一種導軌式配重裝置以及送貨無人機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導軌式配重裝置，用于送貨無人機，包括固定導軌以及轉(zhuǎn)動導軌，其中，固定導軌固設于送貨無人機的機身上，轉(zhuǎn)動導軌設置有至少一個并可相對于固定導軌轉(zhuǎn)動與固定導軌構(gòu)成X形結(jié)構(gòu)，固定導軌上在轉(zhuǎn)動導軌的兩側(cè)以及轉(zhuǎn)動導軌上在固定導軌的兩側(cè)均分別設置有至少一個可滑動的機械手；在使用時，通過機械手抓取貨物，當所抓取的貨物影響到無人機的中心時，可通過使轉(zhuǎn)動導軌相對于固定導軌轉(zhuǎn)動，并使機械手沿轉(zhuǎn)動導軌或者固定導軌滑動來使多件貨物的總重心與送貨無人機的重心重合，從而使送貨無人機在攜帶多件貨物的情況下保持平衡，提高送貨無人機的載貨量，從而提高送貨無人機的送貨效率。本發(fā)明還公開了一種送貨無人機。
【專利說明】
一種導軌式配重裝置以及送貨無人機
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及無人機技術(shù)領域，特別涉及一種導軌式配重裝置以及送貨無人機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人力成本的上升以及交通擁堵的日益嚴重，為了提高收益及效率，很多貨運公司開始嘗試使用無人機送貨，從長遠來看，無人機送貨相對于人工送貨具有很多優(yōu)勢，比如成本低、時效有保障等等，但是目前，無人機還遠遠不能夠替代人工，其中一個主要的原因就是目前無人機的效率低。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，無人機在送貨時只能夠攜帶很少量的貨物，甚至只能夠一次攜帶一件貨物進行派送，從而導致了無人機效率較低，而導致這種問題的原因在于每件貨物的重量不一，當無人機同時攜帶多件貨物時，無法保持平衡，無人機的飛行姿態(tài)受到影響，導致無人機無法同時攜帶多件貨物進行派送，上述的問題極大的制約了無人機送貨的發(fā)展。
[0004]因此，如何提供一種用于無人機的配重裝置，使其能夠在無人機攜帶多件貨物的同時使無人機保持平衡，從而提高無人機的送貨效率，成為本領域技術(shù)人員亟待解決的重要技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種導軌式配重裝置以及送貨無人機，以達到使其能夠在無人機攜帶多件貨物的同時使無人機保持平衡，從而提高無人機的送貨效率的目的。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種導軌式配重裝置，用于送貨無人機，包括固設于所述送貨無人機的機身上的固定導軌以及至少一個可相對于所述固定導軌轉(zhuǎn)動并與所述固定導軌構(gòu)成X形結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動導軌，所述固定導軌上在所述轉(zhuǎn)動導軌的兩側(cè)以及所述轉(zhuǎn)動導軌上在所述固定導軌的兩側(cè)均分別設置有至少一個可滑動的機械手。
[0008]優(yōu)選地，所述固定導軌呈倒T形，包括支撐柱以及連接于所述支撐柱第一端的固定導軌主體，所述固定導軌主體通過所述支撐柱連接于所述送貨無人機的機身上。
[0009]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動導軌在第一驅(qū)動裝置的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，所述第一驅(qū)動裝置包括第一步進電機以及與所述第一步進電機相連的傳動軸，所述第一步進電機設置于所述支撐柱的第二端，所述傳動軸沿軸向穿過所述支撐柱與所述轉(zhuǎn)動導軌連接。
[0010]優(yōu)選地，所述固定導軌主體包括同軸且關于所述支撐柱軸線對稱地設置于所述支撐柱第一端的兩段第一導軌，兩段所述第一導軌與所述支撐柱第一端連接的端部與所述支撐柱第一端之間形成供所述轉(zhuǎn)動導軌通過的凹槽。
