一种用于取放快递的智能无人机

本发明涉及物流设备技术领域，具体涉及一种用于取放快递的智能无人机。

背景技术：

随着快递行业和科技的发展，快递无人机应运而生。然而，现有的快递无人机在实际应用的过程中还是存在一些不足。例如：现有的很多快递箱都是依靠绳带捆绑在无人机上，快递箱的固定过程不仅繁琐不便，而且快递箱的固定效果不佳，在无人机飞行过程中快递箱容易出现晃动滑落的状况，对快递箱的运输造成影响。

授权公告号为cn109018363b的发明专利，提供了一种固定效果好的智能快递无人机，包括主体、飞行装置和起落架，还包括固定机构和识别机构，固定机构包括夹紧组件和吸附组件，夹紧组件包括第一电机、丝杆、移动块、连接杆和夹片，吸附组件包括主动轮、转轴、轴承座、从动轮、传动带、线盘、气筒、连接管、吸盘、活塞、移动杆、连接带、套管和弹簧。该固定效果好的智能快递无人机，通过夹紧组件和吸附组件双重固定的方式使得快递箱的固定效果更佳，避免无人机飞行过程中出现晃动滑落的状况，而且快递箱的装取便捷可靠。

但是，上述快递无人机存在的不足之处在于：其是通过第一电机驱动丝杠转动从而驱动两个夹片将快递箱夹紧同时，还通过丝杠驱动线盘转动以收缩连接带，从而驱动活塞以将吸盘抽真空，进而达到吸住快递箱的目的。也就是说在固定的过程中，丝杠转动多久，线盘也就跟着转动多久，这就导致其在固定较大的快递箱时，夹片已经将快递箱夹住，而吸盘并没有将快递箱吸住；而其在固定较小的快递箱时，传动带已经运动至最高点，也就是吸盘已经将快递箱吸住而夹片却还没有将快递箱夹住，如果继续转动丝杠，使得夹片可以夹紧快递箱，那么必将导致传动带断裂，从而使得吸盘失效，进而导致其对于快递箱的固定效果较差。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于取放快递的智能无人机，以提高其固定快递箱的效率以及适用范围。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于取放快递的智能无人机，包括主体以及设置在所述主体上的飞行装置和起落架，还包括设置在所述主体上的固定装置，所述固定装置包括两个相对设置的固定单元以及用于驱动两个所述固定单元相互靠近或远离的驱动单元；

所述固定单元包括：

固定板，所述固定板的顶部与所述驱动单元连接，且两个所述固定单元中的所述固定板相对设置；

夹板，所述夹板滑动设置所述固定板的一侧；

推杆，所述推杆的第一端与所述夹板固定连接、第二端穿过所述固定板并与所述固定板滑动连接；

铰接组件，所述铰接组件设置在所述推杆的所述第二端；

连接杆，所述连接杆的第一端与所述铰接组件铰接；

夹持组件，两个所述夹持组件分别滑动设置在所述固定板的上下两侧，所述夹持组件的第一端向所述夹板的方向延伸、第二端与所述连接杆的第二端铰接；以及

复位弹簧，所述复位弹簧套设在所述推杆上，其两端分别与所述固定板和所述夹板抵触。

进一步地，所述夹持组件包括第一夹持臂，所述第一夹持臂的中部设置有第一滑动连接部，所述固定板上设置有第一滑道，所述第一滑道的两侧设置有第一滑槽，所述第一滑动连接部滑动插设在所述第一滑槽内，所述第一夹持臂的第一端向所述夹板的方向延伸、第二端与所述连接杆的所述第二端铰接。

