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一种搭载机械臂的清洁飞行无人机的制作方法

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

一种搭载机械臂的清洁飞行无人机的制作方法

1.本实用新型涉及清洁无人机,具体涉及一种搭载机械臂的清洁飞行无人机。


背景技术:

2.随着社会经济的飞速发展,环境问题日益突出,特别在人流量较大的景区,环境问题显得尤为严重,景区的环境污染问题也越来越受到人们的关注。地面的垃圾可以非常容易地被清理,但是在悬崖峭壁和湖泊中央的垃圾却非常难清理,以黄山风景区为例,每年都会有游客将垃圾抛下山崖,不仅影响美观还会对生态环境造成影响。对于落在山崖上的垃圾,处理起来就非常困难,需要在景区中专门放绳索到悬崖谷底,并由作业人员肩挎绳索在各个片区捡拾垃圾。
3.清理景区水面的垃圾难度也非常大,目前很多地方还是采用人工乘船打捞的方式为主,但这种人工打捞水面垃圾的作业方式劳动强度较大、工作环境恶劣,效率也十分低,并且具有一定的危险性。因此,目前急需能够帮助人们在面对复杂作业环境时,有效对垃圾进行清理的机器人。
4.对无人机来说,尽管无人机可以搭载的有效载荷很多,但是其功能主要还是以感知、探测、运输为主,有效载荷诸如相机、探测器等只具有单一功能。而对机械臂来说,其工作范围是有限的,一般机械臂的基座是固定的,机械臂的工作范围被机械臂的尺寸严格限制,有限的工作范围,是限制机械臂应用场景的一大因素。但是,如果将机械臂搭载于无人机上,不仅能够解决机械臂工作范围受到限制的问题,还能够在复杂作业环境中对垃圾进行有效清理。


技术实现要素:

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术所存在的上述缺点,本实用新型提供了一种搭载机械臂的清洁飞行无人机,能够有效克服现有技术所存在的机械臂工作范围受到限制、不便对机械臂进行安装拆卸的缺陷。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:
9.一种搭载机械臂的清洁飞行无人机,包括无人机机体和机械臂,所述无人机机体底部固定有连接座,所述连接座与机械臂之间可拆卸连接;
10.所述机械臂包括与连接座可拆卸连接的连接块,与连接块固定的基座,与基座铰接的第一臂体,以及与第一臂体铰接的第二臂体,所述第二臂体上滑动连接有移动座,所述移动座上铰接有抓手,所述第二臂体上设有用于驱动抓手完成抓取、放开动作的驱动机构;
11.所述连接座上开设有与连接块配合的放置槽,所述连接座内部固定有电机,所述电机的驱动轴固定有主动齿轮,所述连接座底部位于放置槽两侧相对滑动连接有限位板,所述限位板上设有与主动齿轮啮合的轮齿,所述连接座底部开设有与限位板配合的开口,
所述连接座底部固定有与限位板配合的底板,所述连接块上开设有与限位板配合的限位槽。
12.优选地,所述驱动机构包括固定于第二臂体上的安装座,与安装座铰接的连杆,固定于抓手上与连杆铰接的连接柱,固定于安装座上的电动推杆,所述电动推杆的驱动杆与移动座固定。
13.优选地,所述抓手呈“十”字分布铰接于移动座上。
14.优选地,所述抓手上固定有倒钩。
15.优选地,所述限位板上固定有限位柱,所述连接座内壁开设有与限位柱配合的导槽。
16.优选地,所述限位板的截面呈“l”形。
17.(三)有益效果
18.与现有技术相比,本实用新型所提供的一种搭载机械臂的清洁飞行无人机,将机械臂搭载于无人机上,不仅能够借助无人机有效扩大机械臂的工作范围,同时还能够利用机械臂在复杂作业环境中对垃圾进行有效清理;由于连接座与机械臂之间可拆卸连接,因此相较于常用的固定连接方式更易于对机械臂进行安装、拆卸工作,便于对机械臂进行更换维修,使用起来更加方便。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型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仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。
20.图1为本实用新型的结构示意图;
21.图2为本实用新型图1中机械臂的放大结构示意图;
22.图3为本实用新型图1中连接座与连接块之间安装配合的左视结构示意图;
23.图4为本实用新型图1中连接座与连接块之间安装配合的仰视结构示意图。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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。
25.一种搭载机械臂的清洁飞行无人机,如图1至图4所示,包括无人机机体1和机械臂3,无人机机体1底部固定有连接座2,连接座2与机械臂3之间可拆卸连接。
26.连接座2上开设有与连接块4配合的放置槽15,连接座2内部固定有电机17,电机17的驱动轴固定有主动齿轮18,连接座2底部位于放置槽15两侧相对滑动连接有限位板16,限位板16上设有与主动齿轮18啮合的轮齿,连接座2底部开设有与限位板16配合的开口23,连接座2底部固定有与限位板16配合的底板20,连接块4上开设有与限位板16配合的限位槽
19。
27.需要安装机械臂3时,将连接块4放入放置槽15中,利用电机17驱动主动齿轮18转动,进而带动两侧限位板16沿着开口23相互靠近。在限位板16相互靠近的过程中,限位板16插入连接块4上的限位槽19中,从而完成对机械臂3的安装工作。
28.本技术技术方案中,底板20的设置起到支撑、保护限位板16的作用,电机17可以采用抱闸式伺服电机,通过伺服驱动器对转速、转向进行有效控制。
29.限位板16上固定有限位柱21,连接座2内壁开设有与限位柱21配合的导槽22。限位板16的截面呈“l”形。限位柱21与导槽22相互配合,能够使得限位板16在沿着开口23移动时更加稳定。
30.机械臂3包括与连接座2可拆卸连接的连接块4,与连接块4固定的基座5,与基座5铰接的第一臂体6,以及与第一臂体6铰接的第二臂体7,第二臂体7上滑动连接有移动座9,移动座9上铰接有抓手10,第二臂体7上设有用于驱动抓手10完成抓取、放开动作的驱动机构。
31.驱动机构包括固定于第二臂体7上的安装座8,与安装座8铰接的连杆14,固定于抓手10上与连杆14铰接的连接柱13,固定于安装座8上的电动推杆12,电动推杆12的驱动杆与移动座9固定。
32.抓手10呈“十”字分布铰接于移动座9上。
33.需要完成抓取动作时,利用电动推杆12带动移动座9沿着第二臂体7向上移动,在移动座9向上移动的过程中,连杆14与连接柱13配合能够使得抓手10向内转动,抓手10之间相互靠近,实现抓取动作。
34.需要完成放开动作时,利用电动推杆12带动移动座9沿着第二臂体7向下移动即可,如图2所示。值得注意的是,电动推杆12的驱动杆在伸长至最大行程时,需保证移动座9仍然在第二臂体7上,第二臂体7的长度设置需适配设置。
35.抓手10上固定有倒钩11。倒钩11的设置便于抓手10更好地对垃圾进行抓取。
36.本技术技术方案中,机械臂3内部设置有k60单片机、lfd

06舵机,以k60单片机作为控制中心,对接收的pwm控制信号进行一阶滤波处理并限幅,控制舵机运行。
37.lfd

06舵机为防堵转低功耗数字舵机,当发生堵转时,舵机会自动进行保护,可以有效延长使用寿命。机械臂配合k60单片机,可通过遥控实现抓取、放开、拉伸及弯曲等一系列复杂操作。
38.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。