一种用于无人机栖息的夹持装置的制作方法

本发明涉及无人机栖息，尤其涉及一种用于无人机栖息的夹持装置。

背景技术：

1、旋翼无人机具有操控性能强、体积小、重量轻、可垂直起降和悬停等优点，在侦察、监视、运输和航测等领域的应用日益广泛。然而，受电池技术发展的制约，目前无人机续航时间普遍较短，通常在1小时以内。为延长作业时间，无人机栖息技术近年来得到广泛重视，在停止作业间隙，无人机可栖息于树枝、电线杆、横杆等物体上以关闭动力、节省电量。

2、目前，实现无人机栖息的技术方案主要是通过舵机或电机驱动夹爪或爪刺的主动式抓握装置，其抓握和释放过程均需消耗电能，不仅增加了无人机的负载，也额外消耗了本已有限的电池电量，在长航时任务中难以胜任。另一类则是通过夹持状态锁定的自锁装置，此类装置虽能在夹持后通过机械自锁保持状态，但其自锁触发多依赖绳索拉动或仍需主动驱动介入方能完成锁止与解锁，使用麻烦，自动化程度低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用于无人机栖息的夹持装置。

2、为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

3、一种用于无人机栖息的夹持装置，包括：

4、底座机构，所述底座机构包括第一安装板、第二安装板和折展结构，所述第一安装板与所述第二安装板之间通过所述折展结构连接，所述第二安装板用于与无人机连接，所述第一安装板设置于所述第二安装板上方，所述折展结构限制所述第一安装板与所述第二安装板仅沿垂直于板面的方向相对靠近或远离；

5、触发机构，所述触发机构安装于所述第一安装板上，包括触发件和锁扣组件，所述锁扣组件与所述触发件连接，所述锁扣组件具有第一稳态和第二稳态，所述锁扣组件在受到外部接触力时能够被其带动在所述第一稳态和所述第二稳态之间进行切换；

6、夹爪，所述夹爪铰接于所述第一安装板上，并与所述锁扣组件连接，所述锁扣组件处于所述第一稳态时所述夹爪开启，所述锁扣组件处于所述第二稳态时所述夹爪闭合；

7、自锁机构，所述自锁机构设置于所述第一安装板与所述第二安装板之间，所述自锁机构在所述第一安装板与所述第二安装板相对远离时能够与所述锁扣组件卡接以将所述锁扣组件锁定于所述第二稳态。

8、可选的，所述折展结构为sarrus折展机构，包括八个侧板，八个所述侧板分别铰接于所述第一安装板和所述第二安装板之间，相邻所述侧板之间相互铰接，所述第一安装板与所述第二安装板始终保持平行。

9、可选的，所述锁扣组件包括方形滑块、滑块连杆和压缩弹簧，所述触发机构还包括固定滑槽和中间杆，所述固定滑槽固定于所述第一安装板中心，所述方形滑块置于所述固定滑槽内且能够沿其滑动，所述方形滑块一面上设置有心形槽，所述滑块连杆一端铰接于所述第一安装板、另一端设置有固定滑块，所述固定滑块可滑动地设置于所述心形槽中，所述压缩弹簧抵接于所述方形滑块与所述第一安装板之间，所述方形滑块通过所述中间杆连接至所述触发件。

10、可选的，所述心形槽具有第一凹陷和第二凹陷，所述方形滑块滑动至靠近所述第一安装板的位置时，所述固定滑块卡于所述第一凹陷中，所述锁扣组件处于所述第一稳态；所述固定滑块在外力驱动下克服所述压缩弹簧的弹力滑动至远离所述第一安装板的位置后，所述固定滑块沿所述心形槽滑动并卡于所述第二凹陷中，所述锁扣组件处于所述第二稳态。

11、可选的，所述夹爪包括两个爪子和两个小连杆，所述爪子铰接于所述第一安装板上，所述爪子通过所述小连杆与所述中间杆连接。

12、可选的，所述中间杆与所述小连杆之间为铰接。

13、可选的，所述自锁机构包括棘齿条、棘爪、复位拉簧和自锁拉簧，所述棘齿条固定于所述方形滑块的另一面上，所述棘爪通过所述复位拉簧铰接于所述第一安装板上，所述自锁拉簧连接于所述棘爪与所述第二安装板之间。

