一种无人小车抓取投放机构的制作方法

1.本实用新型属于无人机应用领域，具体涉及的是一种通过无人机实现无人小车抓取投放机构。


背景技术：

2.近些年来，无人机具有体积小、重量轻、高灵活性、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，广泛应用于军事，航拍，农业等领域。
3.但是，无人机也存在一些缺陷，无人机只能飞行在空中执行任务，当遇到一些比较狭窄的空间例如丛林、城市小巷与及管道等机动性就会变差，甚至不能使用。
4.无人机是无人遥控飞机的简称，其具有成本低、操控简单、载重量大、对天气、地形要求低的优点，因此在救灾、气象、测绘等领域有越来越广泛的应用。在这些应用中，需要将救灾物资或者监测仪器等投放至固定地点，尤其是在气象监测等领域，需要将同样的仪器设备空投在不同的位置进行监测，目前的无人机连续投放装置结构复杂，成本高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种无人小车抓取投放机构，通过无人机携带无人小车系统，投放无小车到无人机不能到达的狭窄空间执行任务，并且结束后能够回收无人小车，实现对于非视距、复杂环境下的目标侦察，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种无人小车抓取投放机构，包括主框架、舵机连杆机构、后限位机构和前限位机构；
8.所述主框架包含上安装板、连接柱和下安装板，所述主框架通过上安装板固定于无人机底部，所述连接柱通过螺丝固定于上安装板和下安装板之间，构成收容空间；
9.所述舵机连杆机构包含舵机安装支架、舵机、原动件、左连杆、左夹紧臂、安装块、右连杆和右夹紧臂，所述舵机通过舵机安装支架固定于下安装板，并且通过原动件带动左连杆、右连杆，所述左连杆、右连杆带动左夹紧臂、右夹紧臂张开或者闭合，所述安装块螺丝固定在下安装板上，所述安装块与左夹紧臂、右夹紧臂为轴孔配合并能够旋转；
10.所述后限位机构包含压缩弹簧、左安装块、上限位块、限位凸台、下限位块、右安装块、扭簧；
11.所述左安装块、右安装块设有限位凸台，所述上限位块位于左安装块、右安装块之间，所述压缩弹簧一端螺丝固定于下安装板，另一端螺丝固定于上限位块，压缩弹簧拉动上限位块的限位凸台与左安装块、右安装块的限位凸台贴合；所述下限位块与上限位块轴孔配合并转动，扭簧位于上限位块与下限位块之间并驱动上限位块的限位凸台与下限位块的限位凸台贴合。
12.优选的，所述舵机通过左连杆、右连杆驱动左夹紧臂、右夹紧臂，舵机在较小的转动角度上就能转化成左夹紧臂、右夹紧臂较大的张开和闭合角度。
13.优选的，所述上限位块和下限位块共同构成无人小车的后限位，下限位块能够绕着上限位块旋转，无人小车通过时即使上表面离下安装板的高度较小情况下后限位机构也能成功恢复竖直状态。
14.优选的，所述无人小车重力通过左夹紧臂、右夹紧臂传递给舵机，两边的力作用线经过舵机轴线并相交，系统利用死点产生自锁效果，抓取起吊后舵机不受扭矩负载，进而能够选取小扭矩舵机抓取更重的无人小车。
15.优选的，所述前限位机构固定于下安装板上并限制无人小车往前行驶。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1.本实用新型公开的无人小车抓取投放机构，通过无人机与小车结合的方式，投放无小车到无人机不能到达的狭窄空间执行任务，并且结束后能够回收无人小车，实现对于非视距、复杂环境下的目标侦察。
18.2.本实用新型公开的无人小车抓取投放机构，通过单个舵机就能够实无人小车的抓取和投放，减少驱动动力件。
19.3.本实用新型公开的无人小车抓取投放机构，通过能够自锁的连杆机构实现无人小车的抓取，避免动力舵机受到扭矩负载作用，以较小的扭矩舵机抓取更重的无人小车，并且在舵机较小的旋转角度下能够放大夹紧臂的开合角度，扩大整个抓取机构的抓取范围。
附图说明
20.图1为本实用新型的总体示意图；
21.图2为本实用新型爆炸示意图；
22.图3为本实用新型主框架机构示意图；
23.图4为本实用新型舵机连杆机构示意图；
24.图5为本实用新型后限位机构示意图；
25.图6为本实用新型抓取状态示意图；
