一种无人机机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种无人机机械手，包括多旋翼无人机以及位于多旋翼无人机下方的抓手机构，多旋翼无人机底部设有固定抓手机构的支座，抓手机构包括同心布置的第一弧形臂和第二弧形臂，支座设有带动第一弧形臂相对第二弧形臂转动的电机，第一弧形臂的中心和第二弧形臂的中心转动连接，还包括左抓手和右抓手，左抓手和右抓手均包括至少一个交叉臂，第一弧形臂和第二弧形臂相对转动时形成球笼状的容纳空间，左抓手下端设有左切割刃，右抓手下端设有右切割刃，左抓手下端和右抓手下端向下运动时所述左切割刃和右切割刃相对靠近进行剪切。本发明专利技术旨在提供了一种无人机机械手，降低对于目标瓜果的定位要求，并且可在抓取后切断果梗，提高摘取便利性。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机机械手
本专利技术属于无人机领域，尤其涉及一种无人机机械手。
技术介绍
随着图像识别的完善以及人工智能的发展，多旋翼无人机的应用场景越来越广泛。目前现有的普通无人机主要用于航拍，功能较为单一，为了提高无人机的使用，如中国专利技术专利公开号：CN108994873A，公开了一种用于无人机的机械手和无人机，从而提高无人机的产品品质。用于无人机的机械手包括安装座、驱动装置、以及分别与所述驱动装置电连接的机械臂和机械手抓，所述机械臂包括与所述安装座依次连接的转轴和至少两个连接杆；所述机械手抓包括基座、以及设置于所述基座的至少三个机械手指、导向轴和传动组件，所述传动组件与所述导向轴滑动连接，所述至少三个机械手指与所述传动组件连接；所述驱动装置用于所述转轴和所述至少两个连接杆相对于所述安装座转动；及用于驱动所述传动组件沿所述导向轴滑动，使得所述至少三个机械手指开合。然而，即使安装有手抓装置，也只能进行简单的运输功能。在农业应用领域中，如瓜果的摘取过程中，机械手对目标物体对准要求较高，因而要求无人机具有较高的自稳能力，同时瓜果不同个体之间自身形状差异较大，机械手抓取成功率较低。
技术实现思路
为了克服现有技术中无人机抓取物体成功率较低的不足，本专利技术提供了一种无人机机械手，降低对于目标瓜果的定位要求，并且可在抓取后切断果梗，提高摘取便利性。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种无人机机械手，包括多旋翼无人机以及位于多旋翼无人机下方的抓手机构，所述多旋翼无人机底部设有固定抓手机构的支座，所述抓手机构包括同心布置的第一弧形臂和第二弧形臂，所述支座设有带动第一弧形臂相对第二弧形臂转动的电机，所述第一弧形臂的中心和第二弧形臂的中心转动连接，所述第一弧形臂和第二弧形臂的一侧设有联动的左抓手，第一弧形臂和第二弧形臂的另一侧设有联动的右抓手，所述左抓手和右抓手均包括至少一个弧形的交叉臂，所述第一弧形臂和第二弧形臂相对转动时带动交叉臂的下端沿弧形向左抓手和右抓手的中心运动形成球笼状的容纳空间，所述左抓手下端设有左切割刃，所述右抓手下端设有右切割刃，所述左抓手下端和右抓手下端向下运动时所述左切割刃和右切割刃相对靠近进行剪切。左抓手、右抓手均与第一弧形臂和第二弧形臂保持联动，当第一弧形臂相对第二弧形臂转动时，带动左抓手、右抓手的交叉臂伸展或者缩回。当左抓手和右抓手伸展时会形成球笼状的容纳空间，将目标物体如瓜果包围在球笼状的容纳空间之中，而无需对目标物体的外围进行精确定位。左抓手、右抓手的端部在合拢时，左切割刃和右切割刃相对靠近将瓜果的果梗切断，实现在夹取的过程中将瓜果与植物的分离，提高了工作效率。