的部件都设置在一个相对封闭的钣金箱内，依靠停机坪、升降装置和换电池机械手等机构的配合，实现无人机电池的自动更换。然而目前无人机换电平台的机械手结构设置不合理，存在体积庞大、运动不灵活和行程短等问题，在换电过程中容易和平台内部的其他机构发生干涉，因此如何合理设置换电池机械手，减少其体积占比，增加运动的灵活性并且适配市面上更多的无人机型电池更换，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

由于现有技术中的无人机电池更换机械手结构设计不合理，体积庞大，导致无法在换电平台内部灵活运动，容易与其他机构发生干涉，为了避免干涉只能采用牺牲活动范围的方法。针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种无人机续航电池拔插机构，至少包括包括第一直线模组、第二直线模组和第三直线模组；所述第一直线模组垂直设置，所述第一直线模组的旁侧设有与之相互平行设置的圆柱导轨，所述第二直线模组上固定设置有第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架与所述第一直线模组驱动连接，所述第二支撑架通过滑块与所述圆柱导轨滑动连接；所述第三直线模组的一端与所述第二直线模组的驱动连接，其动力输出端与一悬架驱动连接；所述悬架的下部设有与之固定连接的电爪伺服电机，所述电爪伺服电机的动力输出端设有与之驱动连接的平行电爪。

进一步的技术方案中，所述悬架包括顶板、两块侧板和底板，所述顶板与所述第三直线模组的动力输出端驱动连接，所述顶板的两侧均开设有卡槽，两块所述侧板分别固定安装于所述顶板两侧的所述卡槽中；所述底板的两侧分别固定连接两块所述侧板的下部，以实现将所述悬架设套装在所述第三直线模组上。

进一步的技术方案中，所述第三直线模组包括外壳、步进电机、滑轨主体、滚珠丝杆、滑台，所述外壳与所述第二线性模组驱动连接，所述滑轨主体的一端固定连接所述外壳，所述滚珠丝杆安装于所述滑轨主体内，所述滑台与所述滚珠丝杆活动连接，所述滑台的上部与所述顶板固定连接；所述步进电机设置在所述滑轨主体的旁侧且与所述滑轨主体相互平行，所述步进电机的动力输出端朝向所述外壳且通过同步皮带轮与所述滚珠丝杆驱动连接。

进一步的技术方案中，电爪伺服电机的动力输出端设有一与之固定连接的固定板，所述固定板的上部与所述底板的下部固定连接，所述电爪伺服电机的动力输出端与所述平行电爪的至少部分固定连接。

有益效果：本实用新型通过三个直线模组的相互配合，形成一个可以在三轴方向灵活运动的拔插机构，并且在第三直线模组的末端采用套装的方式将平行电爪和电爪伺服电机集成于第三直线模组的运动输出端，最大化第节省第三直线模组体积，减少电池拔插模组与其他机构干涉的可能性，从而增加拔插机构的行程，使之能够适配市面上多种无人机的换电作业。另外，在第三直线模组采用步进电机与滑轨主体同方向延伸设置的结构，从而缩短插拔机构在某一方向上的空间占比，进一步减少拔插机构所占据的空间，提升运动的灵活性。

附图说明

图1为本实用新型拔插机构的整体结构示意图；

图2为本实用新型第三直线模组的结构示意图之一；

图3为本实用新型第三直线模组的结构示意图之二；

图4为本实用新型悬架的结构示意图。

附图标记说明：第一直线模组-1、圆柱导轨-11、第二直线模组-2、第一支撑架-21、第二支撑架-22、第三直线模组-3、外壳-31、步进电机-32、滑轨主体-33、滚珠丝杆-34、滑台-35、悬架4、顶板-41、侧板-42、底板-43、电爪伺服电机-5、固定板-51、平行电爪-6。

具体实施方式

下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例，其中本实用新型的特征由附图标记标识。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型公开一种无人机续航电池拔插机构，包括第一直线模组1、第二直线模组2和第三直线模组3；所述第一直线模组1垂直设置，所述第一直线模组1的旁侧设有与之相互平行设置的圆柱导轨11，所述第二直线模组2上固定设置有第一支撑架21和第二支撑架22，所述第一支撑架21与所述第一直线模组1驱动连接，所述第二支撑架22通过滑块与所述圆柱导轨11滑动连接；所述第三直线模组3的一端与所述第二直线模组2的驱动连接，其动力输出端与一悬架4驱动连接；所述悬架4的下部设有与之固定连接的电爪伺服电机5，所述电爪伺服电机5的动力输出端设有与之驱动连接的平行电爪6。当插拔机构需要取出无人机电池时，第一直线模组1和第二直线模组2配合将第三直线模组3运输到对应的位置，然后第三驱动装置驱动悬架4往无人机的方向运动，固定在悬架4上的电爪伺服电机5和平行电爪6慢慢接近无人机，在拔插电池之前，平行电爪6首先要夹住电池的保险栓，在电爪伺服电机5的驱动下开始旋转并且将保险栓拧开，随后调整继续调整位置，直至平行电爪6夹住电池，然后第三直线模组3驱动悬架4整体往远离无人机的方向运动，将电池拔出，从而实现电池的插拔。

