本发明涉及一种货物抓取系统，更具体的说是一种无人机用货物抓取系统。
背景技术：
例如专利申请号为cn201510532370.4的一种无人机码垛作业系统，包括：无人机协同码垛作业子系统、无人机运动跟踪视频定位子系统、无人机码垛监控中心管理平台、无人机飞行及作业控制子系统、无人机码垛抓取识别子系统、无人机动力补给调度子系统、无人机故障检测与修复子系统以及紧急状况处理子系统；采用该无人机码垛作业系统的有益效果在于不需调整任何设备生产设备的情况下可随时重新变更作业流程，只需根据特定的需求改变无人机的飞行控制系统；通过关停无人机数量轻松提高或降低作业效率，而且可以采用一架无人机来应对多条包装流水线；采用该系统可以提高码垛作业的柔性化，并且相对于传统码垛作业节约了大量的人力物力成本，提高了码垛效率。但是该发明使用电控装置进行货物抓取和卸货，装置工作可靠性较差，制造成本及使用能耗较高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种无人机用货物抓取系统，可以自动进行货物抓取和卸货，无需外加动力装置，机构巧妙，且节能环保。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种无人机用货物抓取系统，包括机架、抓取装置、抓取连杆、货物顶柱和弹性支撑杆，所述抓取装置设置有多个，多个抓取装置的中端均铰接连接在机架上，所述抓取连杆的一端铰接连接在抓取装置的上端，抓取连杆的另一端铰接连接在货物顶柱的上端，所述弹性支撑杆的一端铰接连接在机架的下端，所述弹性支撑杆的另一端铰接连接在货物顶柱上，多个抓取连杆的内侧均向下倾斜。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种无人机用货物抓取系统，所述机架包括法兰套、支架臂和连杆支杆，所述法兰套的下端均匀固定连接多个支架臂，多个支架臂的中端分别固定连接连杆支杆，所述支架臂的上端设置有连杆滑槽，所述抓取装置的中端铰接连接在连杆支杆上，所述抓取连杆间隙配合在连杆滑槽内，多个支架臂的下端各铰接连接一个弹性支撑杆。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种无人机用货物抓取系统，所述弹性支撑杆包括两个插杆、弹簧套、两个弹簧套端盖和支撑弹簧，两个插杆分别滑动连接在弹簧套的两端，所述支撑弹簧设置在弹簧套内，所述支撑弹簧位于两个插杆之间，两个弹簧套端盖分别通过螺纹配合连接在弹簧套的两端，所述两个插杆分别滑动连接在两个弹簧套端盖上的通孔内。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种无人机用货物抓取系统，所述弹性支撑杆的长度大于机架的径向半径长度。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种无人机用货物抓取系统，所述抓取装置包括连接臂和取物夹杆，所述连接臂的下端焊接连接取物夹杆，所述连接臂和取物夹杆之间的角度范围为90度-180度之间，所述连接臂的上端铰接连接抓取连杆，所述连接臂的中端铰接连接在连杆支杆的外端。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种无人机用货物抓取系统，所述抓取装置还包括压货齿条、弹簧挡块、弹簧ⅰ、弹簧ⅱ、触地齿条和齿轮组件，所述取物夹杆上端设置有凹槽，所述取物夹杆的左右两端均设置有齿条槽ⅰ，两个齿条槽ⅰ均与取物夹杆上端的凹槽连通，所述取物夹杆的凹槽内固定连接有挡板，所述取物夹杆的下端设置有齿条槽，所述齿条槽与取物夹杆上端的凹槽连通，所述压货齿条滑动连接在两个齿条槽ⅰ内，所述弹簧挡块通过螺钉固定连接在压货齿条上，所述压货齿条上套接有弹簧ⅰ和弹簧ⅱ，所述弹簧ⅰ位于弹簧挡块的右端，所述弹簧ⅱ位于弹簧挡块与挡板之间，所述触地齿条滑动连接在齿条槽内，所述齿轮组件转动连接在取物夹杆上端的凹槽内，所述压货齿条和触地齿条均与齿轮组件啮合。