[0011]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動導軌包括轉(zhuǎn)盤以及同軸且對稱地設置于所述轉(zhuǎn)盤兩側(cè)的兩段第二導軌，所述轉(zhuǎn)盤設置于所述凹槽中且與所述傳動軸同軸連接。
[0012]優(yōu)選地，所述機械手在第二驅(qū)動裝置的驅(qū)動下沿所述第一導軌或者所述第二導軌往復滑動，所述第二驅(qū)動裝置包括第二步進電機以及同步帶傳動機構(gòu)，所述同步帶傳動機構(gòu)包括主動輪、從動輪、行走輪以及同步帶，所述主動輪與所述從動輪分別設置于所述第一導軌或者所述第二導軌的兩端且所述主動輪與所述第二步進電機相連，所述行走輪可滑動地設置于所述第一導軌或者所述第二導軌上且可相對于所述第一導軌或者所述第二導軌轉(zhuǎn)動，所述機械手設置于所述行走輪上，所述同步帶圍繞所述主動輪、所述從動輪以及所述行走輪設置。
[0013]優(yōu)選地，所述第一導軌以及所述第二導軌的兩端均設置有用于對所述行走輪進行限位的行程開關。
[0014]優(yōu)選地，所述機械手通過重力傳感器連接于所述行走輪。
[0015]一種送貨無人機，包括:
[0016]機身；
[0017]如上述第1-7項所述的導軌式配重裝置，通過轉(zhuǎn)動所述導軌式配重裝置的轉(zhuǎn)動導軌并滑動所述機械手改變貨物在所述送貨無人機內(nèi)的位置以使所述送貨無人機保持平衡。
[0018]一種送貨無人機，包括:
[0019]機身，其上設置有控制器；
[0020]如上述第8所述的導軌式配重裝置，所述控制器用于根據(jù)所述重力傳感器的檢測信號控制所述第一驅(qū)動裝置以及所述第二驅(qū)動裝置按照預定指令動作以改變貨物在所述送貨無人機內(nèi)的位置使所述送貨無人機保持平衡。
[0021 ]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的導軌式配重裝置，用于送貨無人機，包括固定導軌以及轉(zhuǎn)動導軌，其中，固定導軌固設于送貨無人機的機身上，轉(zhuǎn)動導軌設置有至少一個并可相對于固定導軌轉(zhuǎn)動與固定導軌構(gòu)成X形結(jié)構(gòu)，固定導軌上在轉(zhuǎn)動導軌的兩側(cè)以及轉(zhuǎn)動導軌上在固定導軌的兩側(cè)均分別設置有至少一個可滑動的機械手;在使用時，通過機械手抓取貨物，當所抓取的貨物影響到無人機的中心時，可通過使轉(zhuǎn)動導軌相對于固定導軌轉(zhuǎn)動，并使機械手沿轉(zhuǎn)動導軌或者固定導軌滑動來使多件貨物的總重心與送貨無人機的重心重合，從而使送貨無人機在攜帶多件貨物的情況下保持平衡，提高送貨無人機的載貨量，從而提高送貨無人機的送貨效率。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明實施例提供的導軌式配重裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實施例提供的導軌式配重裝置中固定導軌的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實施例提供的導軌式配重裝置中轉(zhuǎn)動導軌的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明提供了一種導軌式配重裝置以及送貨無人機，以達到使其能夠在無人機攜帶多件貨物的同時使無人機保持平衡，從而提高無人機的送貨效率的目的。
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]請參閱圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的導軌式配重裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]本發(fā)明實施例提供的一種導軌式配重裝置，用于送貨無人機，包括固定導軌I以及轉(zhuǎn)動導軌7。