作为优选，所述交叉臂包括弧形的内交叉臂和外交叉臂，所述内交叉臂的中心和外交叉臂的中心转动连接，所述内交叉臂的下端设有转动连接的外转臂，所述外交叉臂的下端设有转动连接内转臂，所述内转臂的下端和外转臂的下端转动连接。内交叉臂和外交叉臂相对转动，带动内转臂和外转臂也同步伸展，提高交叉臂的延伸幅度。同时，外交叉臂与内转臂的连接处、内交叉臂和外转臂的连接处可以对内部的目标物体起到支撑作用，避免目标物体掉落。作为优选，所述左抓手和右抓手均包括弧形的支撑臂，所述支撑臂位于所述交叉臂的外部，所述外交叉臂和内交叉臂的转动连接处与支撑臂的上端滑动连接，所述内转臂、外转臂的转动连接处与支撑臂的下端转动连接。支撑臂位于交叉臂外部，可提高交叉臂的刚度和强度，使左、右抓手下端在伸展过程中保持稳定可靠，避免发生晃动。作为优选，所述左切割刃和右切割刃设置在所述左抓手和右抓手对应的支撑臂下端，所述左切割刃和右切割刃交错布置。这样，当左切割刃和右切割刃进行切割时，左切割刃和右切割刃错位剪切，可保证将果梗完全剪断，并且左、右切割刃不会相抵，有利于保证左、右切割刃的锋利度。作为优选，所述交叉臂的内侧设有拉杆和支杆，所述内交叉臂和外交叉臂的转动连接处与拉杆的上端铰接，所述拉杆的下端与支杆中部铰接，所述内转臂和外转臂转动连接处与支杆的外端铰接。这样，在交叉臂伸展过程中，拉杆也带动支杆转动，支杆提拉目标物体向球笼状的容纳空间内部移动，使得目标物体的果梗移动至左、右切割刃之间，从而便于左、右切割刃进行切割。作为优选，所述支杆的内端设有上下转动的支撑部，所述支撑部与支杆之间设有扭簧，所述扭簧作用于支撑部向上转动。支撑部可相对支杆弹性转动，便于支撑部适应目标物体底部的形状，提高支撑稳定性。作为优选，所述支撑部的顶端设有滚珠和沉孔，所述滚珠位于沉孔中并由沉孔限位，所述沉孔内设有作用于滚珠向外移动的弹簧。这样，目标物体在支杆带动下向容纳空间内移动时，滚珠可便于目标物体自身转动，方便目标物体的果梗移动至左、右切割刃之间。作为优选，所述左切割刃的内侧和右切割刃的内侧分别设有弹性的夹紧块，所述左切割刃和右切割刃相对靠近进行剪切之前所述夹紧块紧密贴合。这样，在左切割刃和右切割刃进行切割之前，夹紧块可先对目标物体的果梗进行夹紧固定，提高切割成功率。作为优选，所述夹紧块的两侧设有向外延伸的导向杆，所述夹紧块两侧导向杆形成向内凹陷的导向槽。通过导向杆可对目标物体进行导向，便于目标物体进入到内部的容纳空间中。在目标物体进入容纳空间后，导向杆还可将目标物体的果梗导向至左切割刃和右切割刃之间，便于进行切割。本专利技术的有益效果是：（1）通过第一弧形臂、第二弧形臂、左抓手和右抓手形成球笼状的容纳空间，将目标物体容纳在内，降低定位精度要求，提高摘取成功率；（2）在抓取目标物体后切断果梗，提高摘取便利性；（3）对进入容纳空间中的目标物体调整角度方位，便于引导果梗位置至左切割刃和右切割刃之间，提高切割准确率。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构示意图；图2是本专利技术抓手机构的剖视图；图3是本专利技术抓手机构伸展后的结构示意图；图4是本专利技术抓手机构伸展后的立体图；图5是本专利技术抓手机构伸展后的左视图；图6是本专利技术实施例2抓手机构的剖视图；图7是本专利技术实施例2抓手机构伸展后的结构示意图；图8是图7中A处的局部放大图。图中：多旋翼无人机1，抓手机构2，第一弧形臂2a，第二弧形臂2b，滑动销2c，右切割刃2d，导向杆2e，夹紧块2f，内转臂2g，左切割刃2h，外转臂2i，左抓手21，右抓手22，交叉臂23，内交叉臂23a，外交叉臂23b，支撑臂24，滑槽24a，电机3，支座4，拉杆5，支杆6，滚珠7，支撑部8，弹簧81，扭簧82。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。