一种栅栏式载物无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，更进一步涉及一种栅栏式载物无人机。

背景技术：

无人机在很我方面有着极为广阔的应用前景，利用无人机解决特定行业的需求，是目前无人机真正的刚需。目前无人机在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等多个领域得到了运用，特别是近年来辆外广泛研究的快递无人机，随着技术的发展，对于偏远地区的快递服务采用无人机派送已经成为可能。

无人机运送快递不仅要快速及时，还要保证被运送的快递安全稳定，防止在空中运送时掉落，用于运送快递的无人机来说，其夹具的稳定性至关重要。由于包裹的尺寸多种多样，目前的无人机只能适用于特定尺寸的包裹，适用范围较小，因此，对于本领域的技术人员来说，设计一种可以夹取不同尺寸包裹的载物无人机，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种栅栏式载物无人机，可以对应夹装多种不同尺寸的包裹，适用范围较广，具体方案如下：

一种栅栏式载物无人机，包括安装底座，所述安装底座的四周向外延伸设置至少四个支架，所述支架的末端分别设置螺旋桨，所述安装底座的底部的两侧设置降落架；所述安装底座的底部设置夹紧装置，所述夹紧装置包括连接于所述安装底座上的导杆，所述导杆包括能够上下伸缩的套管，所述导杆的两侧分别连接折叠架，所述折叠架具有多组相互铰接的X型收合杆，所述折叠架的一侧由所述导杆带动转动，另一侧竖直连接夹手，所述夹手与所述折叠架的一个连接点铰接，另一连接点滑动连接。

可选地，所述导杆最外侧的套管固定于所述安装底座上，最内侧的套管由所述安装底座内设置的气缸带动上下移动。

可选地，所述折叠架与所述导杆上方的连接点处设置套筒，所述套筒与所述导杆过盈配合，所述折叠架与所述套筒铰接配合；下方的连接点铰接于上推手，所述导杆最内侧套管与所述上推手固定连接；所述上推手的底部为能够限位货物顶部的平面。

可选地，所述夹手的底部边沿水平相对设置用于支撑货物的凸块。

可选地，所述折叠架每组相互交叉铰接X型收合杆中具有三根独立的收合杆，两根平行设置的收合杆与另一根收合杆交叉铰接。

可选地，还包括设置于所述安装底座上的GPS导航器，所述安装底座内部设置的控制板根据所述GPS导航器的位置信号控制航线。

可选地，还包括摄像系统，所述摄像系统包括固定于所述安装底座底部的固定板，摄像头通过固定杆连接于所述固定板。

可选地，所述摄像系统还包括与所述固定杆具有两个转动连接点的外转动平台，球壳状的所述外转动平台内转动设置球形的内转动平台，所述摄像头设置于所述内转动平台的底部。

可选地，所述夹手的内侧设置压力传感器，所述控制板根据压力传感器控制气缸锁紧。

可选地，所述安装底座的顶部密封设置保护罩，所述保护罩的顶部设置太阳能板，由所述安装底座内的电池存储所述太阳能板产生的电能。

本实用新型公开了一种栅栏式载物无人机，包括安装底座，安装底座的四周向外延伸设置至少四个支架，支架的末端分别设置螺旋桨，安装底座的底部的两侧设置降落架；由螺旋桨作为动力部件使无人机能够飞行。通过安装底座底部设置的夹紧装置夹取货物，导杆包括能够上下伸缩的套管，导杆的两侧分别连接折叠架，当导杆的套管上下相对运动时带动折叠架的收合杆相对转动，实现两块夹手的相对位移，夹紧或者放松货物。折叠架具有多组相互铰接的X型收合杆，相邻的两组X型收合杆相互铰接形成菱形，菱形可以发生转动变形。折叠架的一侧由导杆带动转动，另一侧竖直连接夹手，夹手与所述折叠架的一个连接点铰接，另一连接点滑动连接，两块夹手随着X型收合杆的变形实现相对移动，改变相对间距，可以适应夹装不同尺寸的货物。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为本申请提供的栅栏式载物无人机的一种结构图；

图1B为本申请提供的栅栏式载物无人机另一角度的轴测图；

图2为夹紧装置的局部结构图；

图3为摄像系统的结构图；

图4为无人机的一种俯视图。

其中包括：

无刷电机1、电池11、控制板12、螺旋桨2、支架3、GPS导航器4、太阳能板5、保护罩6、安装底座7、降落架8、夹紧装置9、导杆91、套筒92、折叠架93、上推手94、夹手95、摄像系统10、固定板101、固定杆102、旋转关节103、外转动平台104、内转动平台105、摄像头106。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种栅栏式载物无人机，可以对应夹装多种不同尺寸的包裹，适用范围较广。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本申请的栅栏式载物无人机进行详细的介绍说明。

如图1A和图1B所示，分别为本申请提供的栅栏式载物无人机两个不同角度的轴测结构图，安装底座7是整个无人机的主体结构，安装底座7的四周向外延伸设置至少四个支架3，安装支架3水平设置或者向上小幅度倾斜，在支架3的末端设置螺旋桨2，螺旋桨2通过无刷电机1驱动旋转，每个支架3的末端分别设置一个无刷电机1，各个螺旋桨独立工作。

安装底座7的底部的两侧设置降落架8，在无人机降落时起支撑作用，图1所提供的降落架8为框形支架，位于安装底座7的最两个，重力的投影落在两个降落架8之内，无人机停放更加稳定。安装底座 7的底部设置夹紧装置9，夹紧装置9位于两个降落架8之间的位置。

