一种用于教学物流无人机的物品抓取装置的制作方法

1.本实用新型涉及无人机物流领域，具体来说是一种用于教学物流无人机的物品抓取装置。


背景技术：

2.多旋翼无人机在物流配送过程中，首先需要解决的是安全问题，因为多旋翼无人机在物流配送过程中往往在人员生活区，尤其是本次疫情期间封闭小区内无人机的配送服务，更是居民日常活动的场所，并且物流无人机的使用需要培训和学习之后才能稳定控制，为了使学员能够在各类复杂环境中学习到操作物流无人机的技巧，教学时就需要在各类复杂环境中进行实操学习。
3.多旋翼无人机在物流运输过程中常用机械抓抓取物品吊在无人机底部的形式，特别是对于小区、农村等复杂地貌不利于无人机降落的区域，采用可升降的机械抓更适用于上述区域，但是由于无人机在飞行时，其下方的物品随之摆动，物品的摆动对于无人机的飞行有着较大的影响，而且如果遇到突发情况(例如：突然遭遇气流、夹持机构故障或者电量不足)，则很容易造成物品掉落的后果，进而影响学员学习，这就需要夹持机构具有一定的自锁功能，综上，其存在着：物品摆动影响无人机飞行和突发情况物品容易掉落的技术问题。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于：提供一种用于教学物流无人机的物品抓取装置，解决了现有技术中存在的问题，如：物品摆动影响无人机飞行和突发情况物品容易掉落。
5.为实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：
6.一种用于教学物流无人机的物品抓取装置，包括夹持机构、限位机构、自锁机构、连接线和物流盒，所述无人机与所述夹持机构之间通过所述连接线连接，所述限位机构用于防止所述夹持机构摆动；
7.所述夹持机构包括安装板、主动齿轮、从动齿轮、夹持电机和连杆机构，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述安装板的一侧固定连接所述夹持电机，所述夹持电机输出轴连接所述主动齿轮，所述连杆机构设有两个且对称设置，两个所述连杆机构分别连接所述主动齿轮和所述从动齿轮；
8.所述连杆机构包括主动杆、连杆、从动杆、加长杆和压板，所述主动杆的一端固定连接所述主动齿轮或所述从动齿轮，所述主动杆的另一端可转动地连接所述连杆的一端，所述连杆的另一端可转动地连接所述从动杆的一端，所述从动杆的另一端可转动地连接所述安装板，所述加长杆与所述从动杆均设置于所述主动杆下方，所述连杆远离所述主动杆的一端固定连接所述加长杆的一端，所述加长杆的另一端固定连接所述压板，两个所述压板互相平行，两个所述压板相对地一侧均为竖直平面，两个所述压板之间用于夹紧所述物
流盒，所述自锁机构用于锁紧所述主动齿轮以保证两个所述压板之间的夹紧力。
9.进一步的，所述自锁机构包括棘爪、挡块和自锁电机，所述棘爪中部连接所述自锁电机输出端，所述自锁电机固定连接所述安装板的一侧，所述棘爪呈楔形的一端用于抵接所述主动齿轮以稳定两个所述压板之间的夹紧力，所述棘爪另一端设置于所述挡块下方，所述挡块固定连接所述安装板，所述挡块用于所述棘爪与所述主动齿轮抵接时防止所述棘爪转动。
10.进一步的，所述主动齿轮设置于所述安装板的一侧，所述自锁电机与所述夹持电机均设置于所述安装板的另一侧，所述自锁电机与所述夹持电机的输出轴均穿过所述安装板，所述安装板远离所述主动齿轮的一侧连接有电池盒，所述电池盒内设有电池，所述自锁电机与所述夹持电机均连接所述电池。
11.进一步的，所述主动齿轮与所述从动齿轮的模数相同。
12.进一步的，所述从动杆与所述主动杆平行。
13.进一步的，所述限位机构包括限位套和限位杆，所述无人机内设有卷扬机构，所述连接线的一端固定连接所述限位杆的一端，所述限位杆的另一端固定连接所述夹持机构顶部，所述连接线的另一端连接所述卷扬机构，所述限位套顶部固定连接所述无人机底部，所述限位套设有与所述限位杆适配的通孔，所述通孔贯穿所述无人机底部，所述连接线设置于所述通孔内，所述卷扬机构用于升降所述夹持机构。
14.进一步的，所述连接线为反光伞绳。
15.本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
16.1、通过棘爪楔形端和主动齿轮抵接，挡块挡住棘爪，两个压板不能朝松开夹紧力的方向松开，保证了夹紧力的稳定，达到了维持物流盒始终被压紧的有益效果。
17.2、通过限位杆插在限位套内，夹持机构以及物流盒的水平方向被约束，达到了防止物流盒水平方向摆动的有益效果。
18.3、通过夹持机构将物流盒夹住，卷扬机构收卷或者放下连接线以使物流盒上下运动，可以使无人机在空中时就可以放下或抓取物品，不需要降落，达到了在复杂地貌也可以完成物流任务的有益效果。
