一种适于无人机的双向三级伸缩的装置的制作方法

1.本实用新型涉及到一种适于无人机换电过程中的配套装置，特别是一种双向三级伸缩的装置。


背景技术：

2.无人机领域高速发展，已经应用多种领域，由于大多的无人机机身小巧、重量轻，使得无人机的电池普遍较小，因此存在无人机续航短的问题，这就需要一个一种可以存储多架无人机或提供无人机拆换电池的机巢。目前的无人机机巢为单个无人机存储装置，其无人机停放平台仅为无人机降落存放所用，多数还需要人为介入移动无人机，没有实现全自动化。现有的技术中涉及到一些移动无人机的伸缩装置，驱动组件多，设计繁琐，空间利用率不高，成本高，而且涉及到多级伸缩时，伸缩长度往往会受到限制。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型提出结构更简单的伸缩装置，应用在无人机充电过程中，适用于在无人机降落平台到充电地点之间移动无人机。具体的技术方案为：
4.一种适于无人机的双向三级伸缩的装置，其特征在于，包括一级伸缩组件、二级伸缩组件、三级伸缩平台，其中，
5.所述的一级伸缩组件包括：第一驱动电机(12)、第一同步轮(13)、第一同步带(15)，所述第一驱动电机驱动所述第一同步轮，通过所述第一同步带传动；
6.所述的二级伸缩组件包括：第二驱动电机(21)、第二同步轮(22)、第二同步带(26)、传动轴(24)、第一传动齿轮(28)、第二传动齿轮(29)、齿条(216)；
7.所述的第二驱动电机驱动所述第二同步轮(22)转动，通过所述的第二同步带(26)、所述传动轴(24)、所述第一传动齿轮(28)、所述第二传动齿轮(29)转动，所述第二传动齿轮(29)与所述的齿条(216)啮合；所述的齿条(216)，设置于安装板(211)下方，当所述的第二传动齿轮(29)转动，所述的齿条(216)移动，进而带动所述安装板(211)移动；
8.所述的三级伸缩平台包括：夹爪(31)，设置于滑块(212)上，
9.跟第三同步带(214)移动；
10.二级伸缩件(2)固定于所述同步带(15)上，跟随所述第一同步带(15)移动，移动至极限位置后，所述第一驱动电机(12)停止，一级伸缩动作完成；所述齿条(216)移动，带动所述二级伸缩组件伸出；所述夹爪(31)随所述齿条(216)移动，完成三级伸缩动作。
11.有益效果
12.在无人机降落平台到充电处过程中，需要设备移动无人机，现有的涉及移动无人机多级伸缩的装置驱动组件多，设计繁琐，空间利用率不高，成本高，而且涉及到多级伸缩时，伸缩长度往往会受到限制。市场上涉及多级伸缩的结构，需要用到多个驱动装置，而本发明只需要两个驱动力就可驱动组件的多级伸缩；可实现双向伸缩，空间利用率大。
13.本专利只需要两个驱动就可驱动组件的三级伸缩。
附图说明
14.图1为本实用新型的双向三级伸缩的装置结构示意图；
15.图2为本实用新型的双向三级伸缩的装置结构的侧面示意图；
16.图3为本实用新型的双向三级伸缩的装置结构的侧面伸缩示意图；
17.图4为本实用新型的三级伸缩装置结构另一个方向伸开后的示意图；
18.图5为本实用新型的装置结构中二级传动结构示意图；
19.图6为本实用新型的装置结构中一级传动结构示意图；
20.图7为本实用新型的的三级伸缩组件示意图；
21.图8为本实用新型的双向三级伸缩的装置结构俯视角度示意图。其中，11、主框架，12、第一驱动电机，13、同步轮，14、从动同步轮，15、同步带，16、滑轨滑块，17、安装板，18、压板；21、第二驱动电机，22、同步轮，23、从动同步轮，24、传动轴，25、传动轴支撑座，26、第二同步带，27、安装立板，28、第一传动齿轮，29、第二传动齿轮；
22.214、第三同步带，215、第二同步带压板，31、夹爪，216、齿条。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
24.无人机多用于高空区域、危险区域的作业，生活摄影，农作物农药喷洒，无接触商品配送以及军用无人机进行军事勘探、情报收集等。然而由于无人机机身小巧、重量轻使得无人机的电池普遍较小，因此存在单个无人机续航短的问题，这就需要一个一种可以存储多架无人机或提供无人机拆换电池的机巢。