进一步地，所述第一滑动连接部的两侧设置有第一万向滚珠，所述第一滑槽上开设有与所述第一万向滚珠相配合第一滚珠槽。

进一步地，所述推杆的所述第二端设置有外螺纹；

所述铰接组件包括：

第一螺母，所述第一螺母与所述连接杆螺纹连接；以及

第一铰接轴，所述第一铰接轴与所述螺母转动连接，所述第一铰接轴与所述连接杆的所述第一段铰接。

进一步地，所述铰接组件包括第二铰接轴，所述第二铰接轴与所述推杆固定连接，所述第二铰接轴与所述连接杆的所述第一端铰接；

所述夹持组件包括：

滑动臂，所述滑动臂的中部设置有第二滑动链接部，所述固定板上设置有第二滑道，所述第二滑道的两侧设置有第二滑槽，所述第二滑动连接部滑动插设在所述第二滑槽内，所述滑动臂的第一端与所述连接杆铰接、第二端向所述夹板的方向延伸；以及

第二夹持臂，所述第二夹持臂的第一端与所述滑动臂的所述第二端固定连接、第二端向所述夹板的方向延伸，且所述第二夹持臂的所述第二端设置有至少一个夹持部；

所述滑动臂的数量为两组，每组至少一个所述滑动臂，两组所述滑动臂分别设置在所述固定板的两端，且两个相邻的所述滑动臂的所述第二端设置有螺纹轴，所述第二夹持臂的所述第一端通过两个第二螺母分别与两个所述螺纹轴螺纹连接，且所述第二夹持臂与所述第二螺母转动连接。

进一步地，所述第二滑动连接部的两侧设置有第二万向滚珠，所述第二滑槽上设置有与所述第二万向滚珠相配合的第二滚珠槽。

进一步地，所述滑动臂呈z字形，且位于上下两侧的所述滑动臂的所述第二端距离较近。

进一步地，两个所述第二螺母的一端均设置有从动带轮，所述第二夹持臂上设置有主动带轮，所述主动带轮通过传动带与两个所述从动带轮传动连接。

进一步地，所述驱动单元包括：

丝杠，所述丝杠转动设置在所述主体内，所述丝杠的两端分别设置有第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和所述第二螺纹段的螺距相等、螺旋方向相反；

电机，所述电机固定设置在所述主体内，所述电机的动力输出轴与所述丝杠传动连接；

第三螺母，两个所述第三螺母滑动设置在所述主体内，其中一个所述第三螺母通过所述第一螺纹段与所述丝杠螺纹连接、另一个所述第三螺母通过所述第二螺纹段与所述丝杠螺纹连接；以及

滑杆，两个所述滑杆的第一端分别与两个所述第三螺母固定连接、第二端分别与两个所述固定板固定连接。

本发明的有益效果：

本发明所提供的用于取放快递的智能无人机，通过驱动单元驱动两个固定单元来实现对于快递箱的上下两侧以及左右或前后两侧的固定，提高了对于快递箱的固定效果。同时，通过改变第一夹持臂或第二夹持臂的位置，使之可以对不同大小的快递箱进行固定，提高了装置适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例提供的用于取放快递的智能无人机的立体视图；

