专利摘要

本发明公开了一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，属于飞行器夹爪装置技术领域，包括两个大舵机、两个平行四连杆机构、两个爪安装架、两个万向节、两个圆盘爪和安装架。本发明区别于以往的吸盘吸取，克服传统机械抓取笨拙单一的缺点，以机械结构和万向节巧妙结合作为主体结构，舵机控制爪面上尖端的长短，从而实现多角度，更安全可靠的抓取。本发明能够通过重力自锁，不施加外力也能抓取物品，同时通过万向节，在抓取物品后，可以自由调整物品的姿态，使物品的重心与飞行器的重心在同一竖直直线上，避免由于抓取位置的偏差，导致飞行器整体的重心发生偏移而影响飞行器的飞行姿态。

权利要求

1.一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，其特征在于，包括两个大舵机(1)、两个平行四连杆机构、两个爪安装架(4)、两个万向节(5)、两个圆盘爪(6)和安装架(9)；其中，

两个平行四连杆机构对称设置，每个平行四连杆机构的两个长杆的一端与安装架(9)铰接，另一端与对应的一个爪安装架(4)的一端铰接，且安装架(9)作为每个平行四连杆机构的一个短杆，爪安装架(4)作为每个平行四连杆机构的另一个短杆，两个大舵机(1)设置在该安装架(9)上，用于同步带动两个平行四连杆机构转动，使得两个平行四连杆机构张开或者闭合；每个爪安装架(4)的另一端与对应万向节(5)的一端连接，该万向节(5)的另一端与对应的圆盘爪(6)连接；

万向节(5)采用球头杆端关节轴承L型万向节；

每个平行四连杆机构的两个长杆分别为对称设置在安装架(9)两侧的两个推力杆(2)和两个连杆(3)，且同侧的推力杆(2)和连杆(3)平行设置，每个大舵机(1)用于驱动对应平行四连杆机构的推力杆(2)转动；

每个圆盘爪(6)与万向节(5)连接的端面上设置有若干小舵机(7)，每个小舵机(7)穿过圆盘爪(6)连接有一个尖端(8)；

使用时，安装架(9)与无人机固连后，无人机飞到被抓物品上方，两个大舵机(1)同步向外旋转，带动推力杆(2)运动，由于连杆(3)的限制，爪安装架(4)只能平动，使圆盘爪(6)张开，小舵机(7)旋转，使尖端(8)伸出爪面的长度为零，无人机下降到合适高度，大舵机(1)向里旋转，使两爪间的距离减小，爪面与物体接触，此时由于力的作用和球头杆端关节轴承L型万向节(5)的存在，可使爪子绕球心在空间预设角度范围里旋转，使得爪面与物品表面更好的贴合；然后小舵机(7)旋转，使尖端(8)伸出适当长度，增大与物品间的最大静摩擦力，使物品不容易脱落；无人机升高的同时，圆盘爪(6)旋转，调节物品的重心与无人机的重心在同一条竖直的直线上，实现物品的转移。

2.根据权利要求1所述的一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，其特征在于，安装架(9)的纵向截面为倒U型状。

3.根据权利要求2所述的一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，其特征在于，安装架(9)上均匀开设有若干减轻孔(10)。

4.根据权利要求1所述的一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，其特征在于，圆盘爪(6)与球头杆端关节轴承L型万向节中带有完整球的杆连接，球头杆端关节轴承L型万向节中不带有完整球的杆与爪安装架(4)连接。

说明书

技术领域

本发明属飞行器夹爪装置技术领域，具体涉及一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂。

背景技术

目前，无人机的应用领域越来越广，远程遥控飞行是无人机的基本特征，基于这个基本特征，可以衍生出多种用途，比如侦察，航拍、植保、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾影视拍摄等等。由于无人机又具有机动性好，任务响应快，信息反馈及时的特点，利用无人机进行空中运输成为了一个重要的发展方向。当前的无人机空中运输主要用于军事目的，可以运输伤员、武器弹药、食物与水等，无人机的高效率可以将伤员更快地送往医院。民用运输无人机可以用来运送医疗物品、快递货物等，但目前尚未得到真正的广泛运用。随着电商的快速发展，无人机送货成为了热点。当前无人机运输的研究尚处于起步阶段，只在少数短距离场地搬运上得到初步应用，尚且无法有选择性的抓取物品、在特定地点投放物品等，这就限制了无人机的运输效率的提高和运输自动化的发展。抓取装置的可靠使用和稳固加持是无人机运输顺利完成的重要保证。现有的抓取装置有吸盘吸取，和机械抓取，吸盘吸取受物体表面粗糙程度和抓取角度限制，机械抓取受限于尺寸和抓取角度的限制，抓取方式都比较笨拙单一且不稳定，不能满足现在的需要，限制了无人机运输效率的提高和自动化的实现。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，区别于普通的吸盘吸取和简单机械抓取装置。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，包括两个大舵机、两个平行四连杆机构、两个爪安装架、两个万向节、两个圆盘爪和安装架；其中，

两个平行四连杆机构对称设置，每个平行四连杆机构的两个长杆的一端与安装架铰接，另一端与对应的一个爪安装架的一端铰接，且安装架作为每个平行四连杆机构的一个短杆，爪安装架作为每个平行四连杆机构的另一个短杆，两个大舵机设置在该安装架上，用于同步带动两个平行四连杆机构转动，使得两个平行四连杆机构张开或者闭合；每个爪安装架的另一端与对应万向节的一端连接，该万向节的另一端与对应的圆盘爪连接。