26.图7为本实用新型释放状态示意图；
27.图8为本实用新型抓取或释放过程示意图；
28.图中：100无人小车抓取投放机构、200无人机、300无人小车、10主框架：11上安装板、12连接柱、13下安装板、20舵机连杆机构、21舵机安装支架、22舵机、23原动件、24左连杆、25左夹紧臂、26安装块、27右连杆、28右夹紧臂、30后限位机构、31压缩弹簧、32左安装块、3201限位凸台、33上限位块、3301限位凸台、3302限位凸台、34下限位块、3401限位凸台35右安装块、3501限位凸台、36扭簧、40前限位机构。
具体实施方式
29.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，所描述的实施例仅仅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。
30.请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：
31.一种无人小车抓取投放机构，包括主框架10、舵机连杆机构20、后限位机构30和前
限位机构41，所述主框架10包含上安装板11、连接柱12和下安装板13，所述主框架10通过上安装板11固定于无人机200底部，所述连接柱12通过螺丝固定于上安装板11和下安装板13之间，且构成收容空间；
32.舵机连杆机构20包含舵机安装支架21、舵机22、原动件23、左连杆24、左夹紧臂25、安装块26、右连杆27和右夹紧臂28，所述舵机22通过舵机安装支架21固定于下安装板13，并且通过原动件23带动左连杆24和右连杆27，所述左连杆24和右连杆27带动左夹紧臂25和右夹紧臂28张开或者闭合，所述安装块26螺丝固定在下安装板13上，所述安装块26与左夹紧臂25、右夹紧臂28为轴孔配合并能够旋转；
33.后限位机构30包含压缩弹簧31、左安装块32、限位凸台3201、上限位块33、限位凸台3301、限位凸台3302、下限位块34、限位凸台3401、右安装块35、限位凸台3501、扭簧36；所述左安装块32、右安装块35设有限位凸台3201、限位凸台3501，所述上限位块33位于左安装块32、右安装块35之间，所述压缩弹簧31一端螺丝固定于下安装板13，另一端螺丝固定于上限位块33，压缩弹簧31拉动限位凸台3301与限位凸台3201、限位凸台3501贴合；所述下限位块34与上限位块33轴孔配合并转动，扭簧36位于上限位块33与下限位块34之间并驱动上限位块33的限位凸台3302与下限位块34的限位凸台3401贴合。
34.舵机22通过左连杆24、右连杆27驱动左夹紧臂25、右夹紧臂28，舵机22在较小的转动角度上就能转化成左夹紧臂25、右夹紧臂28较大的张开和闭合行程。
35.还包括无人小车300，所述无人小车300重力通过左夹紧臂25、右夹紧臂28传递给舵机22，两边的力作用线经过舵机轴线并相交，系统利用死点产生自锁效果，抓取起吊后舵机22不受扭矩负载，进而能够以小扭矩舵机22抓取更重的无人小车300。
36.上限位块33和下限位块34共同构成无人小车300的后限位，下限位块34能够绕着上限位块33旋转，无人小车300通过时即使上表面离下安装板13的高度较小情况下后限位机构30也能成功恢复竖直状态。
37.所述前限位41固定于下安装板13上并限制无人小车300往前行驶。
38.无人机200通过无人小车抓取投放机构100和无人小车300连接；
39.请参阅图6-8，详细工作过程：
40.抓取过程：无人机200降落至指定地点，无人小车300获取无人机200降落准确位置并行驶至无人机200正后方，此时无人小车抓取投放机构100左右两侧的左夹紧臂25与右夹紧臂28属于张开状态，后限位机构30为竖直状态。无人小车300往前行驶，顶部的定位块进入左夹紧臂25与右夹紧臂28之间的空间，碰撞后限位机构30并接触前限位机构40后停止，后限位机构30恢复竖直状态，舵机22驱动左夹紧臂25与右夹紧臂28合闭实现抓取。
41.释放过程：无人机200降落至指定地点地面以上一定高度，此时无人小车300底部不接触地面，无人机200发送释放指令，舵机22驱动左夹紧臂25与右夹紧臂28张开，无人小车300顶部的定位块脱离无人小车抓取投放机构100并下降抛投到地面上。