[0030]其中，固定導軌I固設于送貨無人機的機身上，轉(zhuǎn)動導軌7設置有至少一個并可相對于固定導軌I轉(zhuǎn)動與固定導軌I構(gòu)成X形結(jié)構(gòu)，固定導軌I上在轉(zhuǎn)動導軌7的兩側(cè)以及轉(zhuǎn)動導軌7上在固定導軌I的兩側(cè)均分別設置有至少一個可滑動的機械手2。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提供的導軌式配重裝置，在使用時，通過機械手2抓取貨物，當所抓取的貨物影響到無人機的中心時，可通過使轉(zhuǎn)動導軌7相對于固定導軌I轉(zhuǎn)動，并使機械手2沿轉(zhuǎn)動導軌7或者固定導軌I滑動來使多件貨物的總重心與送貨無人機的重心重合，從而使送貨無人機在攜帶多件貨物的情況下保持平衡，提高送貨無人機的載貨量，從而提高送貨無人機的送貨效率。
[0032]固定導軌I可以根據(jù)實際情況采用多種結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明實施例中，請參閱圖2，圖2為本發(fā)明實施例提供的導軌式配重裝置中固定導軌I的結(jié)構(gòu)示意圖，固定導軌I呈倒T形，包括支撐柱4以及連接于支撐柱4第一端的固定導軌主體，固定導軌主體通過支撐柱4連接于送貨無人機的機身上。
[0033]上述結(jié)構(gòu)的固定導軌I不僅能為自身的安裝提供便利，而且還有助于轉(zhuǎn)動導軌7的安裝，在本發(fā)明實施例中，轉(zhuǎn)動導軌7在第一驅(qū)動裝置的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，第一驅(qū)動裝置包括第一步進電機6以及與第一步進電機6相連的傳動軸5，第一步進電機6設置于支撐柱4的第二端，傳動軸5沿軸向穿過支撐柱4與轉(zhuǎn)動導軌7連接。
[0034]為了進一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，簡化安裝難度，使導軌式配重裝置結(jié)構(gòu)緊湊，在本發(fā)明實施例中，固定導軌主體包括同軸且關于支撐柱4軸線對稱地設置于支撐柱4第一端的兩段第一導軌，兩段第一導軌與支撐柱4第一端連接的端部與支撐柱4第一端之間形成供轉(zhuǎn)動導軌7通過的凹槽，這樣，轉(zhuǎn)動導軌7的中部就能夠隱藏于凹槽中，從而減少導軌式配重裝置所占用的空間，避免導軌式配重裝置在空間有限的送貨無人機內(nèi)部空間中與其他設備或貨物發(fā)生干涉，同時也便于轉(zhuǎn)動導軌7的安裝。
[0035]進一步地，在本發(fā)明實施例中，請參閱圖3，圖3為本發(fā)明實施例提供的導軌式配重裝置中轉(zhuǎn)動導軌7的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)動導軌7包括轉(zhuǎn)盤8以及同軸且對稱地設置于轉(zhuǎn)盤8兩側(cè)的兩段第二導軌，轉(zhuǎn)盤8設置于凹槽中且與傳動軸5同軸連接。
[0036]可以驅(qū)動機械手2沿第一導軌或者第二導軌滑動的結(jié)構(gòu)有很多，比如可以采用絲杠傳動結(jié)構(gòu)，絲杠傳動結(jié)構(gòu)可以包括伺服電機、平行的設置于第一導軌或者第二導軌上的絲杠以及至少一條滑桿以及滑塊，絲桿與伺服電機相連，滑塊可滑動地設置于滑桿上并通過螺紋通孔與絲桿配合，機械手2設置于滑塊上，這樣，通過伺服電機帶動絲桿正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，就可以實現(xiàn)機械手2沿第一導軌或者第二導軌的往復運動，當然還可以采用其他的結(jié)構(gòu)，比如鏈條傳動、凸輪傳動等等，在本發(fā)明實施例中，機械手2在第二驅(qū)動裝置的驅(qū)動下沿第一導軌或者第二導軌往復滑動，第二驅(qū)動裝置包括第二步進電機3以及同步帶傳動機構(gòu)，同步帶傳動機構(gòu)包括主動輪9、從動輪13、行走輪11以及同步帶12，主動輪9與從動輪13分別設置于第一導軌或者第二導軌的兩端且主動輪9與第二步進電機3相連，行走輪11可滑動地設置于第一導軌或者第二導軌上且可相對于第一導軌或者第二導軌轉(zhuǎn)動，機械手2設置于行走輪11上，同步帶12圍繞主動輪9、從動輪13以及行走輪11設置，上述第二驅(qū)動裝置為同步帶12傳動結(jié)構(gòu)，同步帶12傳動結(jié)構(gòu)具有傳動比準確、效率高、能耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、運轉(zhuǎn)費用低等優(yōu)點，能夠適應較為惡劣的工作環(huán)境，因此這種結(jié)構(gòu)能夠很好的適應送貨無人機這種空間狹小、動力不足、工作環(huán)境經(jīng)常發(fā)生變化的裝置，保證導軌式配重裝置能夠長時間工作，提高送貨無人機的穩(wěn)定性。