如图2所示，为夹紧装置9的局部结构图。夹紧装置9包括连接于安装底座7上的导杆91，导杆91包括能够上下伸缩的套管，导杆 91至少设置有两段套管，两段套管之间可以相对滑动。在导杆91的两侧分别连接折叠架93，两侧的折叠架93位于同一平面内。折叠架 93具有多组相互铰接的X型收合杆，中部相互铰接为X型的杆件为一组，相邻的两组X型收合杆可以铰接形成菱形结构，通过铰接处的转动改变菱形的形状，从而改变两个相对铰接点的间距。折叠架93 的一侧最端部的收合杆与导杆91铰接，上下两个连接点分别铰接于导杆91最外侧套管与最内侧套管，由套管之间的上下移动改变上下两个铰接点的间距，整体带动各组X型收合杆改变形状，从而使折叠架93 另一侧竖直连接夹手95改变相对间距。

夹手95与折叠架93具有两个连接点，其中一个连接点铰接，另一连接点滑动连接，本申请中上方的连接点为铰接，下方的连接处为滑动连接。具体结构为，夹手95的上部为横截面为多边形的杆件，下部为板状结构，杆件部分与折叠架93连接，板状结构用于夹装包裹。杆件上套装两个连接环，与折叠架93的上连接点的连接环与杆件固定，通过连接环与折叠架93的收合杆端铰接；与折叠架93的下连接点的连接环与杆件滑动连接，可以随着X型收合杆的形状变化滑动调节两个连接点之间的间距，保持夹手95保持竖直的状态，由于上方固定，因此两个夹手95仅能作水平相对或反向运动，竖直方向不发生位移，因此还可以在安装底座7底部开设用于限位夹手95上方杆件运动的轨道槽。

当导杆91的套管相对滑动时，带动折叠架93随之变形，进而改变两个夹手95的相对间距，当导杆91的长度缩短，两个夹手95的间距增加，导杆91的长度增加，两个夹手95的间距缩短，因折叠架93 可任意幅度变形，所以可以线性调节两个夹手95的间距，从而适用于不同尺寸的包裹，具有更为广泛的通用性。

在上述方案的基础上，本实用新型中导杆91最外侧的套管固定于安装底座7上，最内侧的套管由安装底座7内设置的气缸带动上下移动；当然，也可以将最内侧的套管保持固定，由最外侧的套管上下滑动。驱动装置除了气缸之外，还可以采用电机等方式。

具体地，折叠架93与导杆91上方的连接点处设置套筒92，在导杆91最外侧的套管上套装套管92，套筒92与导杆91过盈配合，两者保持相对固定，由套筒92与折叠架93转动连接，套筒92的两侧分别设置有转轴。折叠架93与导杆91下方的连接点铰接于上推手94，导杆91最内侧套管与上推手94固定连接，上推手94的底部为能够限位货物顶部的平面。在夹装货物之前，先由上推手94抵靠在包裹上方进行定位，再由两个夹手95相对靠近并夹紧，通过上推手94避免包裹出现夹偏的情况。

为了避免货物在夹紧时掉下，本申请在夹手95的底部边沿水平相对设置用于支撑货物的凸块，若包裹夹持不紧向下滑落，通过底部设置的凸块支撑避免掉下。

折叠架93每组相互交叉铰接X型收合杆中具有三根独立的收合杆，两根平行设置的收合杆与另一根收合杆交叉铰接，从而保证折叠架93的强度，能够产生足够大的夹紧力。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本申请的无人机还包括设置于安装底座7上的GPS导航器4，GPS导航器4与安装底座 7内部设置的控制板12进行通讯，并可根据GPS导航器4的位置信号控制航线。GPS导航器4可以实现无人机定位在1～2m的误差范围，进行粗略的定位。如图4所示，为无人机的一种俯视图，可以看出其内部设置的控制板12和电池11。

更进一步，该无人机还包括摄像系统10，如图3所示，为摄像系统的结构图，摄像系统10包括固定于安装底座7底部的固定板101，固定板101下固定设置固定杆102，摄像头106由固定杆102连接定位。

摄像系统10还包括与固定杆102呈Y型，具有两个转动连接点的外转动平台104，外转动平台104具有两个连接点，两个连接点上分别设置一个旋转关节103，外转动平台104呈球壳状，底部设置开孔使摄像头露出，外转动平台104内转动设置球形的内转动平台105，摄像头106设置于内转动平台105的底部，内转动平台105在外转动平台104内壁作周向的旋转，内转动平台105与外转动平台104均可在方向角与俯仰角两个自由度转动，内转动平台105与外转动平台104 的转动相互结合，能够拍摄到更广的范围。摄像头采集图像后，通过控制板12对采集的图像进行处理，如灰度化、滤波、边缘检测、特征值提取匹配等，最后进行位姿计算，进而输出定位参数，实现无人机精准定位。先经GPS导航器4使无人机飞行到大致的方位，再通过摄像头拍摄图像进行分析计算，得到精确的落点。

夹手95的内侧设置压力传感器，控制板12根据压力传感器控制气缸锁紧。当夹住货物达到设定的压力值时，使动力源锁紧，保证夹装的可靠性。

安装底座7的顶部密封设置保护罩6，安装底座7内部的部件由保护罩6进行密封，达到保护的目的。保护罩6的顶部设置太阳能板 5，利用太阳能发电对安装底座7内的电池进行充电，提高无人的续航里程。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。