一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机的制作方法

1.本发明涉及物流技术领域，具体是指一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机。


背景技术：

2.无人机快递，即通过利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的无人驾驶的低空飞行器运载包裹，自动送达目的地，能够提高配送效率，同时减少人力成本，随着无人机技术的发展，无人机正在日益广泛地应用到人们的生活之中。
3.现有的物流无人机在进行物流运输时，无人机会在加减速与转向时发生倾斜，并带动下方的包裹同步倾斜，从而容易使包裹内的物件碰撞或错位，尤其是一些易碎品或袋装液体，降低了物流运输的可靠性。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，为了解决物流无人机运输过程中无人机会在加减速与转向时发生倾斜，并带动下方的包裹同步倾斜，从而容易使包裹内的物件碰撞或错位，尤其是一些易碎品或液态物品，降低了物流运输的可靠性的问题，本发明提出了水平调节组件，以气缸与电机二者为驱动源，可同时运行气缸与电机并分别调节物流框前后与左右方向的倾斜度，有助于维持物流框的水平状态，并且物流框左右与前后方向的摆动互不干扰，易于控制。
5.本发明采取的技术方案如下：本发明的一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，包括无人机主体、物流框、机器盒、水平调节组件、缓冲组件和定位组件，所述物流框位于无人机主体下方，所述水平调节组件设于物流框与无人机主体之间，所述机器盒固定设于物流框下方，所述缓冲组件设于机器盒内，所述定位组件设于机器盒和物流框之间。
6.进一步地，所述水平调节组件包括电机、左右转柄、牵动方框、前后转轴、连接块、滑轨、滑块、气缸、连接座、立杆、前后推动杆、控制器和水平传感器，所述电机和气缸均固定设于无人机主体下方，所述左右转柄固定设于电机输出端上，所述牵动方框固定设于左右转柄下方，所述前后转轴转动设于牵动方框内，所述连接块固定设于前后转轴上并且底端固定设于物流框上，所述滑轨固定设于物流框上，所述滑块滑动设于滑轨上，所述连接座转动设于气缸一端，所述立杆滑动贯穿设于牵动方框远离左右转柄的一端，所述立杆铰接设于滑块上，所述前后推动杆铰接设于立杆与连接座之间，所述控制器固定设于牵动方框内，所述水平传感器固定设于物流框上，所述气缸、电机以及水平传感器均与控制器电性连接。
7.进一步地，所述定位组件包括升降柱、夹持单元和锁死单元，所述升降柱滑动贯穿设于物流框与机器盒之间，所述升降柱顶端固定设有载物台，所述夹持单元对称位于载物台两侧，所述锁死单元位于机器盒内，所述夹持单元包括侧夹板、摆杆、短柄一、长柄和短柄二，所述侧夹板滑动设于物流框内侧底端，所述物流框底壁上对称开设有位于载物台两侧的穿透槽，所述摆杆中部转动设于穿透槽内，所述短柄一铰接设于摆杆顶端与侧夹板之间，
所述长柄固定设于摆杆上，所述短柄二铰接设于升降柱底端与长柄之间。
8.进一步地，所述机器盒内部固定设有分隔板，所述锁死单元包括横杆、横管、棘轮、棘齿条和伸缩杆，所述横杆设有两组并且分别铰接设于两组摆杆底端，所述伸缩杆固定设于分隔板上，所述横管固定设于伸缩杆顶端，两组所述横杆分别滑动插接设于横管两端，所述棘轮转动设于横管中心，所述棘齿条滑动设于分隔板上并且与棘轮啮合连接，所述棘轮的侧面与棘齿条的侧面均圆角设置。
9.进一步地，所述缓冲组件设有多组，所述缓冲组件包括转筒、支脚、上弯杆、套环、下弯杆、中间转柄、竖销、弹力绳、支杆、锥轮、滚动筒和阻尼弹簧，所述转筒穿过分隔板并且转动设于物流框底部，所述支脚通过螺纹连接贯穿机器盒底部并且插接设于转筒内，所述上弯杆固定设于转筒上，所述套环转动设于转筒上，所述下弯杆固定设于套环上，所述上弯杆下侧与下弯杆上侧均固定设有凸销，所述中间转柄位于上弯杆与下弯杆之间并且一端转动设于转筒上，所述竖销固定贯穿设于中间转柄上，所述弹力绳对称套设于竖销上下两端并且另一端套设于一组凸销上，所述支杆对称固定设于分隔板上，所述锥轮滑动设于支杆上，所述阻尼弹簧固定设于分隔板与锥轮之间，所述滚动筒转动设于套环上并且滚动贴合设于两组锥轮上，所述转筒内开设有键槽，所述支脚上固定设有传动键，所述传动键滑动设于键槽内。
10.进一步地，所述侧夹板上开设有适配于载物台的避让槽。
11.进一步地，所述升降柱下部与物流框底端之间固定设有撑起弹簧。
12.进一步地，所述机器盒外侧固定设有自锁按键开关，所述棘齿条一侧固定设有滑动贯穿机器盒的勾头杆，所述勾头杆一端固定设于自锁按键开关的按键上。
13.进一步地，所述无人机主体下端与物流框上端均固定设有穿线框，两组所述穿线框之间缝制设有布罩，所述水平调节组件位于布罩内部。