图2为图1所示的用于取放快递的智能无人机的剖视图；

图3为图2所示的a处的放大视图；

图4为图1所示的智能无人机的固定单元的立体视图；

图5为图4所示的b-b方向上的剖视图；

图6为图5所示的c处的放大视图；

图7为本发明又一实施例提供的用于取放快递的智能无人机的立体视图；

图8为图7所示的用于取放快递的智能无人机的剖视图；

图9为图8所示的d处的放大视图；

图10为图7所示的智能无人机的固定单元的立体视图；

图11为图10所示的e处的放大视图；

图12为图10所示的固定单元的主视图；

图13为图12所示的f-f方向上的剖视图；

图14为图12所示的g-g方向上的剖视图；

图15为图13所示的h处的放大视图；

图16为图14所示的i处的放大视图。

附图标记：

100-主体、110-飞行装置、120-起落架、200-固定单元、210-固定板、211-第三滚珠槽、220-夹板、230-推杆、241-第一螺母、242-第一铰接轴、250-连接杆、261-第一夹持臂、262-滑动臂、263-第二夹持臂、270-复位弹簧、201-第一万象滚珠、202-第一滚珠槽、203-第二螺母、204-第二万象滚珠、205-第二滚珠槽、206-主动带轮、207-从动带轮、208-传动带、209-第三万向滚珠、300-驱动单元、310-丝杠、320-电机、330-第三螺母、340-滑杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-16所示，本发明提供一种用于取放快递的智能无人机，包括主体100以及安装在主体100上的飞行装置110和起落架120。这些都是关于无人机的现有技术，在此就不做过多赘述。

上述用于取放快递的智能无人机还包括安装在主体100上的固定装置，该固定装置用于将快递箱固定到无人机上。该固定装置包括两个相对布置的固定单元200以及用于驱动这两个固定单元200相互靠近或远离的驱动单元300。具体地址，当需要固定快递箱时驱动单元300驱动两个固定单元200相互靠近，从而将快递箱固定在主体100上，而在需要取出快递箱时，驱动单元300就驱动两个固定单元200相互远离，从而将快递箱放松。

其中，上述固定单元200包括固定板210、夹板220、推杆230、铰接组件、连接杆250和夹持组件。

具体地，任意一个固定单元200中的固定板210的顶部与驱动单元300连接，且两个固定单元200中的固定板210相对设置，优选地，两个固定单元200中的固定板210正对设置以增加加紧面积，从而增加加紧效果。

夹板220滑动安装固定板210的一侧。具体地，两个固定单元200中的夹板220分别设置在两个固定单元200的固定板210的相对的一侧。优选地，两个固定单元的夹板的相对的一侧设置有防滑层或若干纵向设置的防滑条纹，该若干防滑条纹沿横向依次间隔设置，以增强固定效果。防滑条纹层推杆230的第一端与夹板220固定连接、第二端穿过固定板210并与固定板210滑动连接。具体地，固定板上开设有通孔，推杆穿过该通孔并通过该通孔与固定板滑动连接，优选地，通孔内绕其轴心线安装有第三万向滚珠209，推杆上开设有与第三万向滚珠相配合的第三滚珠槽211。此结构，既可以限制推杆的转动，从而限制夹板的转动，还可以减少固定板与推杆之间的摩擦力。

铰接组件，铰接组件安装在推杆230的第二端。连接杆250，连接杆250的第一端与铰接组件铰接。夹持组件的数量为两个，上述两个夹持组件分别滑动安装在固定板210的上下两侧，夹持组件的第一端向夹板220的方向延伸、第二端与连接杆250的第二端铰接。

当需要将快递箱固定到主体100上时，驱动单元300驱动两个固定板210相互靠近，从而驱动两个夹板220相互靠近以对快递箱的两侧进行加紧。在此过程中，在两个夹板220与快递箱的作用下，两个夹板220分别驱动两个推杆230向相互远离的方向移动，推动两个铰接组件相互远离，进而通过两个铰接组件推动两个固定单元200中的连接杆250的第一端相互远离致使连接杆250的第二端相互靠近，从而通过连接杆250驱动两个夹持组件相互靠近，进而对快递箱的上下两侧进行加紧。

优选地，固定单元200还包括复位弹簧270套设在推杆230上，其两端分别与夹板220和固定板210抵触，在需要取快递是，在复位弹簧270的作用下，推动两个夹板220相互靠近，从而通过推杆230驱动两个铰接组件相互靠近，进而通过连接杆250驱动两个夹持组件相互远离，以便于取放快递。

