本發(fā)明涉及無人機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種空中抓取飛行機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，無人機(jī)以其使用靈活、生存概率高、機(jī)載配置多樣化、滯空時間長、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)在多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。無人機(jī)在戰(zhàn)場毀傷評估、地質(zhì)勘探、海岸緝毒、災(zāi)情監(jiān)測、農(nóng)業(yè)植保、航拍巡視、物品運(yùn)輸、醫(yī)療救援、危險地區(qū)采樣等方面發(fā)揮著重要的作用。

例如在高山拾取的水瓶垃圾拾取工作時，往往會使人類面臨一些不必要的危險。無人機(jī)機(jī)械爪的作用就可以發(fā)揮出來了，無人機(jī)通過搭載無人機(jī)機(jī)械爪后，通過無人機(jī)飛行將機(jī)械爪帶到指定位置進(jìn)行工作，不但可以出色完成工作，同時可以降低危險發(fā)生的可能。

如今城市高樓聳立，窗臺外也有一些我們不經(jīng)意間掉落的物品和一些垃圾，在高樓的一些人類不易到達(dá)的地點(diǎn)，在這些地方的物品不取會造成經(jīng)濟(jì)損失，垃圾不清理會使得環(huán)境不雅觀并可能污染環(huán)境。

如果在發(fā)生自然災(zāi)害和一些危險情況的時候，如果需要對現(xiàn)場的物品進(jìn)行取樣并帶回的時候，在一些形狀規(guī)則適合抓取的物品可以采用該爪進(jìn)行現(xiàn)場抓取，因?yàn)椴僮骱唵?、重量輕不但可以節(jié)省操作時間，而且容易上手。

然而現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械爪存在諸多弊端，例如利用金屬板進(jìn)行加工制作，對加工精度有一定要求，如果間隙較大最終會是的金屬爪在合攏的時候無法到達(dá)理想狀態(tài)，最終影響抓取效果。有時完全靠機(jī)械結(jié)構(gòu)和自身重量實(shí)現(xiàn)爪的張開和合攏，在抓取后無法自動放開抓取物品只能人為進(jìn)行釋放。而且，對抓取的物品外形有一定的限定，有些外形平整、過大等物品無法進(jìn)行抓取。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種空中抓取飛行機(jī)器人，由無人機(jī)和機(jī)械爪兩個部分組成，其中機(jī)械爪部分由五個爪和四桿機(jī)構(gòu)組成的。該機(jī)械爪無需電源驅(qū)動，在機(jī)械爪表面接觸到物體表面的時候機(jī)械爪會自動張開將物品包覆在爪內(nèi)，之后當(dāng)尼龍繩拉動機(jī)械爪上升的時候，機(jī)械爪在鉸鏈的作用下會自動合攏而且會緊固閉合，這樣機(jī)械爪就能夠抓起物品。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

空中抓取飛行機(jī)器人，包括無人機(jī)部分和機(jī)械爪部分。

進(jìn)一步的，無人機(jī)部分包括四軸無人機(jī)，通過飛控和接收機(jī)對無人機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步的，機(jī)械爪部分包括頂面板、頂面連接件、上拉桿、下拉桿、爪定位柱和爪。

進(jìn)一步的，頂面連接件、上拉桿與下拉桿與爪形成一個鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)械爪抓取物品時，由于機(jī)械爪自身重量和鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)會使得爪自動向外分離，當(dāng)物品進(jìn)入爪的范圍后當(dāng)拉動機(jī)械爪向上提升的過程中機(jī)械爪會自動閉合并將物品抓緊。

本發(fā)明還提供一種無人機(jī)抓取物品的方法，采用上述空中抓取飛行機(jī)器人，所述方法包括：

遙控?zé)o人機(jī)到指定地點(diǎn)，釋放舵機(jī)上的線繩使得機(jī)械爪到待抓取物品的上方后開始抓取，抓取后收緊線繩機(jī)械爪自動閉合并將物品抓緊。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的空中抓取飛行機(jī)器人的示意圖。

圖2為本發(fā)明的機(jī)械爪的示意圖。

圖3為本發(fā)明的繞線輪部分示意圖。

(注意：附圖中的所示結(jié)構(gòu)只是為了說明發(fā)明特征的示意，并非是要依據(jù)附圖所示結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

