[發(fā)明專利]用于多旋翼無人機(jī)的掛靠機(jī)械臂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710029319.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN106695877B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J18/04
• 分類號(hào): B25J18/04;B25J11/00;B64D47/00
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所 44242
• 代理人: 林燕云

本發(fā)明公開了一種用于多旋翼無人機(jī)的掛靠機(jī)械臂，所述掛靠機(jī)械臂包括一掛靠組件、一直臂及一第二可伸縮機(jī)構(gòu)，所述掛靠組件包括一U型臂，所述U型臂包括第一弧形部、第二弧形部及第一可伸縮機(jī)構(gòu)，所述第一可伸縮機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述U型臂的開口大小，所述掛靠機(jī)械臂鉸接于多旋翼無人機(jī)的頂部，便于多旋翼無人機(jī)的掛靠。本發(fā)明通過設(shè)置掛靠組件，利用U型臂的自鎖原理，使得多旋翼無人機(jī)靠自身重量掛靠在柱狀物上，無需消耗電能，延長續(xù)航時(shí)間，節(jié)約成本，節(jié)省資源，同時(shí)避免多旋翼無人機(jī)長時(shí)間工作導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)負(fù)載過大的情況，延長多旋翼無人機(jī)的工作壽命，而且在直臂和U型臂的連接處利用舵機(jī)控制兩者的折疊，便于安裝使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)機(jī)械臂領(lǐng)域，尤其涉及一種供多旋翼無人機(jī)掛靠的機(jī)械臂。

背景技術(shù)

目前，多旋翼無人機(jī)應(yīng)用廣泛，應(yīng)用場(chǎng)景豐富。但是多旋翼無人機(jī)續(xù)航時(shí)間短，導(dǎo)致多旋翼無人機(jī)在許多場(chǎng)景中的應(yīng)用和發(fā)展都受到限制。

由于多旋翼無人機(jī)航程短，導(dǎo)致每工作一段距離，就需要進(jìn)行一次降落，供地面人員為其更換電池，然后繼續(xù)起飛執(zhí)行任務(wù)，減低了多旋翼無人機(jī)的工作效率。

在多旋翼無人機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，有些應(yīng)用場(chǎng)景無需移動(dòng)，只需在空中定點(diǎn)執(zhí)行拍攝和觀察任務(wù)，目前，多旋翼無人機(jī)的空中定點(diǎn)拍攝主要為懸停拍攝，但現(xiàn)有的多旋翼無人機(jī)的懸停狀態(tài)需要通過自身螺旋槳的旋轉(zhuǎn)提供升力，浪費(fèi)大量的電能，使得續(xù)航時(shí)間更為短暫，縮短多旋翼無人機(jī)在空中工作的時(shí)間。

對(duì)此，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了關(guān)于多旋翼無人機(jī)停靠的研究，其中，最基本的停靠方式為直接落在地面或平臺(tái)上，此外，目前國內(nèi)外已有課題主要研究無人機(jī)在墻壁上的停靠。國外有研究機(jī)構(gòu)研究出一種爬墻無人機(jī)，這種無人機(jī)可以在飛行中停靠在墻壁上且可以在墻壁上進(jìn)行移動(dòng)；國內(nèi)也有大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究出一種利用真空吸盤使得無人機(jī)在墻壁上停靠、移動(dòng)的無人機(jī)。但是這些利用真空吸盤使得無人機(jī)可在墻壁上停靠的方法需要消耗電能來制造真空條件，不利于無人機(jī)的續(xù)航。

目前，有一些使得多旋翼無人機(jī)可進(jìn)行停靠的機(jī)械結(jié)構(gòu)，但這些機(jī)械結(jié)構(gòu)大部分是機(jī)械爪結(jié)構(gòu)，要維持多旋翼無人機(jī)的停靠，則機(jī)械爪在工作時(shí)需要不斷消耗電能來保持抓握狀態(tài)，導(dǎo)致停靠時(shí)間受到多旋翼無人機(jī)電量的限制，不利于無人機(jī)的續(xù)航工作。

鑒于此，有必要提供一種可解決上述缺陷的掛靠時(shí)無需消耗電能而延長續(xù)航時(shí)間、無需頻繁更換電池而節(jié)省人力資源且掛靠機(jī)械臂開口可調(diào)節(jié)而適用范圍廣的用于多旋翼無人機(jī)的掛靠機(jī)械臂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可解決上述缺陷的掛靠時(shí)無需消耗電能而延長續(xù)航時(shí)間、無需頻繁更換電池而節(jié)省人力資源且掛靠臂開口可調(diào)節(jié)而適用范圍廣的用于多旋翼無人機(jī)的掛靠機(jī)械臂。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于多旋翼無人機(jī)的掛靠機(jī)械臂，所述掛靠機(jī)械臂包括：

一掛靠組件，所述掛靠組件包括一U型臂以及一連接臂，所述U型臂包括一第一弧形部、一第二弧形部以及一第一可伸縮機(jī)構(gòu)，所述第一可伸縮機(jī)構(gòu)連接在所述第一弧形部和第二弧形部之間以調(diào)節(jié)所述U型臂的開口大小，所述連接臂固定于所述第二弧形部的外側(cè)；

一直臂，所述直臂的上端部通過一舵機(jī)與所述掛靠組件的連接臂相連，所述直臂的底部用于鉸接于多旋翼無人機(jī)上；以及

一第二可伸縮機(jī)構(gòu)，所述第二可伸縮機(jī)構(gòu)一端連接于所述直臂的中部，另一端用于鉸接于多旋翼無人機(jī)上，從而驅(qū)動(dòng)所述直臂折疊于所述多旋翼無人機(jī)上。