一种用于高空作业的多功能无人机的制作方法

专利2022-05-09  1


本发明涉及无人机技术领域,具体是指一种用于高空作业的多功能无人机。



背景技术:

高空作业通常指的是高处作业,指人在一定位置为基准的高处进行的作业。常见高空作业为高压线上的垃圾清理、电力维修等。现有技术大多通过人工进行垃圾清理或简单电力维修,工作人员需要攀爬一定高度,攀爬高度越高,潜在的危险越大,据统计,每年因脚手架引起的高空坠亡事故就超过1000起,事故率居高不下,报酬低,导致该行业的劳动力长期供不应求。

为减少工作人员工作过程中潜在的危险,还有通过具有特定功能的无人机对高压线上的垃圾清理,但是现有无人机功能单一,抓取手臂不能折叠,抓取角度有限,操作准确性较差。



技术实现要素:

为解决现有技术中的不足,本发明提供一种用于高空作业的多功能无人机,可折叠的机械手通过舵机和微型行星减速步进电机,配合无人机摄像头能够实现多角度灵活的对高空建筑的垃圾或物品进行抓取或运送,准确性较高。

本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:一种用于高空作业的多功能无人机,包括无人机,无人机机舱上的摄像头照射范围的下方对称设置有两个机械手,机械手包括设置在机舱下方的折叠机械臂ⅰ和折叠机械臂ⅱ,折叠机械臂ⅰ和折叠机械臂ⅱ的下端均设置有转接头,转接头用于连接机械爪,用于抓取物品;

折叠机械臂ⅰ的一端通过舵机与机舱一侧的下方转动连接,另一端通过第一微型行星减速步进电机与折叠机械臂ⅱ的一端转动连接;

折叠机械臂ⅱ远离折叠机械臂ⅰ的一端通过第二微型行星减速步进电机与转接头转动连接;

舵机、机械爪、第一微型行星减速步进电机以及第二微型行星减速步进电机分别与无人机的遥控装置电性连接。

作为优选,所述转接头还可设置维修工具。

作为优选,两个折叠机械臂ⅱ的外侧分别转动设置有起落架。

作为优选,起落架的一侧通过转轴分别与两个折叠机械臂ⅱ转动连接,两个折叠机械臂ⅱ远离转轴的一侧分别开设有安装槽,安装槽内设置有微型电动推杆,微型电动推杆的壳体固接在安装槽内,微型电动推杆的伸缩杆与起落架转动连接。

作为优选,转接头一端与第二微型行星减速步进电机连接,另一端与机械爪的壳体连接处螺纹连接。

对比现有技术,本发明的有益效果在于:折叠机械臂ⅰ和折叠机械臂ⅱ不使用时折叠设置减少无人机占用面积;使用时通过舵机和微型行星减速步进电机,配合无人机摄像头能够实现多角度灵活的对高空建筑的垃圾或物品进行抓取、运送,准确性较高;。

附图说明

附图1为本发明第一立体结构示意图;

附图2为本发明右视图;

附图3为本发明第一安装维修工具立体结构示意图;

附图4为本发明第二安装维修工具立体结构示意图;

附图5为本发明第二立体结构示意图;

附图6为本发明附图5中a处放大结构示意图。

附图中所示标号:1、无人机;2、机械手;201、折叠机械臂ⅰ;202、折叠机械臂ⅱ;3、转接头;4、机械爪;5、舵机;6、第一微型行星减速步进电机;7、第二微型行星减速步进电机;8、维修工具;9、起落架;10、微型电动推杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明,如图1~6所示,一种用于高空作业的多功能无人机1,可用于高精度操作的古建筑保护、铁塔维护等,还可用于悬崖垃圾清理、高空电力维护、小型物品投递和建筑外墙清理等,本发明包括无人机1,无人机1机舱上的摄像头照射范围的下方对称设置有两个机械手2,设置两个机械手2能够相互配合完成垃圾的抓取或物品的运送,机械手2包括设置在机舱下方的折叠机械臂ⅰ201和折叠机械臂ⅱ202,折叠机械臂ⅰ201和折叠机械臂ⅱ202的下端均设置有转接头3,转接头3用于连接机械爪4,用于抓取物品,如图3、图4所示,转接头3为现有技术,为两端开设有螺纹的圆管连接件,转接头3还可设置连接维修工具8,维修工具8为锥形尖端部件等,可用于建筑外墙难以抓取的垃圾的破坏或高空电力维护等。

折叠机械臂ⅰ的一端通过舵机5与机舱一侧的下方转动连接,折叠机械臂ⅰ201的上端与舵机5的摇杆连接,通过舵机5控制折叠机械臂ⅰ201的旋转,折叠机械臂ⅰ201以舵机5的摇杆为转轴向下转动,实现折叠机械臂ⅰ201的展开,折叠机械臂ⅰ201另一端通过第一微型行星减速步进电机6与折叠机械臂ⅱ202的一端转动连接,第一微型行星减速步进电机6的转动轴与折叠机械臂ⅱ202通过联轴器固接,第一微型行星减速步进电机6的壳体固接在折叠机械臂ⅰ201上,通过第一微型行星减速步进电机6实现折叠机械臂ⅰ201和折叠机械臂ⅱ202相对转动,折叠机械臂ⅱ202可以通过第一微型行星减速步进电机6的转动轴向下或向上旋转,实现展开或折叠;折叠机械臂ⅱ202远离折叠机械臂ⅰ201的一端通过第二微型行星减速步进电机7与转接头3连接,第二微型行星减速步进电机7的壳体与远离折叠机械臂ⅰ201的一端固接,第二微型行星减速步进电机7的转动轴与转接头3的外壳连接,用于控制转接头3的上下转动,连接方式为现有技术在此不做赘述。