25.本专利的目的是，在密闭狭小的车体空间内放置一款无人机输送的设备，抓取欠电无人机从停机平台进入仓储区充电，再将满电无人机抓取至停机平台准备起飞，这个过程需要设计一个无人机抓手，该抓手设备具有可双向伸缩的功能，且伸缩行程长。现有的市场上的涉及多级伸缩的装置驱动组件多，设计繁琐，空间利用率不高，成本高，而且涉及到多级伸缩时，伸缩长度往往会受到限制。
26.本实用新型的无人机伸缩平台区别于以往的普通机构的优势是通过电机驱动同步轮与同步带并用导轨滑块辅助导向实现一级伸缩；再通过电机驱动齿轮齿条带动二级伸缩组件运动，同时，通过同步带与同步轮传动并用导轨滑块辅助导向使三级夹爪实现往复运动，只用了两个驱动即可实现双向三级伸缩，且伸缩距离相比以前的会更长，极大的提高了空间利用率，降低成本，空间利用率大。
27.本专利保护的伸缩的装置，主要包括一级伸缩组件、二级伸缩组件和三级伸缩组件。
28.一级伸缩组件，如图5、图6，通过电机驱动同步轮与同步带并用导轨滑块辅助导向实现一级伸缩，其具体结构包括：
29.主框架11，用于各组件安装；
30.第一驱动电机12，设置于框架一端，通过电机座固定在主框架上，其作用是驱动组件伸缩；
31.第一电机轴端同步轮13，设置于电机轴端，其作用是传动；
32.第一从动同步轮14，设置于主框架11的另一侧，通过基座固定在框架上，其作用是传动；
33.第一同步带15，设置于电机轴端同步轮13和从动同步轮14上，其作用是传动；
34.第一滑轨滑块16，设置于主框架11上方，通过螺栓将滑轨固定于主框架11上，其作用是传动；
35.安装板17，设置于第一滑轨滑块16的滑块上方，通过螺栓将其固定于滑块上，用于二级伸缩机构的安装；
36.将安装板17固定于同步带15上某一点，实现安装板跟随同步带15移动，通过螺栓将压板固定于安装板17下方；
37.一级伸缩组件的工作过程是：
38.第一驱动电机12工作，驱动第一电机轴端同步轮13转动，第一从动同步轮14转动，第一同步带15将两同步轮的旋转运动转变成直线运动，由于第一同步带的压板18将二级伸缩组件2固定于第一同步带15的一点上，因此，二级伸缩组件2跟随第一同步带15移动，移动至极限位置后，第一驱动电机12停止工作，一级伸缩组组件伸出动作完成；
39.二级伸缩组件，如图5、图7所示，包括：
40.第二驱动电机21，设置于安装板17上方，通过电机座固定在安装板17上，其作用是驱动组件伸缩；
41.第二电机轴端同步轮22，设置于第二电机轴端，其作用是传动；
42.第二从动同步轮23，设置于传动轴24上，其作用是传动；
43.传动轴24，设置于两传动轴支撑座25之间，且传动轴24和第二从动同步轮23之间通过平键配合实现二者同步转动，其作用是传动；
44.传动轴支撑座25，设置于传动轴24两端，通过螺栓固定于安装板上，其作用是支撑传动轴24；
45.第二同步带26，设置于第二电机轴端同步轮22和第二从动同步轮23上，其作用是传动；
46.安装立板27，安装立板设置于安装板上方，通过螺栓固定，其作用是用于其他组件安装；
47.第一传动齿轮28，设置于传动轴24轴端，且第一传动齿轮28和传动轴24之间通过平键配合实现二者同步转动，其作用是传动；
48.第二传动齿轮29，设置于安装立板27上，通过安装轴安装于安装立板27上，且第二传动齿轮29与第一传动齿轮28啮合，其作用是传动；
49.第二滑轨滑块210，设置于安装立板27上，滑块通过螺栓固定于安装立板27上，其作用是传动；
50.安装板211，设置于第二滑轨滑块一侧，用过螺栓固定于滑轨一侧，其作用是用于其他部件的安装；
51.如图7，第三滑轨滑块212，设置于安装板211另一侧，与第二滑轨滑块210相对安装板211对称，通过螺栓将滑轨固定于安装板211上，其作用是传动；
52.两个第三同步轮213分别设置于安装板211两端，通过基座固定于安装板27两端；其作用是传动；
53.第三同步带214，设置于两第三同步轮213上，其作用是传动；
54.第二同步带压板215，设置于第三滑块212两侧，通过螺栓固定于安装立板27上，其作用是将安装立板固定在第三同步带214的某一点，让安装立板27跟随第三同步带的移动而移动；
55.齿条216，设置于安装板211下方，通过螺栓固定于安装板211下方，齿面与第二传动齿轮29啮合，其作用是使得齿条216跟随第二传动齿轮29传动而移动；