实施例1：如图1所示的实施例中，一种无人机机械手，包括多旋翼无人机1以及位于多旋翼无人机1下方的抓手机构2，多旋翼无人机1底部设有固定抓手机构2的支座4。支座4可以根据实际采集物体的种类进行更换，如采用带有伸缩杆的支座4，无人机悬停后不用再进行上下位置的调节，即可实现支座4的上下升降。支座4设有电机3，电机3的转轴向下沿竖直方向布置。结合图2所示，抓手机构2包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机机械手，包括多旋翼无人机（1）以及位于多旋翼无人机（1）下方的抓手机构（2），所述多旋翼无人机（1）底部设有固定抓手机构（2）的支座（4），其特征是，所述抓手机构（2）包括同心布置的第一弧形臂（2a）和第二弧形臂（2b），所述支座（4）设有带动第一弧形臂（2a）相对第二弧形臂（2b）转动的电机（3），所述第一弧形臂（2a）的中心和第二弧形臂（2b）的中心转动连接，所述第一弧形臂（2a）和第二弧形臂（2b）的一侧设有联动的左抓手（21），第一弧形臂（2a）和第二弧形臂（2b）的另一侧设有联动的右抓手（22），所述左抓手（21）和右抓手（22）均包括至少一个弧形的交叉臂（23），所述第一弧形臂（2a）和第二弧形臂（2b）相对转动时带动交叉臂（23）的下端沿弧形向左抓手（21）和右抓手（22）的中心运动形成球笼状的容纳空间，所述左抓手（21）下端设有左切割刃（2h），所述右抓手（22）下端设有右切割刃（2d），所述左抓手（21）下端和右抓手（22）下端向下运动时所述左切割刃（2h）和右切割刃（2d）相对靠近进行剪切。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机机械手，包括多旋翼无人机（1）以及位于多旋翼无人机（1）下方的抓手机构（2），所述多旋翼无人机（1）底部设有固定抓手机构（2）的支座（4），其特征是，所述抓手机构（2）包括同心布置的第一弧形臂（2a）和第二弧形臂（2b），所述支座（4）设有带动第一弧形臂（2a）相对第二弧形臂（2b）转动的电机（3），所述第一弧形臂（2a）的中心和第二弧形臂（2b）的中心转动连接，所述第一弧形臂（2a）和第二弧形臂（2b）的一侧设有联动的左抓手（21），第一弧形臂（2a）和第二弧形臂（2b）的另一侧设有联动的右抓手（22），所述左抓手（21）和右抓手（22）均包括至少一个弧形的交叉臂（23），所述第一弧形臂（2a）和第二弧形臂（2b）相对转动时带动交叉臂（23）的下端沿弧形向左抓手（21）和右抓手（22）的中心运动形成球笼状的容纳空间，所述左抓手（21）下端设有左切割刃（2h），所述右抓手（22）下端设有右切割刃（2d），所述左抓手（21）下端和右抓手（22）下端向下运动时所述左切割刃（2h）和右切割刃（2d）相对靠近进行剪切。


2.根据权利要求1所述的一种无人机机械手，其特征是，所述交叉臂（23）包括弧形的内交叉臂（23a）和外交叉臂（23b），所述内交叉臂（23a）的中心和外交叉臂（23b）的中心转动连接，所述内交叉臂（23a）的下端设有转动连接的外转臂（2i），所述外交叉臂（23b）的下端设有转动连接内转臂（2g），所述内转臂（2g）的下端和外转臂（2i）的下端转动连接。


3.根据权利要求1所述的一种无人机机械手，其特征是，所述左抓手（21）和右抓手（22）均包括弧形的支撑臂（24），所述支撑臂（24）位于所述交叉臂（23）的外部，所述外交叉臂（23b）和内交叉臂（...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹凯，
申请(专利权)人：邹凯，
类型：发明
国别省市：广东;44