一种抓取用四旋翼无人机的制作方法

本发明涉及一种抓取用四旋翼无人机，属于无人机领域。

背景技术：

在各类生产生活，甚至救援过程中，经常需要将物体放置到人类自身无法达到的高度或者人类无法到达的地方，但现实中鲜有一种装置能够解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种抓取用四旋翼无人机，用于解决在生产生活中需要把物体放置到较大高度或人类无法到达的地方这一问题。

本实用新型技术方案是：一种抓取用四旋翼无人机，包括无人机本体、机械臂、内螺纹铜柱，所述无人机本体包括螺旋桨、电机、无人机骨架、降落架；所述机械臂包含机械爪、控制爪张合舵机、第一控制爪旋转舵机、第二控制爪旋转舵机、微调爪方向舵机、U型架、H型架、控制机械臂旋转舵机、固定板。

所述的螺旋桨通过电机与无人机骨架连接，降落架连接在无人机骨架下端，固定板通过内螺纹铜柱连接在无人机骨架中心处，控制机械臂旋转舵机通过固定板连接在无人机下方中心处，U型架通过微调爪方向舵机安装盒与微调爪方向舵机连接，微调爪方向舵机通过H型架与第一控制爪旋转舵机的固定板并排连接，第一控制爪旋转舵机与第二控制爪旋转舵机的固定板并排连接、第二控制爪旋转舵机通过控制爪旋转舵盘与机械爪连接、控制爪张合舵机与主动不完全齿轮转动板连接。

具体地，所述的机械爪包括主动不完全齿轮转动板、从动不完全齿轮转动板、爪尖、爪尖轨道固定杆、控制爪旋转舵盘；

所述的主动不完全齿轮转动板、从动不完全齿轮转动板均安装在控制爪旋转舵盘上，主动不完全齿轮转动板与控制爪张合舵机的舵盘连接，控制爪张合舵机的舵盘与控制爪张合舵机连接，主动不完全齿轮转动板与从动不完全齿轮转动板通过齿轮啮合配合，爪尖中间部分通过爪尖轨道固定杆与控制爪旋转舵盘连接，爪尖末段部分通过主动不完全齿轮转动板与控制爪旋转舵盘连接，形成连杆机构。

本实用新型的有益效果是：

1、在传统的四旋翼无人机基础上增加机械臂，可以实现物体的转运；

2、本实用新型适用于多环境的搬运、救援活动，可以达到人类无法触及的高度、地方、各种人类无法到达的复杂环境等进行物体的搬运、抓取等动作。

3、机械臂有五个控制舵机，自由度多，可以实现多维度的抓取，能够较为准确地将物体抓取或者摆放到指定位置。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型的机械臂结构示意图；

图3是本实用新型的机械臂旋转舵机6的结构示意图；

图4是本实用新型微调爪方向舵机9的结构示意图；

图5是本实用新型控制爪张合舵机13的结构示意图。

图中各标号：螺旋桨1、电机2、无人机骨架3、降落架4、固定板5、机械臂旋转舵机6、U型架7、H型架8、微调爪方向舵机9、第二控制爪旋转舵机10、控制爪旋转舵盘11、第一控制爪旋转舵机12、控制爪张合舵机13、主动不完全齿轮转动板14、从动不完全齿轮转动板17、爪尖轨道固定杆15、爪尖16、机械臂旋转舵机电机19、转动装置20、第二微型电磁式离合器21、传动装置22、内部控制旋转电机23、第一微型电磁式离合器24、控制爪张合的电磁式离合器25、微调电机26、控制爪张合的传动装置27。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。

实施如图1所示，一种抓取用四旋翼无人机，包括无人机本体、机械臂、内螺纹铜柱，所述无人机本体包括螺旋桨1、电机2、无人机骨架3、降落架4；所述机械臂包含机械爪、控制爪张合舵机13、第一控制爪旋转舵机12、第二控制爪旋转舵机10、微调爪方向舵机9、U型架7、H型架8、机械臂旋转舵机6、固定板5；