在实施例中，所述悬架4包括顶板41、两块侧板42和底板43，所述顶板41与所述第三直线模组3的动力输出端驱动连接，所述顶板41的两侧均开设有卡槽，两块所述侧板42分别固定安装于所述顶板41两侧的所述卡槽中；所述底板43的两侧分别固定连接两块所述侧板42的下部，以实现将所述悬架4设套装在所述第三直线模组3上。采用将悬架4套装于所述第三直线模组3上，可以最大程度地减少插拔模组占用的空间，避免与无人机发生干涉，满足在狭小的换电平台中灵活移动的需求。

所述第三直线模组3包括外壳31、步进电机32、滑轨主体33、滚珠丝杆34、滑台35，所述外壳31与所述第二线性模组驱动连接，所述滑轨主体33的一端固定连接所述外壳31，所述滚珠丝杆34安装于所述滑轨主体33内，所述滑台35与所述滚珠丝杆34活动连接，所述滑台35的上部与所述顶板41固定连接；所述步进电机32设置在所述滑轨主体33的旁侧且与所述滑轨主体33相互平行，所述步进电机32的动力输出端朝向所述外壳31且通过同步皮带轮与所述滚珠丝杆34驱动连接。为了进一步减少拔插机构的体积和增加其灵活移动的特性，采用将步进电机32和滑轨主体33向同一方向延申的结构设计，从而可以减少第三线性模组在某一方向上的整体长度，可以获得更大的活动范围，从而满足多种无人机的换电作业。

电爪伺服电机5的动力输出端设有一与之固定连接的固定板51，所述固定板51的上部与所述底板43的下部固定连接，所述电爪伺服电机5的动力输出端与所述平行电爪6的至少部分固定连接。采用伺服电机配合电爪的设计，可以同时实现旋转和夹紧的两个动作，让拔插平台除了能够拔插电池之外，还能做出解除保险栓的动作，同时电爪伺服隐藏设置在悬架4的底部，可以进一步节省空间，进一步提高灵活的特性。

更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。

Claims

1.一种无人机续航电池拔插机构，其特征在于：包括第一直线模组、第二直线模组和第三直线模组；所述第一直线模组垂直设置，所述第一直线模组的旁侧设有与之相互平行设置的圆柱导轨，所述第二直线模组上固定设置有第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架与所述第一直线模组驱动连接，所述第二支撑架通过滑块与所述圆柱导轨滑动连接；所述第三直线模组的一端与所述第二直线模组的驱动连接，其动力输出端与一悬架驱动连接；所述悬架的下部设有与之固定连接的电爪伺服电机，所述电爪伺服电机的动力输出端设有与之驱动连接的平行电爪。

2.根据权利要求1所述的一种无人机续航电池拔插机构，其特征在于：所述悬架包括顶板、两块侧板和底板，所述顶板与所述第三直线模组的动力输出端驱动连接，所述顶板的两侧均开设有卡槽，两块所述侧板分别固定安装于所述顶板两侧的所述卡槽中；所述底板的两侧分别固定连接两块所述侧板的下部，以实现将所述悬架设套装在所述第三直线模组上。

3.根据权利要求2所述的一种无人机续航电池拔插机构，其特征在于：所述第三直线模组包括外壳、步进电机、滑轨主体、滚珠丝杆、滑台，所述外壳与所述第二直线模组驱动连接，所述滑轨主体的一端固定连接所述外壳，所述滚珠丝杆安装于所述滑轨主体内，所述滑台与所述滚珠丝杆活动连接，所述滑台的上部与所述顶板固定连接；所述步进电机设置在所述滑轨主体的旁侧且与所述滑轨主体相互平行，所述步进电机的动力输出端朝向所述外壳且通过同步皮带轮与所述滚珠丝杆驱动连接。

4.根据权利要求3所述的一种无人机续航电池拔插机构，其特征在于：电爪伺服电机的动力输出端设有一与之固定连接的固定板，所述固定板的上部与所述底板的下部固定连接，所述电爪伺服电机的动力输出端与所述平行电爪的至少部分固定连接。