[0037]當行走輪11行走至第一導軌或者第二導軌的端部時，第二步進電機3如不能及時停止導致第二步進電機3堵轉(zhuǎn)，長時間出現(xiàn)上述情況將會導致步進電機壽命降低或直接燒損，為了避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，進一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，延長第二步進電機3的使用壽命，在本發(fā)明實施例中，第一導軌以及第二導軌的兩端均設置有用于對行走輪11進行限位的行程開關10，這樣，當行走輪11行走至第一導軌或者第二導軌的端部時就會與行程開關10接觸，使第二步進電機3斷電，從而避免第二步進電機3堵轉(zhuǎn)，延長第二步進電機3的使用壽命。
[0038]為了使送貨無人機能夠在裝貨或者飛行過程中自動調(diào)整貨物的位置，從而提高送貨無人機的自動化水平，更好的保證送貨無人機的平衡，在本發(fā)明實施例中，機械手2通過重力傳感器連接于行走輪11，這樣，通過重力傳感器對機械手2抓取的貨物的重量進行測量，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳送到送貨無人機的控制器中，控制器得到數(shù)據(jù)后，根據(jù)預先輸入的參數(shù)，如導軌總長，行走輪11半徑等進行計算，控制第一驅(qū)動裝置以及第二驅(qū)動裝置，使轉(zhuǎn)動導軌7以及機械手2到達合適的位置，使送貨無人機保持平衡，從而實現(xiàn)送貨無人機重心的自動調(diào)整，節(jié)省人力，提尚效率。
[0039]進一步地，控制器還可以通過行程開關確定行走輪11的位置，在使用過程中，當行走輪11行走至第一導軌或者第二導軌的端部與行程開關接觸時，控制器能夠通過行程開關的通斷了解到行走輪11此刻的位置，并以此位置為原點，通過第二步進電機3對機械手2的位置進行開環(huán)控制。
[0040]本發(fā)明實施例還提供了一種送貨無人機，包括機身以及如說明書【具體實施方式】中第4-12段所描述的導軌式配重裝置，其中，通過轉(zhuǎn)動導軌7式配重裝置的轉(zhuǎn)動導軌7并滑動機械手2改變貨物在送貨無人機內(nèi)的位置以使送貨無人機保持平衡。轉(zhuǎn)動導軌7的轉(zhuǎn)動以及機械手2的滑動既可以通過人工來實現(xiàn)，也可以通過上述的第一驅(qū)動裝置以及第二驅(qū)動裝置來實現(xiàn)。
[0041 ]進一步地，為了提高上述送貨無人機的自動化水平，本發(fā)明實施例還提供了另一種送貨無人機，包括具有控制器的機身以及如說明書【具體實施方式】中第13段所描述的導軌式配重裝置，控制器用于根據(jù)重力傳感器的檢測信號控制第一驅(qū)動裝置以及第二驅(qū)動裝置按照預定指令動作以改變貨物在送貨無人機內(nèi)的位置使送貨無人機保持平衡。這種送貨無人機在工作過程中，控制器在得到重力傳感器檢測的數(shù)據(jù)后，根據(jù)預先輸入的參數(shù)，如導軌總長，行走輪11半徑等進行計算，然后驅(qū)動第一步進電機6以及第二步進電機3轉(zhuǎn)動一合適的角度，將貨物運送至合適的位置，從而使送貨無人機保持平衡。
[0042]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0043]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種導軌式配重裝置，用于送貨無人機，其特征在于，包括固設于所述送貨無人機的機身上的固定導軌(I)以及至少一個可相對于所述固定導軌(I)轉(zhuǎn)動并與所述固定導軌(I)構(gòu)成X形結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動導軌(7)，所述固定導軌(I)上在所述轉(zhuǎn)動導軌(7)的兩側(cè)以及所述轉(zhuǎn)動導軌(7)上在所