无人机抛货装置和无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机领域，特别涉及一种无人机抛货装置和无人机。


背景技术：

2.无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，其被广泛应用于边防巡逻、航空摄像、工地测绘等领域。随着物流行业的快速发展，采用无人机进行快递投放已逐渐成为现实。
3.在发明人了解的相关技术中，无人机的抛货装置的结构都很复杂导致装载货物的步骤繁琐，使用不便。而且结构复杂会导致维修不便。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种无人机抛货装置和无人机，以方便装载货物。
5.本实用新型的第一方面提供一种无人机抛货装置，包括：
6.第一壳体；
7.挂钩，挂钩的第一端可转动地连接于第一壳体上，挂钩的第二端自由设置；和
8.止挡件，止挡件的第一端可转动地连接于第一壳体上，止挡件的第二端自由设置；
9.无人机抛货装置具有载货状态和抛货状态，在载货状态，止挡件的第二端转动至与挂钩的第二端抵接的位置；在抛货状态，挂钩的第二端朝远离止挡件的方向转动。
10.在一些实施例中，挂钩的第一端包括卡止边，无人机抛货装置还包括用于与卡止边配合的卡接件，在载货状态，卡接件与卡止边卡接；在抛货状态，卡接件脱离卡止边。
11.在一些实施例中，挂钩的第一端的外侧设置有第一卡止边，无人机抛货装置还包括摇臂，摇臂的第一端设置有第一卡接件，摇臂的第一端可转动地连接于第一壳体上以使第一卡接件与第一卡止边卡接或者远离第一卡止边。
12.在一些实施例中，无人机抛货装置还包括立柱滑块，摇臂的第二端设置有长形孔，第一壳体上设置有弧形孔，立柱滑块穿设于长形孔和弧形孔的交叉处，立柱滑块被配置为沿弧形孔可移动地设置以带动摇臂转动。
13.在一些实施例中，无人机抛货装置还包括驱动机构，驱动机构驱动立柱滑块沿弧形孔移动。
14.在一些实施例中，驱动机构包括拉线和滑轮，滑轮设置于第一壳体的外侧，拉线的第一端与立柱滑块连接，拉线的第二端绕过滑轮并在舵机的作用下移动。
15.在一些实施例中，驱动机构包括与立柱滑块连接的驱动臂结构，驱动臂结构包括驱动臂和舵机，驱动臂的一端与立柱滑块连接，驱动臂的另一端与舵机连接，舵机通过驱动臂驱动立柱滑块移动。
16.在一些实施例中，挂钩的第一端的内侧设置有第二卡止边，第一壳体的侧壁上设置有第二卡接件，在第一卡止边与第一卡接件卡接时，第二卡接件与第二卡止边卡接。
17.在一些实施例中，无人机抛货装置还包括第二壳体，第二壳体与第一壳体连接以
使得第一壳体和第二壳体之间形成内腔，挂钩和止挡件均位于内腔中。
18.在一些实施例中，无人机抛货装置还包括第一扭簧，第一扭簧的中心孔套设在挂钩的转动轴上，第一扭簧的一端与第一壳体固定连接，第一扭簧的另一端与挂钩连接。
19.在一些实施例中，无人机抛货装置还包括第二扭簧，第二扭簧的中心孔套设在止挡件的转动轴上，第二扭簧的一端与第一壳体固定连接，第二扭簧的另一端与止挡件连接。
20.本实用新型的第二方面提供一种无人机，包括如上所述的无人机抛货装置。
21.基于本实用新型提供的无人机抛货装置和无人机，无人机抛货装置包括第一壳体、挂钩和止挡件，挂钩的第一端可转动地连接于第一壳体上，挂钩的第二端自由设置，止挡件的第一端可转动地连接于第一壳体上，止挡件的第二端自由设置，无人机抛货装置具有载货状态和抛货状态，在载货状态，止挡件的第二端转动至与挂钩的第二端抵接的位置；在抛货状态，挂钩的第二端朝远离止挡件的方向转动。本实用新型的抛货装置无需通电即可直接装货，方便快捷。