14、可选的，所述第一安装板与所述第二安装板相对远离时，所述自锁拉簧拉动所述棘爪与所述棘齿条啮合；所述第一安装板与所述第二安装板相对靠近时，所述复位拉簧拉动所述棘爪脱离所述棘齿条。

15、可选的，所述触发件为圆形触发平台，所述圆形触发平台固定于所述中间杆远离所述第一安装板的一端。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

17、本发明的提供了一种用于无人机栖息的夹持装置，通过外部接触力驱动触发机构使锁扣组件在第一稳态与第二稳态之间切换，从而带动夹爪实现开启与闭合的双稳态转换，无需电机或舵机等主动驱动元件，不消耗电能。夹爪闭合后，无人机在重力作用下带动底座机构展开，自锁机构自动将锁扣组件锁定于第二稳态，实现夹持状态的自锁，能够承受更大的拉力，有效防止无人机意外脱落。当无人机再次产生升力时，底座机构收拢，自锁机构自动解除锁定，再通过二次接触即可使夹爪开启释放，全过程无需人为对无人机进行额外调整。

1.一种用于无人机栖息的夹持装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于无人机栖息的夹持装置，其特征在于，所述折展结构（13）为sarrus折展机构，包括八个侧板（131），八个所述侧板（131）分别铰接于所述第一安装板（11）和所述第二安装板（12）之间，相邻所述侧板（131）之间相互铰接，所述第一安装板（11）与所述第二安装板（12）始终保持平行。

3.根据权利要求1所述的一种用于无人机栖息的夹持装置，其特征在于，所述锁扣组件（22）包括方形滑块（221）、滑块连杆（222）和压缩弹簧（223），所述触发机构（2）还包括固定滑槽（23）和中间杆（24），所述固定滑槽（23）固定于所述第一安装板（11）中心，所述方形滑块（221）置于所述固定滑槽（23）内且能够沿其滑动，所述方形滑块（221）一面上设置有心形槽（224），所述滑块连杆（222）一端铰接于所述第一安装板（11）、另一端设置有固定滑块(227)且所述固定滑块(227)可滑动地设置于所述心形槽（224）中，所述压缩弹簧（223）抵接于所述方形滑块（221）与所述第一安装板（11）之间，所述方形滑块（221）通过所述中间杆（24）连接至所述触发件（21）。

4.根据权利要求3所述的一种用于无人机栖息的夹持装置，其特征在于，所述心形槽（224）具有第一凹陷（225）和第二凹陷（226），所述方形滑块（221）滑动至靠近所述第一安装板（11）的位置时，所述固定滑块(227)卡于所述第一凹陷（225）中，所述锁扣组件（22）处于所述第一稳态；所述固定滑块(227)在外力驱动下克服所述压缩弹簧（223）的弹力滑动至远离所述第一安装板（11）的位置后，所述固定滑块(227)沿所述心形槽（224）滑动并卡于所述第二凹陷（226）中，所述锁扣组件（22）处于所述第二稳态。

5.根据权利要求3所述的一种用于无人机栖息的夹持装置，其特征在于，所述夹爪（3）包括两个爪子（31）和两个小连杆（32），所述爪子（31）铰接于所述第一安装板（11）上，所述爪子（31）通过所述小连杆（32）与所述中间杆（24）连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于无人机栖息的夹持装置，其特征在于，所述中间杆（24）与所述小连杆（32）之间为铰接。

7.根据权利要求3所述的一种用于无人机栖息的夹持装置，其特征在于，所述自锁机构（4）包括棘齿条（41）、棘爪（42）、复位拉簧（43）和自锁拉簧（44），所述棘齿条（41）固定于所述方形滑块（221）的另一面上，所述棘爪（42）通过所述复位拉簧（43）铰接于所述第一安装板（11）上，所述自锁拉簧（44）连接于所述棘爪（42）与所述第二安装板（12）之间。

8.根据权利要求7所述的一种用于无人机栖息的夹持装置，其特征在于，所述第一安装板（11）与所述第二安装板（12）相对远离时，所述自锁拉簧（44）拉动所述棘爪（42）与所述棘齿条（41）啮合；所述第一安装板（11）与所述第二安装板（12）相对靠近时，所述复位拉簧（43）拉动所述棘爪（42）脱离所述棘齿条（41）。

9.根据权利要求3所述的一种用于无人机栖息的夹持装置，其特征在于，所述触发件（21）为圆形触发平台，所述圆形触发平台固定于所述中间杆（24）远离所述第一安装板（11）的一端。