42.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种无人小车抓取投放机构，包括主框架(10)、舵机连杆机构(20)、后限位机构(30)和前限位机构(41)，其特征在于：所述主框架(10)包含上安装板(11)、连接柱(12)和下安装板(13)，所述主框架(10)通过上安装板(11)固定于无人机(200)底部，所述连接柱(12)通过螺丝固定于上安装板(11)和下安装板(13)之间，且构成收容空间；所述舵机连杆机构(20)包含舵机安装支架(21)、舵机(22)、原动件(23)、左连杆(24)、左夹紧臂(25)、安装块(26)、右连杆(27)和右夹紧臂(28)，所述舵机(22)通过舵机安装支架(21)固定于下安装板(13)，并且通过原动件(23)带动左连杆(24)和右连杆(27)，所述左连杆(24)和右连杆(27)带动左夹紧臂(25)和右夹紧臂(28)张开或者闭合，所述安装块(26)螺丝固定在下安装板(13)上，所述安装块(26)与左夹紧臂(25)、右夹紧臂(28)为轴孔配合并能够旋转；所述后限位机构(30)包含压缩弹簧(31)、左安装块(32)、限位凸台(3201)、上限位块(33)、限位凸台(3301)、限位凸台(3302)、下限位块(34)、限位凸台(3401)、右安装块(35)、限位凸台(3501)、扭簧(36)；所述左安装块(32)、右安装块(35)设有限位凸台(3201)、限位凸台(3501)，所述上限位块(33)位于左安装块(32)、右安装块(35)之间，所述压缩弹簧(31)一端螺丝固定于下安装板(13)，另一端螺丝固定于上限位块(33)，压缩弹簧(31)拉动限位凸台(3301)与限位凸台(3201)、限位凸台(3501)贴合；所述下限位块(34)与上限位块(33)轴孔配合并转动，扭簧(36)位于上限位块(33)与下限位块(34)之间并驱动上限位块(33)的限位凸台(3302)与下限位块(34)的限位凸台(3401)贴合。2.根据权利要求1所述的无人小车抓取投放机构，其特征在于：所述舵机(22)通过左连杆(24)、右连杆(27)驱动左夹紧臂(25)、右夹紧臂(28)，舵机(22)在较小的转动角度上就能转化成左夹紧臂(25)、右夹紧臂(28)较大的张开和闭合行程。3.根据权利要求1所述的无人小车抓取投放机构，其特征在于：还包括无人小车(300)，所述无人小车(300)重力通过左夹紧臂(25)、右夹紧臂(28)传递给舵机(22)，两边的力作用线经过舵机轴线并相交，系统利用死点产生自锁效果，抓取起吊后舵机(22)不受扭矩负载，进而能够以小扭矩舵机(22)抓取更重的无人小车(300)。4.根据权利要求1所述的无人小车抓取投放机构，其特征在于：所述上限位块(33)和下限位块(34)共同构成无人小车(300)的后限位，下限位块(34)能够绕着上限位块(33)旋转，无人小车(300)通过时即使上表面离下安装板(13)的高度较小情况下后限位机构(30)也能成功恢复竖直状态。5.根据权利要求1所述的无人小车抓取投放机构，其特征在于：所述前限位机构(41)固定于下安装板(13)上并限制无人小车(300)往前行驶。

技术总结
本实用新型公开了一种无人小车抓取投放机构，包括主框架、舵机连杆机构、后限位机构和前限位机构；本实用新型通过无人机与小车结合的方式，投放无小车到无人机不能到达的狭窄空间执行任务，并且结束后能够回收无人小车，实现对于非视距、复杂环境下的目标侦察；通过单个舵机就能够实无人小车的抓取和投放，减少驱动动力件；通过能够自锁的连杆机构实现无人小车的抓取，避免动力舵机受到扭矩负载作用，以较小的扭矩舵机抓取更重的无人小车，并且在舵机较小的旋转角度下能够放大夹紧臂的开合角度，扩大整个抓取机构的抓取范围。扩大整个抓取机构的抓取范围。扩大整个抓取机构的抓取范围。


技术研发人员：陈梧 丁红亮
受保护的技术使用者：深圳市科卫泰实业发展有限公司
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/5/6