22.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
24.图1为本实用新型实施例无人机抛货装置的结构示意图。
25.图2为图1所示的无人机抛货装置的爆炸结构示意图。
26.图3为图1所示的无人机抛货装置在进入载货状态之前的内部结构示意图。
27.图4为图1所示的无人机抛货装置在处于载货状态时的内部结构示意图。
28.图5为图1所示的无人机抛货装置在处于抛货状态时的内部结构示意图。
29.图6为图2中的第一壳体的结构示意图。
30.图7为本实用新型一实施例的立柱滑块的驱动机构的结构示意图。
31.图8和图9为本实用新型另一实施例的立柱滑块的驱动机构的结构示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，
而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
34.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
35.如图1至图9所示，本实用新型实施例的无人机抛货装置包括：
36.第一壳体7；
37.挂钩6，挂钩6的第一端可转动地连接于第一壳体7上，挂钩6 的第二端自由设置；和
38.止挡件5，止挡件5的第一端可转动地连接于第一壳体7上，止挡件5的第二端自由设置；
39.无人机抛货装置具有载货状态和抛货状态，在载货状态，止挡件 5的第二端转动至与挂钩6的第二端抵接的位置；在抛货状态，挂钩 6的第二端朝远离止挡件5的方向转动。
40.如图3所示，在该抛货装置需要载货时，将止挡片5顶开即可将货物挂点挂在挂钩6上，然后止挡片5转动至与挂钩6的第二端抵接的位置即可使得该抛货装置进入载货状态；如图5所示，在该抛货装置需要抛货时，挂钩6顺时针转动到图示的打开状态，货物将自由脱落完成抛货动作。本实施例的抛货装置无需通电即可直接装货，方便快捷。而且止挡片5与挂钩6的第二端抵接可防止货物脱落。
41.参考图3至图5所示，本实施例的无人机抛货装置还包括第一扭簧8，第一扭簧8的中心孔套设在挂钩6的转动轴上，第一扭簧8的一端与第一壳体7固定连接，第一扭簧8的另一端与挂钩6连接。第一扭簧8给挂钩6施加一个绕其转动轴沿逆时针方向转动的预转矩。当挂钩6完成抛货后，挂钩6会在第一扭簧8的作用下沿逆时针转动而回到原位。
42.参考图3至图5所示，本实施例的无人机抛货装置还包括第二扭簧4，第二扭簧4的中心孔套设在止挡件5的转动轴上，第二扭簧4 的一端与第一壳体7固定连接，第二扭簧4的另一端与止挡件5连接。第二扭簧4给止挡件5施加一个绕其转动轴沿逆时针转动的预转矩。当货物将止挡件5顶开而挂设在挂钩6上后，止挡件5会在第二扭簧 4的作用下沿逆时针转动而回到原位。
43.如图3至图5所示，本实施例的挂钩6的第一端包括卡止边。无人机抛货装置还包括用于与卡止边配合的卡接件。在载货状态，卡接件与卡止边卡接；在抛货状态，卡接件脱离卡止边。
44.具体地，挂钩6的第一端的外侧设置有第一卡止边61，无人机抛货装置还包括摇臂1，摇臂1的第一端设置有第一卡接件11，摇臂 1的第一端可转动地连接于第一壳体7上以使第一卡接件11与第一卡止边61卡接或者远离第一卡止边61。