56.二级伸出过程：
57.第二驱动电机21工作，驱动第二电机轴端同步轮22转动，通过第二同步带26传动使得第二从动同步轮23转动，从而传动轴24转动，从而第一传动齿轮28转动，第二传动齿轮29啮合齿条216传动向前移动，齿条216向前移动带动二级伸缩组件向前伸出；
58.三级伸缩组件3，包括：
59.夹爪31，设置于第三滑块212上，通过螺栓固定在第三滑块表面；
60.第三同步带压板32，设置于第二同步带压板215相对安装板211的对侧，其作用是将夹爪31固定于第三同步带压板32某一点，使得夹爪31跟随第三同步带214移动。
61.三级伸出过程：
62.由于第三同步带214上某一点设为a点通过第二同步带压板215固定于安装立板27上，第三同步带214上某一点设为b点通过第三同步带压板32固定于夹爪31上，当一级伸缩工作完成后，安装立板27停止移动处于静止状态，二级伸缩过程中齿条216向前移动，第三同步带214也随之传动，因为第三同步带214上a点固定不动，所以第三同步带214上b点会跟随第三同步带214运动轨迹移动及齿条216移动方向移动，而夹爪31固定于b点也因此向齿条216移动方向移动，自此三级伸缩动作完成。注：三级伸缩动作是伴随着二级伸缩动作一同进行。
63.如图3、图4，本专利伸缩装置的侧面伸缩示意图，示出了夹爪31的移动位置。
64.本专利具体的应用场景为：欠电无人机降落在停机平台，此时本发明伸缩装置低位移动至在无人机下方，通过夹爪31移动无人机至充电位置。本专利的技术方案是通过电机驱动同步轮与同步带并用导轨滑块辅助导向实现一级伸缩，再通过电机驱动齿轮齿条带动二级伸缩组件运动的同时，通过同步带与同步轮传动并用导轨滑块辅助导向使三级夹爪实现往复运动，仅仅使用用了两个驱动即可实现双向三级伸缩，且伸缩距离相比以前的会更长，极大的提高了空间利用率，降低成本。
65.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种适于无人机的双向三级伸缩的装置，其特征在于，包括一级伸缩组件、二级伸缩组件、三级伸缩平台，其中，所述的一级伸缩组件包括：第一驱动电机(12)、第一同步轮(13)、第一同步带(15)，所述第一驱动电机驱动所述第一同步轮，通过所述第一同步带(15)进行传动；所述的二级伸缩组件包括：第二驱动电机(21)、第二同步轮(22)、第二同步带(26)、传动轴(24)、第一传动齿轮(28)、第二传动齿轮(29)、齿条(216)；所述的第二驱动电机驱动所述第二同步轮(22)转动，通过所述的第二同步带(26)、所述传动轴(24)、所述第一传动齿轮(28)、所述第二传动齿轮(29)转动，所述第二传动齿轮(29)与所述的齿条(216)啮合；所述的齿条(216)，设置于安装板(211)下方，当所述的第二传动齿轮(29)转动，所述的齿条(216)移动，进而带动所述安装板(211)移动；所述的三级伸缩平台包括：夹爪(31)，设置于滑块(212)上，跟第三同步带(214)移动；二级伸缩件(2)固定于所述同步带(15)上，跟随所述第一同步带(15)移动，移动至极限位置后，所述第一驱动电机(12)停止，一级伸缩动作完成；所述齿条(216)移动，带动所述二级伸缩组件伸出；所述夹爪(31)随所述齿条(216)移动，完成三级伸缩动作。

技术总结
本实用新型提出一种适用于无人机的双向三级伸缩装置，具体应用场景是，在密闭狭小的车体空间内放置一款输送无人机的设备，将欠电无人机从停机平台送入仓储区充电，再将满电无人机抓取至停机平台，该输送装置包括包括一级伸缩组件、二级伸缩组件、三级伸缩平台，其中，一级伸缩组件包括：第一驱动电机(12)、同步轮(13)、同步带(15)，所述第一驱动电机驱动所述同步轮，通过所述同步带传动；二级伸缩组件包括：第二驱动电机(21)、同步轮(22)、同步带(26)、传动轴(24)、传动齿轮(28)、传动齿轮(29)、齿条(216)；三级伸缩平台包括：夹爪(31)，设置于滑块(212)上。设置于滑块(212)上。设置于滑块(212)上。


技术研发人员：王路平 惠潇潇
受保护的技术使用者：上海捷焕智能科技有限公司
技术研发日：2022.11.16
技术公布日：2023/5/24