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种无人机用货物抓取系统，所述齿轮组件包括转轴、齿轮ⅰ和齿轮ⅱ，所述齿轮ⅰ和齿轮ⅱ均固定连接在转轴上，所述转轴转动连接在取物夹杆上端的凹槽内，所述齿轮ⅰ与压货齿条啮合，所述齿轮ⅱ与触地齿条啮合。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种无人机用货物抓取系统，所述触地齿条的下端固定连接半球状橡胶垫块。
本发明一种无人机用货物抓取系统的有益效果为：
本发明一种无人机用货物抓取系统，通过抓取装置、抓取连杆、货物顶柱和弹性支撑杆，可以自动进行货物抓取和卸货，无需外加动力装置，机构巧妙，且节能环保。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的机架结构示意图；
图3是本发明的货物顶柱结构示意图；
图4是本发明的弹性支撑杆结构半剖示意图；
图5是本发明的抓取装置结构示意图；
图6是本发明的取物夹杆结构示意图一；
图7是本发明的取物夹杆结构示意图二；
图8是本发明的齿轮组件结构示意图；
图9是本发明的触地齿条结构示意图。
图中：机架1；法兰套1-1；支架臂1-2；连杆支杆1-3；连杆滑槽1-4；抓取装置2；连接臂2-1；取物夹杆2-2；齿条槽ⅰ2-2-1；挡板2-2-2；齿条槽2-2-3；压货齿条2-3；弹簧挡块2-4；弹簧ⅰ2-5；弹簧ⅱ2-6；触地齿条2-7；齿轮组件2-8；转轴2-8-1；齿轮ⅰ2-8-2；齿轮ⅱ2-8-3；抓取连杆3；货物顶柱4；弹性支撑杆5；插杆5-1；弹簧套5-2；弹簧套端盖5-3；支撑弹簧5-4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一：
下面结合图1-9说明本实施方式，一种无人机用货物抓取系统，包括机架1、抓取装置2、抓取连杆3、货物顶柱4和弹性支撑杆5，所述抓取装置2设置有多个，多个抓取装置2的中端均铰接连接在机架1上，所述抓取连杆3的一端铰接连接在抓取装置2的上端，抓取连杆3的另一端铰接连接在货物顶柱4的上端，所述弹性支撑杆5的一端铰接连接在机架1的下端，所述弹性支撑杆5的另一端铰接连接在货物顶柱4上，多个抓取连杆3的内侧均向下倾斜；初始状态下，弹性支撑杆5弹性伸长，在弹性支撑杆5的支撑下，货物顶柱4移动至行程最下端，此时货物顶柱4通过抓取连杆3将抓取装置2的上端向内侧拉动，从而使抓取装置2绕中端旋转，从而使抓取装置2的下端向外侧张开，多个抓取装置2的下端向外侧张开形成待抓取状态；
当无人机在货物上方下降时，在无人机重力作用下，或通过旋翼无人机反向旋转螺旋桨使无人机向下产生压力，货物顶柱4的下端与货物接触，在压力作用下货物顶柱4向上移动，从而压缩弹性支撑杆5，同时货物顶柱4通过抓取连杆3将抓取装置2的上端向外侧推动，从而使抓取装置2绕中端旋转，多个抓取装置2的下端向内侧移动对货物进行夹紧；当弹性支撑杆5在货物顶柱4的作用下从内侧向下倾斜变为内侧向上倾斜时，由于弹性支撑杆5具有弹性伸长趋势，多个弹性支撑杆5推动货物顶柱4，使货物顶柱4具有向上运动的趋势，此过程中多个抓取连杆3的内侧始终向下倾斜，从而使多个抓取装置2在夹紧货物后，抓取装置2的上端推动抓取连杆3，通过抓取连杆3阻碍货物顶柱4上移。
具体实施方式二：