附图说明
19.图1为本实用新型一种用于教学物流无人机的物品抓取装置整体结构图；
20.图2为夹持机构抓取或放下物流盒时示意图；
21.图3为夹持机构背视示意图；
22.图4为夹持机构正视示意图。
23.附图标记列表
[0024]1‑
无人机，2
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限位杆，3
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安装板，4
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主动齿轮，5
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从动齿轮，6
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棘爪，7
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挡块，8
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主动杆，9
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从动杆，10
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连杆，11
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加长杆，12
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压板，13
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加强杆，14
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限位套，15
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连接线，16
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夹持电机，17
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自锁电机，18
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电池盒，19
‑
物流盒。
具体实施方式
[0025]
下面将结合附图1
‑
4，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描
述的实施例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。
[0026]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0027]
在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，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0028]
一种用于教学物流无人机的物品抓取装置，包括夹持机构、限位机构、自锁机构、连接线15和物流盒19，所述无人机1与所述夹持机构之间通过所述连接线15连接，所述限位机构用于防止所述夹持机构摆动。
[0029]
所述夹持机构包括安装板3、主动齿轮4、从动齿轮5、夹持电机16和连杆机构，所述主动齿轮4与所述从动齿轮5啮合，所述安装板3的一侧固定连接所述夹持电机16，所述夹持电机16输出轴连接所述主动齿轮4，所述连杆机构设有两个且对称设置，两个所述连杆机构分别连接所述主动齿轮4和所述从动齿轮5；
[0030]
所述连杆机构包括主动杆8、连杆10、从动杆9、加长杆11和压板12，所述主动杆8的一端固定连接所述主动齿轮4或所述从动齿轮5，所述主动杆8的另一端可转动地连接所述连杆10的一端，所述连杆10的另一端可转动地连接所述从动杆9的一端，所述从动杆9的另一端可转动地连接所述安装板3，所述加长杆11与所述从动杆9均设置于所述主动杆8下方，所述连杆10远离所述主动杆8的一端固定连接所述加长杆11的一端，所述加长杆11的另一端固定连接所述压板12，两个所述压板12互相平行，两个所述压板12相对地一侧均为竖直平面，两个所述压板12之间用于夹紧所述物流盒19，所述自锁机构用于锁紧所述主动齿轮4以保证两个所述压板12之间的夹紧力。