根據(jù)發(fā)明所述的空中抓取飛行機(jī)器人，通過無人機(jī)搭載機(jī)械爪可以完成許多人類無法輕易完成的工作和任務(wù)，由于無人機(jī)具有成本低，效費(fèi)比好，無人員傷亡風(fēng)險，生存能力強(qiáng)，機(jī)動性能好，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在搭載上機(jī)械爪以后，可以通過遠(yuǎn)程遙控，讓無人機(jī)到達(dá)一些危險的地區(qū)，操作完成這些工作。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明所述的空中抓取飛行機(jī)器人，包括無人機(jī)部分100和機(jī)械爪部分200。其中無人機(jī)部分100采用四軸無人機(jī)進(jìn)行搭載，四軸無人機(jī)的機(jī)身和重量較輕。在機(jī)身下方放置繞線輪用來給機(jī)械爪進(jìn)行釋放和回收工作，將繞線輪固定在無人機(jī)上以后，再用尼龍繩將機(jī)械爪固定，繞在繞線輪上，當(dāng)遙控器給無人機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)送信號的時候，無人機(jī)就可以通過繞線輪釋放尼龍繩來控制繩子長度，以便無人機(jī)更方便的進(jìn)行抓取。

進(jìn)一步的，無人機(jī)可采用自制的四軸無人機(jī)，飛機(jī)主體是通過碳纖維板和碳纖維管進(jìn)行支撐，通過鋁合金管夾將碳纖管固定，焊接好電機(jī)電調(diào)等位置，裝上飛控和接收機(jī)之后就是對無人機(jī)飛行狀態(tài)的調(diào)整工作，通過調(diào)整電機(jī)的角度和無人機(jī)的重量提高無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性和續(xù)航時間。

如圖2所示，無人機(jī)無動力機(jī)械爪部分200包括：1、頂面板2、頂面連接件3、上拉桿4、下拉桿5、爪定位柱6、爪。

其中，首先通過螺栓將頂面板1與蝶翼狀的頂面連接件2連接好，然后將爪定位柱5安裝到爪6上。其中，爪6包括六組或更多組，每組由兩片爪片構(gòu)成，兩片爪片形狀相同，均為一端較細(xì)一端較粗的爪狀結(jié)構(gòu)，通過爪定位柱5將兩片爪片固定在一起，且兩片爪片之間間隔一定距離，用于容納上拉桿3與下拉桿4。

上拉桿3與下拉桿4為兩片平行的指狀結(jié)構(gòu)，二者的一端通過緊固件分別固定在蝶翼狀的頂面連接件2上的上下位置，另一端分別通過緊固件固定在爪6的兩片爪6之間。優(yōu)選的，可以采用雞眼鉚釘固定上拉桿3與下拉桿4。

由此，頂面連接件2、上拉桿3與下拉桿4與爪6形成一個鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)機(jī)械爪下面有物品的時候由于機(jī)械爪自身重量和鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)會使得爪6自動向外分離，當(dāng)物品進(jìn)入爪6的范圍后當(dāng)拉動機(jī)械爪向上提升的過程中機(jī)械爪會自動閉合并將物品抓緊。

如圖3所示，繞線輪裝置包括：7、舵機(jī)架8、舵機(jī)9、舵機(jī)連接件10、線繩11、繞線輪。

將舵機(jī)8和舵機(jī)架7通過螺栓連接好然后將線繩10固定在繞線輪11上，再用螺栓固定好舵機(jī)8和繞線輪11部分，其中舵機(jī)8固定在繞線輪11的外端。通過舵機(jī)8的旋轉(zhuǎn)，使線繩10繞著繞線輪11進(jìn)行纏繞，從而達(dá)到控制線繩10長短的目的。

固定時，將繞線輪裝置用螺栓固定在無人機(jī)的底部，然后將無人機(jī)機(jī)械爪通過線繩10固定在繞線輪11上，然后調(diào)節(jié)好遙控器與無人機(jī)、遙控器與舵機(jī)8之間的控制關(guān)系。當(dāng)無人機(jī)起飛的時候，舵機(jī)8將線繩10繞緊，這樣在無人機(jī)起飛后飛達(dá)指定地點(diǎn)以后再釋放舵機(jī)8上的線繩10即可進(jìn)行抓取。優(yōu)選的，線繩10可采用尼龍繩。

根據(jù)本發(fā)明所述的空中抓取飛行機(jī)器人的技術(shù)方案可知，無需增加電源作為動力，節(jié)省了能耗，并且自身的重量也減輕，在加載到無人機(jī)上以后減輕了飛行抓取機(jī)器人的整體重量。這樣，無人機(jī)的負(fù)載能力得到相對提升。其次，該機(jī)械爪依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行爪的閉合，結(jié)構(gòu)相對簡易，操作者可以在遠(yuǎn)程遙控?zé)o人機(jī)控制機(jī)械爪，對一些物品進(jìn)行抓取，可以到達(dá)人們無法輕易到達(dá)的地點(diǎn)，還能夠完成一些危險的工作。

以上所述，僅為發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。