45.如图3和图4所示，挂钩6的第一端的内侧设置有第二卡止边 62，第一壳体7的侧壁上设置有第二卡接件72，在第一卡止边61与第一卡接件11卡接时，第二卡接件72与第二卡止边62卡接。也就是说，在本实施例的抛货装置在处于载货状态时，挂钩6的两侧均被卡止从而防止挂钩6转动，这样可有效保证货物的承载可靠性。而且在本实施例的抛货装置完成抛货后，挂钩6在第一扭簧8的作用下自动回位时，第二卡接件72会对挂钩6的回位起到限位的作用。
46.在需要抛货时，需要先解除挂钩6的卡止，然后挂钩6才能转动进而实现货物的抛落。
47.具体在本实施例中，无人机抛货装置还包括立柱滑块3，摇臂1 的第二端设置有长形孔，第一壳体7上设置有弧形孔，立柱滑块3 穿设于长形孔和弧形孔的交叉处，立柱滑块3被配置为沿弧形孔可移动地设置以带动摇臂1转动。如图5所示，控制立柱滑块3沿弧形孔移动至最下端从而使得摇臂1顺时针转动，那么摇臂1的第一端设置的第一卡接件11脱离挂钩6上的第一卡接边61从而解除对挂钩6 的卡止。
48.挂钩6上挂载的货物的重力会给挂钩6施加一个沿顺时针转动的扭矩从而使得挂钩6的卡止被解除后沿顺时针转动进而使得货物自动脱落完成抛货动作。在货物脱落后，挂钩6在第一扭簧8的扭力作用下会自动回弹。而且由于在第一壳体7上的第二卡接件72的限位作用下挂钩6会扭回到初始位置。
49.本实施例的无人机抛货装置还包括驱动机构，驱动机构驱动立柱滑块3沿弧形孔移动。
50.在一个实施例中，如图7所示，驱动机构包括拉线12和滑轮13。滑轮13设置于第一壳体7的外侧。拉线12的第一端与立柱滑块3 连接，拉线12的第二端绕过滑轮13并在外力的作用下移动。拉线 12的第二端移动会带动拉线12的第一端移动进而带动立柱滑块3沿着弧形孔移动。
51.在另一实施例中，如图8和图9所示，驱动机构包括驱动臂结构。驱动臂结构包括驱动臂14和舵机15，驱动臂14的一端与立柱滑块3 连接，驱动臂14的另一端与舵机15连接，舵机15通过驱动臂14 驱动立柱滑块3移动。
52.如图2所示，本实施例的无人机抛货装置还包括第三扭簧10。第三扭簧10的中心孔套设在摇臂1的转动轴上，第三扭簧10的一端与第一壳体7固定连接，第三扭簧10的另一端与摇臂1连接。如图 5所示，第三扭簧10给摇臂1施加一个绕其转动轴沿逆时针转动的预转矩。当本实施例的抛货装置完成抛货后，解除驱动机构对立柱滑块3施加的驱动力，则摇臂1在第三扭簧10的作用下沿逆时针转动而回到原位。
53.如图2所示，本实施例的无人机抛货装置还包括第二壳体2，第二壳体2与第一壳体7连接以使得第一壳体7和第二壳体2之间形成内腔，挂钩6和止挡件5均位于内腔内。第一壳体7和第二壳体2 扣合形成内腔，其他零件均设置在内腔中，两个壳体对内部的零件形成保护，避免损坏。
54.下面根据图1至图9对本实用新型实施例的无人机抛货装置的结构及工作过程进行详细说明。
55.如图1和图2所示，本实用新型实施例的无人机抛货装置包括第一壳体7、第二壳体2、摇臂1、立柱滑块3、止挡件5、挂钩6、第一扭簧8、第二扭簧4、第三扭簧10、第一轴承9和第
二轴承11。
56.如图6所示，第一壳体7包括侧壁和底壁。底壁上设置有第一轴柱74、第二轴柱75和弧形孔73。侧壁上设置有止挡件限位部71和第二卡接件72。
57.如图3至图5所示，摇臂1的第一端可转动地连接于第一轴柱 74上，摇臂1的第二端设置有长形孔。该长形孔与弧形孔73交叉上设置。立柱滑块3穿设在长形孔和弧形孔73的交叉处。立柱滑块3 移动可带动摇臂1转动。
