一种无人机磁吸挂载结构的制作方法

1.本实用新型涉及无人机负载设备的技术领域，具体涉及一种无人机磁吸挂载结构。


背景技术：

2.很多不同的行业领域都在开发无人机应用,其中一个应用拓展就是将挂载物运送到目的地，然后进行自动投掷、释放和抓取。而目前实现无人机自动投掷或释放功能的原理，基本上都是机械臂动作结构。如电动舵机带动机械臂动作，释放、抓取挂载物的卡扣。这类机械结构有三大弊端：
3.1、由于承载挂载物的重量，机械臂整体就需要具备一定承重能力，选用的材料就必须同时注重抗拉强度和轻量化。这无疑会增加了在组成机械臂整体材料的选型和控制成本的难度。
4.2、在承重的状态下，有可能会出现机械臂动作不到位，挂载物卡扣无法完全脱离机械臂，导致投放或释放失败。或者在飞行运输过程中，挂载物从机械臂上松脱掉落。
5.3、抓取时，如果没有工作人员的辅助下，无人机搭载的机械臂结构很难快速的对准挂载物的卡扣，导致抓取失败，或者抓取耗时过长。


技术实现要素：

6.为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型目的在于提供一种无人机磁吸挂载结构。本实用新型通过在无人机机腹重心位置，加装一个电磁铁结构，利用电磁原理，将挂载物吸附在无人机机腹处，使无人机不用加装机械臂和舵机就可以搭载挂载物。
7.本实用新型所述的一种无人机磁吸挂载结构，包括：
8.电磁铁，所述电磁铁固设于无人机的底部，所述电磁铁通过电源线依次与电池及无人机飞控芯片相串联，所述无人机飞控芯片用于控制所述电磁铁的通电和断电；
9.磁吸片，所述磁吸片固设于挂载物的顶部，且所述磁吸片与所述电磁铁相适配。
10.在其中一个实施例中，还包括屏蔽壳，所述电磁铁通过所述屏蔽壳与无人机底部相连接，所述屏蔽壳底部为开口状，所述屏蔽壳相对的两侧上均设有固定脚，所述固定脚用于通过螺钉使所述屏蔽壳固定在无人机底部。
11.在其中一个实施例中，所述屏蔽壳一侧还设有穿线孔，所述穿线孔用于穿插所述电源线。
12.在其中一个实施例中，所述屏蔽壳呈圆柱状，所述电磁铁呈圆环状并镶嵌在所述屏蔽壳内。
13.在其中一个实施例中，所述磁吸片的形状与所述电磁铁的形状一致，所述磁吸片位于挂载物的顶端中部。
14.在其中一个实施例中，所述电磁铁的数量为至少一个。
15.在其中一个实施例中，所述电池为锂电池，所述电磁铁为直流电磁铁，所述磁吸片
为铁片。
16.与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
17.1、本实用新型通过在无人机机腹重心位置，加装一个电磁铁结构，利用电磁原理，将挂载物吸附在无人机机腹处，使无人机不用加装机械臂和舵机就可以搭载挂载物。
18.2、电磁铁系统本身结构紧凑，不用考虑组成机械臂的材料的抗拉强度和重量。无人机机身材料就有较高的抗拉强度，不易发生折损，可以比较简便地安装在无人机外壳上。根据无人机自身的有效载重能力，确定电磁铁通电后产生的磁吸力数值，并且能持续吸附挂载物。当需要释放、投掷挂载物时，飞控芯片发送断电指令，电磁铁断电后，磁吸力消失，挂载物自然脱离无人机；当需要抓取挂载物时，通过无人机自身携带的摄像头，大致确认挂载物的吸附区域，飞控芯片发送通电指令，电磁铁通电后，产生磁吸力，吸附挂载物后，即可运输飞行。
附图说明
19.图1是本实用新型一种无人机磁吸挂载结构的结构示意图；
20.图2是本实用新型的电磁铁及挂载物的结构示意图。
21.附图标记说明：1-无人机，2-屏蔽壳，21-固定脚，22-穿线孔，3-电源线，4-电池，5-无人机飞控芯片，6-磁吸片。
具体实施方式
22.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
