一種機械臂式無人機升降平臺的製作方法

2023-04-25 06:35:01

本發明涉及無人機用平臺載體，尤其涉及一種機械臂式無人機升降平臺。

背景技術：

隨著輕型無人機大批量的應用到監測、救災、安保等領域，車載無人機升降平臺亟需相應地發展完善。目前車載無人機升降平臺的自主起飛降落技術還不成熟，例如申請號為201520784719.9一種車載無人機自主起飛裝置，是將無人機平臺固定在汽車頂部，或者申請號為201520036064.7車載無人機應急監測一體化設備，則是將安裝有無人機起飛彈射架的履帶車安置在車內，上述設計都存在缺陷，前者必須先將無人機事先安裝在車頂，無人機易受到周圍環境的影響，當出現沙塵等極端氣候時容易對無人機造成損傷；後者雖然在汽車內部，但是在發射無人機時，需要將履帶車開出汽車外，耗費時間長，而且當車輛周圍環境不允許履帶車平穩展開時，不能發射無人機。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有無人機升降平臺載體存在的缺陷，提供一種可以將無人機升降平臺安置在車內，實現工作時僅僅無人機升降平臺部分自動伸出車外的一種機械臂式無人機升降平臺。

為解決上述問題，本發明提供如下技術方案：一種機械臂式無人機升降平臺，包括內為艙體的機架和設置在機架內的主軸，旋轉臂一端固定在主軸上，另一端連接支撐有用於承載無人機的升降板，旋轉臂隨主軸轉動將升降板從艙口伸出機架。

所述旋轉臂包括旋轉前臂和旋轉後臂，其中，旋轉前臂的一端與主軸固定連接，另一端與旋轉後臂的一端鉸連結，旋轉後臂另一端與升降板固定；所述旋轉前臂上設置有一電動推桿，電動推桿的推桿端固定在旋轉後臂上。

所述旋轉後臂設置有兩根，兩旋轉後臂組成V型結構，所述旋轉前臂一端通過轉接軸與V型結構的底部連接，所述V型結構頂部與升降板固定連接，所述電動推桿的推桿端部固定在其中一根旋轉後臂上。

所述旋轉前臂也設置有兩根，兩根旋轉前臂的一端與主軸連接，另一端分別連接在轉軸的頂端和末端，轉軸的中段與旋轉後臂連接。

所述機架上還設置有出艙限位開關和收艙限位開關，旋轉臂出艙後碰撞出艙限位開關使主軸停轉，旋轉臂入艙後碰撞收艙限位開關使主軸停轉。

所述機架上設有用於驅動主軸的減速電機，所述主軸豎直安裝在機架內。

所述主軸豎直設置在機架艙口支撐稜柱一側。

所述機架為長方體結構設計。

包括若干機架，相鄰機架之間固定連接且保持機架艙口外露。

與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：本發明通過旋轉臂的旋轉，實現不工作時無人機升降平臺在機架內，工作時無人機升降平臺伸出機架，穿過側開車門，伸出車外的目的；

進一步的，通過設置旋轉前臂和旋轉後臂，構成具有兩個關節的機械臂，通過兩次旋轉，可以減少無人機升降平臺出入艙過程中佔用的空間；

進一步的，通過設置出艙限位開關，避免無人機出艙時，旋轉前臂旋轉過大，與車窗部分發生碰撞，通過設置收艙限位開關，保證無人機升降平臺在機架空間內，不會佔用機架外的部分，同時出艙限位開關和收艙限位開關的設置可以保證旋轉前臂到達位置後，減速電機停止工作，定位更精準；

進一步的，限定主軸豎直設置在機架艙口支撐稜柱一側，保證旋轉臂繞是側邊進行旋轉，可以更廣泛適用於側開門或後開門車輛；

進一步的，本發明機架為長方體結構，作為一個基本模塊，可以將多個基本模塊組合安裝在一個車艙內，例如上下疊加，左右疊加等方式，只要保證各個機架的出艙口都外露，可實現多個無人機升降平臺的出入艙，實現車內空間利用最大化。