所述的机械爪包括主动不完全齿轮转动板14、从动不完全齿轮转动板17、爪尖16、爪尖轨道固定杆15、控制爪旋转舵盘11；

所述的螺旋桨1通过电机3与无人机支架3连接，降落架4连接在无人机骨架3下端，固定板5通过内螺纹铜柱连接在无人机骨架3中心处，控制机械臂旋转舵机6通过固定板5连接在无人机骨架3下方中心处，U型架7通过微调爪方向舵机9安装盒与微调爪方向舵机9连接，微调爪方向舵机9通过H型架8与第一控制爪旋转舵机12的固定板并排连接，第一控制爪旋转舵机12与第二控制爪旋转舵机10的固定板并排连接、第二控制爪旋转舵机10通过控制爪旋转舵盘11与机械爪连接、控制爪张合舵机13与主动不完全齿轮转动板14连接。

本实用新型中，抓取用四旋翼无人机外部的电源舵机可以分别为机械臂旋转舵机6、微调爪方向舵机9、第一控制爪旋转舵机12、第二控制爪旋转舵机10、控制爪张合舵机13供电，抓取用四旋翼无人机外部的单片机分别驱动控制机械臂旋转舵机6、微调爪方向舵机9、第一控制爪旋转舵机12、第二控制爪旋转舵机10、控制爪张合舵机13转动。机械臂旋转舵机6、微调爪方向舵机9、第一控制爪旋转舵机12、第二控制爪旋转舵机10、控制爪张合舵机13均带有自身的舵盘，除了第二控制爪旋转舵机10外，其他舵机均通过自攻螺丝、螺栓与固定板支架连接。

进一步地，如图2所示，所述的机械爪包括主动不完全齿轮转动板14、从动不完全齿轮转动板17、爪尖16、爪尖轨道固定杆15、控制爪旋转舵盘11；

所述的主动不完全齿轮转动板14、从动不完全齿轮转动板17均安装在控制爪旋转舵盘11上，主动不完全齿轮转动板14与控制爪张合舵机13的舵盘连接，控制爪张合舵机13的舵盘与控制爪张合舵机13连接，主动不完全齿轮转动板14与从动不完全齿轮转动板17通过齿轮啮合配合，爪尖16中间部分通过爪尖轨道固定杆15与控制爪旋转舵盘11连接，爪尖16末段部分通过主动不完全齿轮转动板14与控制爪旋转舵盘11连接，形成连杆机构。

本实用新型的工作过程是：当无人机工作时，电机控制螺旋桨1转动，四个螺旋桨1相互配合，实现无人机在空中的运动；

当机械臂工作时，机械臂转动舵机6与自身舵盘共同转动，使得整个机械臂转动，从而带动机械臂其余部分整体360度转动，微调爪方向舵机9与其自身舵盘转动，使机械爪28、控制爪张合舵机13、第一控制爪旋转舵机12、第二控制爪旋转舵机10整体移动到所需位置；之后，第一控制爪旋转舵机12其自身舵盘转动，使机械爪28、第二控制爪旋转舵机10、控制爪张合舵机13整体移转到所需位置；之后，第二控制爪旋转舵机10和其自身的控制爪旋转舵盘转动，使机械爪28原地转动到所需位置；之后，控制爪张合舵机13和其自身舵盘转动，带动主动不完全齿轮转动板14顺时针转动；由于爪尖轨道固定杆15、爪尖轨道固定板的约束，爪尖16只能由主动不完全齿轮转动板14带动沿固定轨道向外侧旋转；由于齿轮啮合作用，从动不完全齿轮转动板17反方向转动，同理，爪尖16向外侧旋转，从而实现机械爪28的张开，闭合时控制爪张合舵机13和其自身舵盘逆时针转动。通过上述过程，机械臂实现靠近并抓取物体的动作。

机械臂旋转舵机6内部结构为电机、传动齿轮和U型架组成。电机在控制系统的控制下转动带动齿轮的转动实现对机械手臂的360度转动。便于改变其抓取物品的方向，微调爪转向舵机9内部控制旋转电机固定在机匣内部，控制转向的传动装置22与旋转电机23通过第一微型电磁式离合器24连接，当控制转向的传动装置22与控制爪旋转机的转动部位通过第一微型电磁式离合器24实现控制其旋转实现转向，旋转的角度由控制旋转电机23的控制器控制。

上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，比如通过舵机控制板、开发板、扩展板等编程控制本实用新型的各种指定动作。