当然，为了检测夹板220是否夹紧快递箱，固定单元200上设有压力传感器，优选地，压力传感器设置在夹持组件上，以提高固定效果。

上述固定装置既可以对快递箱的前后或左右两侧进行加紧，同时还可以对快快递箱的上下两侧进行加紧，提高了其对于快递箱的固定效率。

在一个实施例中，夹持组件包括第一夹持臂261，第一夹持臂261的中部与固定板210滑动连接，第一夹持臂261的第一端向夹板220的方向延伸、第二端与连接杆250的第二端铰接。具体地，第一夹持臂261的中部设置有第一滑动连接部，优选地，第一滑动连接部设置在第一夹持臂261的靠近上述第二端的位置以提高连接杆250驱动第一夹持臂261的有效性。固定板210上开设有第一滑道，第一滑道的两侧开设有第一滑槽，第一滑动连接部滑动卡设在第一滑槽内，且第一滑槽与第一滑动连接部相适应，这样第一滑动臂262就只可以沿着第一滑道滑动，而不至于发生翻转。

优选地，第一滑动连接部的两侧安装有多个万向滚珠，第一滑槽上开设有与该第一万向滚珠相配合的第一滚珠槽202，此结构既可以增强对于第一夹持臂261的限位效果以防止其发生翻转，还可以通过万向滚珠降低固定板210与第一夹持臂261之间的摩擦力。

优选地，第一夹持臂261的数量为两组，每组至少一个第一夹持臂261，上述两组第一夹持臂261分别布置在固定板210的两端。此结构可以增强对于快递箱的上下两侧的夹持的稳定性，以防止快递箱在运输的过程中因发生翻转而掉落。

上述实施例存在的不足之处在于，不便于对不同大小的快递箱进行固定，降低了装置的适应性。在一个实施例中，推杆230第二端的设置有外螺纹。

上述铰接组件包括第一螺母241和第一铰接轴242。

其中，第一螺母241与连接杆250螺纹连接。而第一铰接轴242与螺母转动连接。具体地，第一上开设有转动连接槽，第一铰接轴242的中部设置有转动连接部，第一铰接轴242通过该转动连接部转动套设在第一螺母241上。

在需要固定不同大小的快递箱时，就可以通过转动第一螺母241来改变第一螺母241在推杆230上的位置，从而改变连接杆250的夹角，进而改变上下两侧的第一夹持臂261之间的距离以满足夹持不同大小的快递箱。具体地，当通过转动第一螺母241使得第一螺母241与夹板220的距离变大时，上下两侧的第一夹持臂261之间的距离就减小，从而夹持较小的快递箱；而当通过转动第一螺母241使得第一螺母241与夹板220之间的距离变小时，上下两侧的第一夹持臂261之间的距离就减大，从而夹持较大的快递箱。

此结构，可以针对不同大小的快递箱来对第一夹持臂261进行调整，从而可以对不同大小的快递箱进行有效地固定，进而提高了装置的适应性。

上述实施例存在的不足之处在于，要想第一夹持臂261可以固定更大的快递箱就需要将连接杆250和推杆230的长度设计得更长，同时还需要将固定板210的高度设计得更高，从而增加了装置的重量，进而影响到无人机的续航。因此，一个实施例中，铰接组件包括第二铰接轴243，第二铰接轴243与推杆230固定连接。

夹持组件包括滑动臂262和第二夹持臂263。

其中，滑动臂262的中部与固定板210滑动连接，滑动臂262的第一端与连接杆250铰接、第二端向夹板220的方向延伸。具体地，滑动臂262的中部设置有第二滑动连接部，优选地，第二滑动连接部设置在滑动臂262的靠近上述第一端的位置以提高连接杆250驱动滑动臂262的有效性。固定板210上开设有第二滑道，第二滑道的两侧开设有第二滑槽，第二滑动连接部滑动卡设在第二滑槽内，且第二滑槽与第二滑动连接部相适应，这样滑动臂262就只可以沿着第二滑道滑动而不至于发生翻转。

优选地，第二滑动连接部的两侧安装有多个第二万向滚珠，第二滑槽上设置有与该第二万向滚珠204相配合的第二滚珠槽205，此结构既可以增强对于滑动臂262的限位效果以防止其发生翻转，还可以通过第二万向滚珠204降低固定板210与滑动臂262之间的摩擦力。