附圖說明

圖1為本發明收艙狀態俯視圖；

圖2為本發明儲藏狀態俯視圖；

圖3為本發明的收艙狀態主視圖；

圖4為3個機械臂式無人機升降平臺組合結構示意圖。

圖中1為機架，2為減速電機，3為主軸，4為旋轉前臂，5為轉接軸，6為旋轉後臂，7為電動推桿，8為升降板，9為出艙限位開關，10為收艙限位開關。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明，但本發明的保護範圍不限於此。

如圖1和2所示，本發明機械臂式無人機升降平臺，包括內為艙體的機架1和設置在機架1內的主軸3，旋轉臂一端固定在主軸3上，另一端連接支撐有用於承載無人機的升降板8，旋轉臂隨主軸3轉動將升降板8從艙口伸出機架1；機架1上設有用於驅動主軸3的減速電機2，主軸3豎直設置在機架1艙口支撐稜柱一側，旋轉臂包括旋轉前臂4和旋轉後臂6，其中，旋轉前臂4的一端與主軸3固定連接，另一端與旋轉後臂6的一端鉸連結，旋轉後臂6另一端與升降板8固定；旋轉前臂4上設置有一電動推桿7，電動推桿7的推桿端固定在旋轉後臂6上；

如圖2所示，旋轉後臂6設置有兩根，兩旋轉後臂6組成V型結構，旋轉前臂4一端通過轉接軸5與V型結構的底部連接，V型結構頂部與升降板8固定連接，電動推桿7的推桿端部固定在其中一根旋轉後臂6上；如圖3所示，旋轉前臂4也設置有兩根，兩根旋轉前臂4的一端與主軸3連接，另一端分別連接在轉軸5的頂端和末端，轉軸5的中段與旋轉後臂6連接；減速電機2通過主軸3驅動旋轉前臂4繞主軸3旋轉，旋轉前臂4與旋轉後臂6通過轉接軸5轉動連接。

在機架1上還設置有出艙限位開關9和收艙限位開關10，旋轉臂出艙後碰觸出艙限位開關9使主軸3停轉，旋轉臂入艙後碰觸收艙限位開關10使主軸3停轉，其作用是限定旋轉前臂4的位移；

本發明機械臂式無人機升降平臺工作過程如下：

出艙操作步驟如下：

當升降板8出艙時，減速電機2正轉，將動力輸出至主軸3，主軸3轉動，進而帶動旋轉前臂4繞主軸3為旋轉軸旋轉，帶動旋轉後臂6和固定在旋轉後臂6上的升降板8旋轉，當旋轉前臂4到達出艙限位開關9的位置後，減速電機2斷電，旋轉前臂4停止轉動，此時，固定在旋轉前臂4上的電動推桿7開始工作，電動推桿7推動旋轉後臂6以旋轉前臂4和旋轉後臂6的轉動連接部件轉接軸5為旋轉軸旋轉，帶動固定在旋轉後臂6上的升降板8轉動，通過兩次轉動，實現升降板8的出艙。

收艙操作步驟如下：

首先電動推桿7回拉旋轉後臂6，接下來減速電機2通電反轉，帶動旋轉前臂4反轉，當旋轉前臂4到達收艙限位開關10後，減速電機2斷電，旋轉前臂4停止旋轉，實現升降板8的收艙操作。

本實施方式中，機架1為長方體結構設計，其長、寬、高是根據升降板8的尺寸、旋轉前臂4和旋轉後臂6的尺寸及升降板8伸出車外的距離來確定的；同時減速電機2轉動時間和電動推桿7可以根據旋轉前臂4和旋轉後臂6運行軌跡進行調整。

本發明中設置的出艙限位開關9和收艙限位開關10的位置是根據無人機升降平臺出艙時不碰觸車窗任何部位，入艙後，旋轉前臂4和升降板8都在內為艙體的機架1內，沒有任何部位伸出機架1外為標準去設定。

本實施方式中機架1為長方體結構，可以作為一個無人機升降基本模塊，在車艙內可以根據車艙大小、車門方向對多個基本模塊進行組合，如圖3所示，不同無人機升降基本模塊進行上下、左右疊放，只要保證不遮擋任何一個基本模塊中旋轉臂旋轉出入的面，就能實現每個基本模塊中升降板的出入艙。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。