58.具体地，摇臂1的第一端通过第二轴承11连接于第一轴柱74 上。第三扭簧10的中心孔套设于第一轴柱74上且第三扭簧10的第一端与第一壳体7连接，第三扭簧10的第二端与摇臂1连接。
59.挂钩6的第一端可转动地连接于第二轴柱75上，另一端自由设置。具体地，挂钩6的第一端通过第一轴承9连接于第二轴柱75上。第一扭簧8的中心孔套设于第二轴柱75上且第一扭簧8的第一端与第一壳体7连接，第一扭簧8的第二端与挂钩6连接。
60.止挡件5的第一端可转动地连接于第一壳体7上，止挡片5的另一端自由设置。第二扭簧4的中心孔套设在止挡件5的转动轴上，第二扭簧4的一端与第一壳体7固定连接，第二扭簧4的另一端与止挡件5连接。
61.如图3所示，装载货物时，将货物挂点由右向左顶开止挡件5，挂入到挂钩6上，在此过程中，止挡片5顺时针转动，在货物挂入后止挡片5在第二扭簧4的作用下回弹，回弹时受止挡件限位部71的限位作用回到初始位置。此时如图4所示，挂钩6的两个卡止边分别与对应的卡接件卡接被限位形成机械锁死。
62.如图5所示，在执行抛货动作时，拨动立柱滑块3，使其沿摇臂 1的长形孔以及第一壳体7上的弧形孔73向下移动至弧形孔73的下端，此时摇臂1在立柱滑块3的带动下顺时针转动从而使得挂钩6 和摇臂1之间的接触限位机械锁死点松开，挂钩6受货物重力的作用将绕其转动轴转动，到图5所示的打开状态，货物将自由脱落，完成抛货动作。
63.在货物挂点脱落后，挂钩6因受第一扭簧8的扭力作用会自动会弹，又因受第一壳体7上的第二卡接件72的限位作用，故会回弹到初始位置，此时解除拨动立柱滑块3的力，则摇臂1也会受第三扭簧10的作用回弹到初始位置，整个结构回复到初始状态。
64.本实施例的无人机在飞行过程中，止档件5和挂钩6的自由端抵接，限制货物挂点不会脱落，装货时止档件5可自动回弹，无需为设备供电，操作简便。
65.抛货时，货物挂点对挂钩6的拉力和力臂远大于第一扭簧8对挂钩6产生的扭矩，故可保证货物自动脱落，不会有机械故障。
66.抛货时，摇臂1转动要克服的是摇臂1和挂钩6的卡止边的摩擦力，摩擦力远小于货物挂点的重力，此处形成一级省力效果。摇臂1 的第一端与第一壳体7连接，第二端在立柱滑块3的驱动下转动，此处可形成一个省力杠杆，即二级省力效果。而且本实施例的转动轴处选用轴承，更是进一步降低了各结构的转动摩擦力，从而形成多重省力结构。这样就可保证舵机15摇臂的拉力远远小于货物挂点的拉力，从而降低对舵机性能的要求，进而节省成本。
67.如图7所示，对于本实施例的立柱滑块3采用拉线驱动的实施例来说，由于牵引拉线的软性材料性质，可以将舵机结构放置于较远的位置，降低了尺寸和安装位置的限制，舵机也不限于传统意义的摇臂形式，也可选用其他如收缩舵机、直线舵机、电动机等执行机
构，选择形式多样。而且由于牵引拉线的软性材料性质，可以放空一端行程，使得执行机构有一段空余行程，这样设计的好处在于可以防止飞行过程中因震动、信号干扰等因素造成的结构自动打开，导致的货物掉落。这又进一步降低了对于舵机转动精度的要求，降低成本。
68.如图8和图9所示，对于采用舵机摇臂的实施例来说，也可通过对舵机摇臂与立柱滑块的连接孔位形式设计，进一步达到上述目的。
69.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。