第二夹持臂263的第一端与滑动臂262的第二端固定连接、第二端向夹板220的方向延伸，且第二夹持臂263的第二端设置有至少一个夹持部。

优选地，滑动臂262的数量为两组，每组至少一个滑动臂262，两组滑动臂262分别设置在固定板210的两端。此结构可以增强对于快递箱的上下两侧的夹持的稳定性，以防止快递箱在运输的过程中因发生翻转而掉落。且两个相邻的滑动臂262的第二端固定设置有螺纹轴。具体地螺纹轴的第一端与滑动部的第二端固定连接、第二端向上延伸。第二夹持臂263的第一端通过两个第二螺母203分别与两个螺纹轴螺纹连接，且第二夹持臂263与第二螺母203转动连接。

在使用时，就可以通过同时转动两个第二螺母203，从而改变第二夹持臂263在螺纹轴上的位置，进而位于改变上下两侧的第二夹持臂263之间的距离以使其可以固定不同大小的快递箱。具体地，当两个位于上下两侧的第二夹持臂263之间的距离较小时，其用于改变固定较小的快递箱；而当位于上下两侧的第二夹持臂263之间的距离较大时，去用于固定较大的快递箱。

该结构的固定单元200，结构紧凑，可以有效降低固定单元200的重量，从而提高无人机的续航力，且可以控制使得在每次固定快递箱时，滑动臂262移动的距离始终保持一致。

上述实施存在的不足之处在于，不便于同时转动两个第二螺母203。因此，在一个实施例中，两个第二螺母203的一端均设置有从动带轮207，第二夹持臂263上设置有主动带轮206，主动带轮通过传动带208与两个从动带轮207传动连接。当需要改变第二夹持臂263的位置时，只需要转动主动带轮206，主动带轮206通过传动带208即可同时驱动两个从动带轮207转动，进而驱动两个第二螺母203转动，如此即可达到同时转动两个第二螺母203的目的。

此结构，便于同时转动两个第二螺母203。

上述实施例存在的不足之处在于，如果将滑动臂262设置在直线状，则会导致固定装置无法固定高度小于滑动臂262之间的距离的快递箱。因此，在一个实施例中，滑动臂262呈z字形，且位于上下两侧的滑动臂262的第二端距离较近。这样就可以进一步提高固定单元200固定快递箱的大小的范围，从而进一步提高装置的适应性。

在一个实施例中，驱动单元300包括丝杠310、电机320、第三螺母330和滑杆340。

其中，丝杠310转动安装在主体100内，丝杠310的两端分别设置有第一螺纹段和第二螺纹段，而且第一螺纹段和第二螺纹段的螺旋方向相反、而螺距相等，当然其他参数也相同。

电机320固定安装在主体100内，电机320的动力输出轴与丝杠310传动连接。当然，为了使电机320可以精确稳定的工作，电机320为伺服电机。

第三螺母330的数量为两个，上述两个第三螺母330滑动安装在主体100内，其中一个第三螺母330通过第一螺纹段与丝杠310螺纹连接、另一个第三螺母330通过第二螺纹段与丝杠310螺纹连接。滑杆340的数量同样为两个，上述两个滑杆340的第一端分别与两个第三螺母330固定连接、第二端分别与两个固定板210固定连接。

使用时，通过电机320驱动丝杠310转动，在螺旋方向相反的第一螺纹段和第二螺纹段的作用下，两个第三螺母330必将相互靠近或相互远离，从而驱动两个固定单元200相互靠近或者相互远离，进而达到固定快递箱的目的。

此结构的驱动单元300，结构简单，工作可靠。

优选地，连接杆的数量为滑动臂以及第一夹持臂的数量相等且一一对应。此结构，可以增强夹持的稳固性。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。