24.如图1和图2所示，本实用新型的一种无人机磁吸挂载结构，包括：
25.电磁铁，电磁铁固设于无人机1的底部，电磁铁通过电源线3依次与电池4及无人机飞控芯片5相串联，无人机飞控芯片5用于控制电磁铁的通电和断电；
26.磁吸片6，磁吸片6固设于挂载物的顶部，且磁吸片6与电磁铁相适配。
27.本实用新型通过在无人机1机腹重心位置，加装一个电磁铁结构，利用电磁原理，将挂载物吸附在无人机1机腹处，使无人机1不用加装机械臂和舵机就可以搭载挂载物。电磁铁系统本身结构紧凑，不用考虑组成机械臂的材料的抗拉强度和重量。无人机1机身材料就有较高的抗拉强度，不易发生折损，可以比较简便地安装在无人机1外壳上。根据无人机1自身的有效载重能力，确定电磁铁通电后产生的磁吸力数值，并且能持续吸附挂载物。当需要释放、投掷挂载物时，无人机飞控芯片5发送断电指令，电磁铁断电后，磁吸力消失，挂载物自然脱离无人机1；当需要抓取挂载物时，通过无人机1自身携带的摄像头，大致确认挂载
物的吸附区域，无人机飞控芯片5发送通电指令，电磁铁通电后，产生磁吸力，吸附挂载物后，即可运输飞行。
28.在其中一个实施例中，本装置还包括屏蔽壳2，电磁铁通过屏蔽壳2与无人机1底部相连接，屏蔽壳2底部为开口状，屏蔽壳2相对的两侧上均设有固定脚21，固定脚21用于通过螺钉使屏蔽壳2固定在无人机1底部。电磁铁是通过电流产生电磁场的装置，电磁铁所产生的磁场强度与直流电大小、线圈圈数及中心的导磁物质有关，因此，在本装置中，电磁铁产生的磁场强度需要足够抓取挂载物，可能会对无人机内部的电子设备产生影响，而现通过屏蔽壳2来固定电磁铁，使其只对下方产生磁力，同时又能在屏蔽壳2上设置可拆卸的固定机构，利用螺钉和固定脚21的配合进行固定连接，便于维护和更换。而进一步地，屏蔽壳2一侧还设有穿线孔22，预留穿线孔22可便于穿插电源线3，引导电源线3从电池4和无人机飞控芯片5中引出，以控制电磁铁的通电和断电。
29.在其中一个实施例中，屏蔽壳2呈圆柱状，电磁铁呈圆环状并镶嵌在屏蔽壳2内。电磁铁的形状便于绕线，并能利用较少的材料形成较大范围的磁场，而屏蔽壳2用于与电磁铁适配，从而使电磁铁固定在屏蔽壳2内不易脱落。而进一步地，磁吸片6的形状与电磁铁的形状一致，磁吸片6位于挂载物的顶端中部。磁吸片6位于挂载物重心所在的竖直线上，并能与通电后的电磁铁刚好贴合，这样即使吸取时有所偏移，也能成功抓取挂载物。此外，电磁铁的数量为至少一个，可位于无人机1机腹位置，而无人机1较大时，可绕其底部中心均匀分布多个，从而抓取更多的挂载物。另外，电池4采用锂电池，具有高充电密度、长寿命和高单位成本等特点，也可使用无人机1自带的电源设备，而电磁铁为直流电磁铁，磁场较为稳定，便于吸取磁吸片6，磁吸片6则采用铁片，以便吸取。
30.本实用新型使用时，需要测量挂载物的整体重量以及选用合适吸力的电磁铁；将电磁铁安装在无人机1机架重心位置，无人机上电，进行飞前检查；发送电磁铁系统通电指令，无人机飞控芯片5接通回路，锂电池为直流电磁铁提供持续电流；直流电磁铁通电后，产生磁吸力，吸附挂载物上的磁吸片6；确认挂载物吸附牢固后，无人机起飞，进行飞行运输；到达目的地后，发送电磁铁系统断电指令，无人机飞控芯片5断开回路，直流电磁铁断电后，磁吸力消失，释放挂载物；当需要重新吸附挂载物返航时，重复上述步骤即可。本装置通过电磁铁的磁吸力原理，实现了无人机1与其挂载物快速准确的释放、抓取等动作。
31.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
32.图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。