舵机5、机械爪4、第一微型行星减速步进电机6以及第二微型行星减速步进电机7分别与无人机1的遥控装置电性连接,遥控装置为现有技术,可通过机械手2臂传感手套,识别用户端的手掌动作,精确还原到机械手2上,或搭配vr设备可以实现更加真实的操作方式,更加适合高精度的工作。

转接头3一端与第二微型行星减速步进电机7连接,另一端与机械爪4的壳体连接处螺纹连接。转接头3一端与机械爪4的壳体连接处螺纹连接,根据实际情况,快速更换机械爪4或维修工具8进行现场作业,机械爪4或维修工具8的一端均设置有与转接头3相适配的螺纹,相对现有技术,无需带各种不同功能的无人机1代替工作人员高空作业,本发明携带方便,便于拆卸和安装。

两个折叠机械臂ⅱ202的外侧分别转动设置有起落架9,起落架9的一侧通过转轴分别与两个折叠机械臂ⅱ202转动连接,通过转轴使起落架9分别与两个折叠机械臂ⅱ202转动连接的方式为现有技术,在此不做赘述。

两个折叠机械臂ⅱ202远离转轴的一侧分别开设有安装槽,安装槽内设置有微型电动推杆10,微型电动推杆10的底壳固接在安装槽内,微型电动推杆10的伸缩杆与起落架9铰接,铰接为现有技术,在此不做赘述。微型电动推杆10与无人机1的遥控装置电性连接,通过遥控装置控制微型电动推杆10推动起落架9围绕转轴在折叠机械臂ⅱ202转动,实现收起或向下支撑,机械手2抓取物品或垃圾时,收起起落架9,防止起落架9影响机械手2或维修工具的正常工作;无人机1降落时,通过遥控装置向下推动起落架9用于支撑在地面上。

应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于

本技术:
所限定的范围。



技术特征:

1.一种用于高空作业的多功能无人机,包括无人机(1),其特征在于:所述无人机(1)机舱上的摄像头照射范围的下方对称设置有两个机械手(2),所述机械手(2)包括设置在机舱下方的折叠机械臂ⅰ和折叠机械臂ⅱ,所述折叠机械臂ⅰ和折叠机械臂ⅱ的下端均设置有转接头(3),所述转接头(3)用于连接机械爪(4),用于抓取物品;

所述折叠机械臂ⅰ的一端通过舵机(5)与机舱一侧的下方转动连接,另一端通过第一微型行星减速步进电机(6)与折叠机械臂ⅱ的一端转动连接;

所述折叠机械臂ⅱ远离折叠机械臂ⅰ的一端通过第二微型行星减速步进电机(7)与转接头(3)转动连接;

所述舵机(5)、机械爪(4)、第一微型行星减速步进电机(6)以及第二微型行星减速步进电机(7)分别与无人机(1)的遥控装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高空作业的多功能无人机,其特征在于:所述转接头(3)还可设置维修工具(8)。

3.根据权利要求1所述的一种用于高空作业的多功能无人机,其特征在于:两个所述折叠机械臂ⅱ的外侧分别转动设置有起落架(9)。

4.根据权利要求3所述的一种用于高空作业的多功能无人机,其特征在于:所述起落架(9)的一侧通过转轴分别与两个所述折叠机械臂ⅱ转动连接,两个所述折叠机械臂ⅱ远离转轴的一侧分别开设有安装槽,所述安装槽内设置有微型电动推杆(10),所述微型电动推杆(10)的底壳固接在安装槽内,所述微型电动推杆(10)的伸缩杆与起落架(9)转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于高空作业的多功能无人机,其特征在于:转接头(3)一端与第二微型行星减速步进电机(7)连接,另一端与机械爪(4)的壳体连接处螺纹连接。


技术总结
本发明涉及一种用于高空作业的多功能无人机,包括无人机,无人机机舱上的摄像头照射范围的下方对称设置有两个机械手,机械手包括设置在机舱下方的折叠机械臂Ⅰ和折叠机械臂Ⅱ,折叠机械臂Ⅰ和折叠机械臂Ⅱ的下端均设置有转接头,转接头用于连接机械爪,用于抓取物品;折叠机械臂Ⅰ的一端通过舵机与机舱一侧的下方转动连接,另一端通过第一微型行星减速步进电机与折叠机械臂Ⅱ的一端转动连接;折叠机械臂Ⅱ远离折叠机械臂Ⅰ的一端通过第二微型行星减速步进电机与转接头转动连接。本发明可折叠的机械手通过舵机和微型行星减速步进电机,配合无人机摄像头能够实现多角度灵活的对高空建筑的垃圾或物品进行抓取或运送,准确性较高。

技术研发人员:杨博琛;杨冀萌
受保护的技术使用者:杨博琛
技术研发日:2021.06.02
技术公布日:2021.08.10
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