下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述机架1包括法兰套1-1、支架臂1-2和连杆支杆1-3，所述法兰套1-1的下端均匀固定连接多个支架臂1-2，多个支架臂1-2的中端分别固定连接连杆支杆1-3，所述支架臂1-2的上端设置有连杆滑槽1-4，所述抓取装置2的中端铰接连接在连杆支杆1-3上，所述抓取连杆3间隙配合在连杆滑槽1-4内，多个支架臂1-2的下端各铰接连接一个弹性支撑杆5。
具体实施方式三：
下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述弹性支撑杆5包括两个插杆5-1、弹簧套5-2、两个弹簧套端盖5-3和支撑弹簧5-4，两个插杆5-1分别滑动连接在弹簧套5-2的两端，所述支撑弹簧5-4设置在弹簧套5-2内，所述支撑弹簧5-4位于两个插杆5-1之间，两个弹簧套端盖5-3分别通过螺纹配合连接在弹簧套5-2的两端，所述两个插杆5-1分别滑动连接在两个弹簧套端盖5-3上的通孔内；两个插杆5-1向内侧压缩支撑弹簧5-4，可以实现弹性支撑杆5的长度变化；通过两个弹簧套端盖5-3分别对两个两个插杆5-1进行轴向限位。
具体实施方式四：
下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述弹性支撑杆5的长度大于机架1的径向半径长度，以此使弹性支撑杆5对货物顶柱4产生推动作用，当货物顶柱4移动时，在货物顶柱4的惯性作用下弹性支撑杆5无法在水平临界状态保持平衡。
具体实施方式五：
下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述抓取装置2包括连接臂2-1和取物夹杆2-2，所述连接臂2-1的下端焊接连接取物夹杆2-2，所述连接臂2-1和取物夹杆2-2之间的角度范围为90度-180度之间，所述连接臂2-1的上端铰接连接抓取连杆3，所述连接臂2-1的中端铰接连接在连杆支杆1-3的外端；当抓取连杆3推动连接臂2-1上端向外侧运动时，连接臂2-1的下端带动取物夹杆2-2向内侧运动，从而通过多个取物夹杆2-2夹紧货物。
具体实施方式六：
下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述抓取装置2还包括压货齿条2-3、弹簧挡块2-4、弹簧ⅰ2-5、弹簧ⅱ2-6、触地齿条2-7和齿轮组件2-8，所述取物夹杆2-2上端设置有凹槽，所述取物夹杆2-2的左右两端均设置有齿条槽ⅰ2-2-1，两个齿条槽ⅰ2-2-1均与取物夹杆2-2上端的凹槽连通，所述取物夹杆2-2的凹槽内固定连接有挡板2-2-2，所述取物夹杆2-2的下端设置有齿条槽2-2-3，所述齿条槽2-2-3与取物夹杆2-2上端的凹槽连通，所述压货齿条2-3滑动连接在两个齿条槽ⅰ2-2-1内，所述弹簧挡块2-4通过螺钉固定连接在压货齿条2-3上，所述压货齿条2-3上套接有弹簧ⅰ2-5和弹簧ⅱ2-6，所述弹簧ⅰ2-5位于弹簧挡块2-4的右端，所述弹簧ⅱ2-6位于弹簧挡块2-4与挡板2-2-2之间，所述触地齿条2-7滑动连接在齿条槽2-2-3内，所述齿轮组件2-8转动连接在取物夹杆2-2上端的凹槽内，所述压货齿条2-3和触地齿条2-7均与齿轮组件2-8啮合；当货物夹紧后，由于货物挤压压货齿条2-3，从而使压货齿条2-3向外侧滑动，压货齿条2-3带动齿轮组件2-8旋转，齿轮组件2-8旋转带动触地齿条2-7向下滑动；在未抓取货物时，货物顶柱4的最下端的水平高度低于触地齿条2-7最下端的水平高度；抓取货物后，触地齿条2-7向下滑动，进而使触地齿条2-7的最下端的水平高度低于支架臂1-2和货物顶柱4最下端的水平高度；货物