[0031]
夹持电机16驱动主动齿轮4转动时，从动齿轮5和主动杆8随之一起转动，因为主动杆8、连杆10、从动杆9和安装板3呈类似于四连杆的形式，连杆10底部带动加长杆11和压板12运动时，由于两个压板12相对地一侧均为竖直平面，所以此竖直平面在运动时一直保持为竖直平面，所以较长的压板12可以更好的夹紧物流盒19的侧面，压板12与加长杆11之间还设有加强杆13以保证压板12的结构强度。
[0032]
进一步的，所述自锁机构包括棘爪6、挡块7和自锁电机17，所述棘爪6中部连接所述自锁电机17输出端，所述自锁电机17固定连接所述安装板3的一侧，所述棘爪6呈楔形的一端用于抵接所述主动齿轮4以稳定两个所述压板12之间的夹紧力，所述棘爪6另一端设置于所述挡块7下方，所述挡块7固定连接所述安装板3，所述挡块7用于所述棘爪6与所述主动齿轮4抵接时防止所述棘爪6转动。
[0033]
如图4，主动齿轮4逆时针转动时，两个压板12互相靠近，棘爪6楔形端被拨开，此时主动齿轮4如要顺时针转动，棘爪6楔形端和主动齿轮4抵接，并且挡块7挡住棘爪6，主动齿轮4被锁紧，即，两个压板12压紧物流盒19时，通过棘爪6楔形端和主动齿轮4抵接，挡块7挡
住棘爪6，两个压板12不能朝松开夹紧力的方向松开，保证了夹紧力的稳定，达到了维持物流盒19始终被压紧的有益效果，在需要松开两个压板12时，自锁电机17转动棘爪6使其楔形端脱离主动齿轮4即可。
[0034]
进一步的，所述主动齿轮4设置于所述安装板3的一侧，所述自锁电机17与所述夹持电机16均设置于所述安装板3的另一侧，所述自锁电机17与所述夹持电机16的输出轴均穿过所述安装板3，所述安装板3远离所述主动齿轮4的一侧连接有电池盒18，所述电池盒18内设有电池，所述自锁电机17与所述夹持电机16均连接所述电池。
[0035]
夹持电机16和电池盒18底部固定连接有连接板，连接板固定连接安装板3，结构更为稳定。
[0036]
进一步的，所述主动齿轮4与所述从动齿轮5的模数相同。
[0037]
进一步的，所述从动杆9与所述主动杆8平行。
[0038]
进一步的，所述限位机构包括限位套14和限位杆2，所述无人机1内设有卷扬机构，所述连接线15的一端固定连接所述限位杆2的一端，所述限位杆2的另一端固定连接所述夹持机构顶部，所述连接线15的另一端连接所述卷扬机构，所述限位套14顶部固定连接所述无人机1底部，所述限位套14设有与所述限位杆2适配的通孔，所述通孔贯穿所述无人机1底部，所述连接线15设置于所述通孔内，所述卷扬机构用于升降所述夹持机构。
[0039]
卷扬机构收卷或者放下连接线15以使物流盒19上下运动，可以使无人机1在空中时就可以放下或抓取物品，不需要降落，当卷扬机构将夹持机构升高至最高点时，限位机构与夹持机构配合，限制物流盒19水平方向的摆动。
[0040]
此外，所述无人机1和卷扬机构为现有常规技术，卷扬机构其主要用于连接连接线15使其上升下降，并且其带有自锁装置，其安装连接方式本技术领域人员完全可以实现，本实用新型不涉及对卷扬机构的改造所以不再赘述。
[0041]
当卷扬机构升起连接线15和夹持机构至最高点时，限位杆2插在限位套14内，因为限位杆2固定连接夹持机构顶部，即安装板3顶部，所以夹持机构以及物流盒19的水平方向被约束，达到了防止物流盒19水平方向摆动的有益效果。
[0042]
进一步的，所述连接线15为反光伞绳。很好的标注连接线15在空间中的位置。便于夜间识别。
[0043]
无人机1设有无线控制装置，与其无线连接的有操作控制设备，由无人机飞手控制，无线控制装置连接卷扬机构。夹持机构设有与上述无线控制装置连接的对应的无线控制器。
[0044]
无人机飞手通过操作控制设备，可以无线远程控制夹持机构和卷扬机构，其相互之间的安装连接方式本技术领域人员完全可以实现，本实用新型不涉及对其的改造所以不再赘述。
[0045]
此外，夹持电机16和自锁电机17均为舵机，轻便且易于远程控制的特性更适用于本实用新型。
[0046]
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实说明书中实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可
以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。