述固定導軌(I)的兩側(cè)均分別設置有至少一個可滑動的機械手(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導軌式配重裝置，其特征在于，所述固定導軌(I)呈倒T形，包括支撐柱(4)以及連接于所述支撐柱(4)第一端的固定導軌主體，所述固定導軌主體通過所述支撐柱(4)連接于所述送貨無人機的機身上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導軌式配重裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動導軌(7)在第一驅(qū)動裝置的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，所述第一驅(qū)動裝置包括第一步進電機(6)以及與所述第一步進電機(6)相連的傳動軸(5)，所述第一步進電機(6)設置于所述支撐柱(4)的第二端，所述傳動軸(5)沿軸向穿過所述支撐柱(4)與所述轉(zhuǎn)動導軌(7)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導軌式配重裝置，其特征在于，所述固定導軌主體包括同軸且關于所述支撐柱(4)軸線對稱地設置于所述支撐柱(4)第一端的兩段第一導軌，兩段所述第一導軌與所述支撐柱(4)第一端連接的端部與所述支撐柱(4)第一端之間形成供所述轉(zhuǎn)動導軌(7)通過的凹槽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導軌式配重裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動導軌(7)包括轉(zhuǎn)盤(8)以及同軸且對稱地設置于所述轉(zhuǎn)盤(8)兩側(cè)的兩段第二導軌，所述轉(zhuǎn)盤(8)設置于所述凹槽中且與所述傳動軸(5)同軸連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導軌式配重裝置，其特征在于，所述機械手(2)在第二驅(qū)動裝置的驅(qū)動下沿所述第一導軌或者所述第二導軌往復滑動，所述第二驅(qū)動裝置包括第二步進電機(3)以及同步帶傳動機構(gòu)，所述同步帶傳動機構(gòu)包括主動輪(9)、從動輪(13)、行走輪(11)以及同步帶(12)，所述主動輪(9)與所述從動輪(13)分別設置于所述第一導軌或者所述第二導軌的兩端且所述主動輪(9)與所述第二步進電機(3)相連，所述行走輪(11)可滑動地設置于所述第一導軌或者所述第二導軌上且可相對于所述第一導軌或者所述第二導軌轉(zhuǎn)動，所述機械手(2)設置于所述行走輪(11)上，所述同步帶(12)圍繞所述主動輪(9)、所述從動輪(13)以及所述行走輪(11)設置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導軌式配重裝置，其特征在于，所述第一導軌以及所述第二導軌的兩端均設置有用于對所述行走輪(11)進行限位的行程開關(10)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導軌式配重裝置，其特征在于，所述機械手(2)通過重力傳感器連接于所述行走輪(11)。9.一種送貨無人機，其特征在于，包括: 機身； 如權(quán)利要求1-7任一項所述的導軌式配重裝置，通過轉(zhuǎn)動所述導軌式配重裝置的轉(zhuǎn)動導軌(7)并滑動所述機械手(2)改變貨物在所述送貨無人機內(nèi)的位置以使所述送貨無人機保持平衡。10.一種送貨無人機，其特征在于，包括: 機身，其上設置有控制器； 如權(quán)利要求8所述的導軌式配重裝置，所述控制器用于根據(jù)所述重力傳感器的檢測信號控制所述第一驅(qū)動裝置以及所述第二驅(qū)動裝置按照預定指令動作以改變貨物在所述送貨無人機內(nèi)的位置使所述送貨無人機保持平衡。
【文檔編號】B64C39/02GK105857610SQ201610256983
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】胡召闊, 成思源, 楊雪榮, 張湘?zhèn)? 林燦然
【申請人】廣東工業(yè)大學