本发明进一步的改进在于，安装架的纵向截面为倒U型状。

本发明进一步的改进在于，安装架上均匀开设有若干减轻孔。

本发明进一步的改进在于，万向节采用球头杆端关节轴承L型万向节。

本发明进一步的改进在于，圆盘爪与球头杆端关节轴承L型万向节中带有完整球的杆连接，球头杆端关节轴承L型万向节中不带有完整球的杆与爪安装架连接。

本发明进一步的改进在于，每个平行四连杆机构的两个长杆分别为对称设置在安装架两侧的两个推力杆和两个连杆，且同侧的推力杆和连杆平行设置，每个大舵机用于驱动对应平行四连杆机构的推力杆转动。

本发明进一步的改进在于，每个圆盘爪与万向节连接的端面上设置有若干小舵机，每个小舵机穿过圆盘爪连接有一个尖端。

本发明进一步的改进在于，使用时，安装架与无人机固连后，无人机飞到被抓物品上方，两个大舵机同步向外旋转，带动推力杆运动，由于连杆的限制，爪安装架只能平动，使圆盘爪张开，小舵机旋转，使尖端伸出爪面的长度为零，无人机下降到合适高度，大舵机向里旋转，使两爪间的距离减小，爪面与物体接触，此时由于力的作用和球头杆端关节轴承L型万向节的存在，可使爪子绕球心在空间预设角度范围里旋转，使得爪面与物品表面更好的贴合；然后小舵机旋转，使尖端伸出适当长度，增大与物品间的最大静摩擦力，使物品不容易脱落；无人机升高的同时，圆盘爪旋转，调节物品的重心与无人机的重心在同一条竖直的直线上，实现物品的转移。

本发明具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，整个机械臂左右对称，通过两个大舵机分别驱动两个平行四连杆机构转动，依次通过爪安装架和万向节进一步实现两个圆盘爪的张开与闭合，且在抓取过程中，大舵机不提供动力，仅靠整个机械臂的重力自锁也能将被抓物体抓起，因而，本发明能够多角度即使无外力的条件下也能自由灵活抓取货物，并调整货物的姿态，适应于抓取复杂多样的货物，提高无人机的运输效率和运输的安全可靠性，使无人机送货更加智能化。

进一步，圆盘爪与球头杆端关节轴承L型万向节中带有完整球的杆连接，使圆盘爪以球头杆端关节轴承L型万向节的球心为中心在空间预设角度范围内旋转。当抓取好物品后，由于重力作用，圆盘爪可旋转调节物品姿态。球头杆端关节轴承L型万向节中不带有完整球的杆与爪安装架连接，并在抓取的整个过程中处于铅锤状态。

进一步，圆盘爪上的一个小舵机能控制一个尖端，并通过圆盘爪上的限位空做直线运动，且尖端与被抓物体表面接触，可增大最大静摩擦力。

附图说明

图1为自由式多角度用于飞行器上的机械臂的结构示意图。

图2为自由式多角度用于飞行器上的机械臂的爪放大图。

附图标记说明：

1-大舵机，2-推力杆，3-连杆，4-爪安装架，5-万向节，6-圆盘爪，7-小舵机，8-尖端，9-安装架，10-减轻孔。

具体实施方式

下面结合附图对发明做进一步描述。

如图1所示，本发明提供的一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，包括两个大舵机1、四个推力杆2、四个连杆3、两个爪安装架4、两个球头杆端关节轴承L型万向节5、两个圆盘爪6、八个小舵机7、八个尖端8、一个安装架9和开设在安装架9上的若干减轻孔10。

两个大舵机1分别与两个推力杆2连接并固连在安装架9同一侧，使得推力杆2可随舵机的转动做定轴转动，另外两个推力杆2直接连接在安装架9的另一侧，异侧对称的两个推力杆2与同一个爪安装架4通过螺栓连接，爪安装架4可绕螺栓定轴转动。四个连杆3一端与安装架9通过螺栓连接，另一端与爪安装架4通过螺栓连接，两个球头杆端关节轴承L型万向节5分别与两个爪安装架4下端固连，两个圆盘爪6再分别与两个球头杆端关节轴承L型万向节5固连，每四个小舵机7与一个圆盘爪6固连，八个尖端8通过圆盘爪6上的限位孔，分别与八个小舵机7相连，使得小舵机7转动时能够控制尖端通过限位孔做直线远动，调节伸出爪面的长度。

本发明的工作过程如下：

安装架9与无人机固连后，无人机飞到被抓物品上方，两个大舵机1同步向外旋转，带动推力杆2运动，由于连杆3的限制，爪安装架4只能平动，使圆盘爪6张开，小舵机7旋转，使尖端8伸出爪面的长度为零，无人机下降到合适高度，大舵机1向里旋转，使两爪间的距离减小，爪面与物体接触，此时由于力的作用和球头杆端关节轴承L型万向节5的存在，可使爪子绕球心在空间预设角度范围里旋转，使得爪面与物品表面更好的贴合。然后小舵机7旋转，使尖端8伸出适当长度，增大与物品间的最大静摩擦力，使物品不容易脱落。无人机升高的同时，圆盘爪6旋转，调节物品的重心与无人机的重心在同一条竖直的直线上，实现物品的转移。

一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。