抓取时通过多个压货齿条2-3将货物夹紧；当无人机将货物运送至指定位置时，在无人机的重力作用下或在旋翼无人机的旋翼反向压力下，使触地齿条2-7与地面接触，在压力下触地齿条2-7向上滑动，触地齿条2-7带动齿轮组件2-8转动，齿轮组件2-8转动带动压货齿条2-3向内侧滑动，从而使多个压货齿条2-3对货物的夹紧力减小，直至货物在重力作用下滑落，以此实现自动卸货；货物运输完成后，仅需手动向下拉动货物顶柱4，使多个弹性支撑杆5的内侧向下倾斜，即使无人机用货物抓取系统恢复初始状态，以便下一次无人机进行自动抓取和卸货；此装置适用于恶劣环境下，无人机自动进行货物抓取和卸货，无需外加动力装置，机构巧妙，且节能环保。
具体实施方式七：
下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述齿轮组件2-8包括转轴2-8-1、齿轮ⅰ2-8-2和齿轮ⅱ2-8-3，所述齿轮ⅰ2-8-2和齿轮ⅱ2-8-3均固定连接在转轴2-8-1上，所述转轴2-8-1转动连接在取物夹杆2-2上端的凹槽内，所述齿轮ⅰ2-8-2与压货齿条2-3啮合，所述齿轮ⅱ2-8-3与触地齿条2-7啮合；所述触地齿条2-7的下端固定连接半球状橡胶垫块；通过半球状橡胶垫块与地面接触，既可以在降落时起到缓冲作用，又可以防止触地齿条2-7直接与地面接触产生磨损。
本发明的一种无人机用货物抓取系统，其工作原理为：初始状态下，弹性支撑杆5弹性伸长，在弹性支撑杆5的支撑下，货物顶柱4移动至行程最下端，此时货物顶柱4通过抓取连杆3将抓取装置2的上端向内侧拉动，从而使抓取装置2绕中端旋转，从而使抓取装置2的下端向外侧张开，多个抓取装置2的下端向外侧张开形成待抓取状态；
当无人机在货物上方下降时，在无人机重力作用下，或通过旋翼无人机反向旋转螺旋桨使无人机向下产生压力，货物顶柱4的下端与货物接触，在压力作用下货物顶柱4向上移动，从而压缩弹性支撑杆5，同时货物顶柱4通过抓取连杆3将抓取装置2的上端向外侧推动，从而使抓取装置2绕中端旋转，多个抓取装置2的下端向内侧移动对货物进行夹紧；当弹性支撑杆5在货物顶柱4的作用下从内侧向下倾斜变为内侧向上倾斜时，由于弹性支撑杆5具有弹性伸长趋势，多个弹性支撑杆5推动货物顶柱4，使货物顶柱4具有向上运动的趋势，此过程中多个抓取连杆3的内侧始终向下倾斜，从而使多个抓取装置2在夹紧货物后，抓取装置2的上端推动抓取连杆3，通过抓取连杆3阻碍货物顶柱4上移；当货物夹紧后，由于货物挤压压货齿条2-3，从而使压货齿条2-3向外侧滑动，压货齿条2-3带动齿轮组件2-8旋转，齿轮组件2-8旋转带动触地齿条2-7向下滑动；在未抓取货物时，货物顶柱4的最下端的水平高度低于触地齿条2-7最下端的水平高度；抓取货物后，触地齿条2-7向下滑动，进而使触地齿条2-7的最下端的水平高度低于支架臂1-2和货物顶柱4最下端的水平高度；货物抓取时通过多个压货齿条2-3将货物夹紧；当无人机将货物运送至指定位置时，在无人机的重力作用下或在旋翼无人机的旋翼反向压力下，使触地齿条2-7与地面接触，在压力下触地齿条2-7向上滑动，触地齿条2-7带动齿轮组件2-8转动，齿轮组件2-8转动带动压货齿条2-3向内侧滑动，从而使多个压货齿条2-3对货物的夹紧力减小，直至货物在重力作用下滑落，以此实现自动卸货；货物运输完成后，仅需手动向下拉动货物顶柱4，使多个弹性支撑杆5的内侧向下倾斜，即使无人机用货物抓取系统恢复初始状态，以便下一次无人机进行自动抓取和卸货；此装置适用于恶劣环境下，无人机自动进行货物抓取和卸货，无需外加动力装置，机构巧妙，且节能环保。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。