14.进一步地，所述无人机主体两侧均固定设有无人机脚架，所述无人机脚架底端与支脚底端高度相同。
15.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：1、通过电机直接驱动牵动方框与下方物流框左右摆动，通过气缸、连接座、立杆和前后推动杆之间的简单杆系构造推动立杆上下滑移并通过滑块在滑轨上的滑动带动物流框前后摆动，结构简单，可靠性高。
16.2、以气缸与电机二者为驱动源，可同时运行气缸与电机并分别调节物流框前后与左右方向的倾斜度，有助于维持物流框的水平状态，并且物流框左右与前后方向的摆动互不干扰，易于控制。
17.3、通过夹持单元的设置，在将包裹放置到载物台后，能通过包裹的自重下压升降柱并通过短柄二、长柄、摆杆、短柄一的传动推动侧夹板向内滑移并夹持定位包裹，实现了通过自重定位包裹的效果，夹持定位简单，易于操作。
18.4、在侧夹板夹持物件的过程中，摆杆向载物台方向偏转并能带动下方相铰接的横杆上移，从而横管上的棘轮能沿棘齿条滚动上行，并通过棘轮与棘齿条的啮合关系保持夹持单元的稳固性，避免物流无人机运输过程中侧夹板松动而包裹掉落。
19.5、在物流无人机落地时，缓冲组件的设置有助于通过弹力绳与阻尼弹簧的多重缓冲效果对上方物流框中的包裹提供较好的缓冲效果，避免无人机降落时运输物品损坏，增
强了可靠性。
20.6、勾头杆、自锁按键开关的设置能对棘齿条在分隔板上的滑移进行限制，从而达到易于分离棘齿条与棘轮并便于取放包裹的效果。
21.7、物流框与无人机主体之间设置有穿线框，两组穿线框之间缝制的布罩能完整地遮蔽内部的气缸、电机、控制器与水平传感器，避免了器械外露遭到破坏的风险，同时增强了美观性。
附图说明
22.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明去除穿线框与布罩后的主视图；图3为本发明的水平调节组件结构示意图；图4为本发明的缓冲组件与机器盒的立体结构示意图；图5为本发明的缓冲组件与机器盒的剖视结构示意图；图6为本发明的缓冲组件立体结构示意图；图7为本发明的缓冲组件剖视结构示意图；图8为本发明的定位组件剖视结构示意图；图9为本发明的定位组件立体结构示意图；图10为本发明的锁死单元结构示意图。
23.其中，1、无人机主体，2、无人机脚架，3、穿线框，4、布罩，5、物流框，6、电机，7、左右转柄，8、牵动方框，9、前后转轴，10、连接块，11、滑轨，12、滑块，13、气缸，14、连接座，15、立杆，16、前后推动杆，17、控制器，18、水平传感器，19、机器盒，20、分隔板，21、转筒，22、支脚，23、上弯杆，24、套环，25、下弯杆，26、中间转柄，27、竖销，28、凸销，29、弹力绳，30、支杆，31、锥轮，32、滚动筒，33、阻尼弹簧，34、传动键，35、升降柱，36、侧夹板，37、摆杆，38、短柄一，39、长柄，40、短柄二，41、撑起弹簧，42、横杆，43、横管，44、棘轮，45、棘齿条，46、自锁按键开关，47、勾头杆，48、伸缩杆，49、载物台，50、穿透槽，51、键槽，52、避让槽，53、水平调节组件，54、缓冲组件，55、定位组件，551、夹持单元，552、锁死单元。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.如图1、图2所示，本发明的一种具有水平调节功能的可靠性高的物流无人机，包括
无人机主体1、物流框5、机器盒19、水平调节组件53、缓冲组件54和定位组件55，物流框5位于无人机主体1下方，水平调节组件53设于物流框5与无人机主体1之间，机器盒19固定设于物流框5下方，缓冲组件54设于机器盒19内，定位组件55设于机器盒19和物流框5之间。
27.如图2、图3所示，水平调节组件53包括电机6、左右转柄7、牵动方框8、前后转轴9、连接块10、滑轨11、滑块12、气缸13、连接座14、立杆15、前后推动杆16、控制器17和水平传感器18，电机6和气缸13均固定设于无人机主体1下方，左右转柄7固定设于电机6输出端上，牵动方框8固定设于左右转柄7下方，前后转轴9转动设于牵动方框8内，连接块10固定设于前后转轴9上并且底端固定设于物流框5上，滑轨11固定设于物流框5上，滑块12滑动设于滑轨11上，连接座14转动设于气缸13一端，立杆15滑动贯穿设于牵动方框8远离左右转柄7的一端，立杆15铰接设于滑块12上，前后推动杆16铰接设于立杆15与连接座14之间，控制器17固定设于牵动方框8内，水平传感器18固定设于物流框5上，气缸13、电机6以及水平传感器18均与控制器17电性连接，其中，气缸13的伸缩运动能通过连接座14与前后推动杆16的传递带动立杆15在牵动方框8内上下移动，而立杆15下铰接的滑块12在沿滑轨11滑动的同时会使得物流框5与连接块10相对于前后转轴9轴线发生转动，从而调节物流框5的前后倾斜度，电机6与左右转柄7的转动会带动牵动方框8与物流框5左右摆动，此过程中连接座14会发生相对于气缸13端部的转动并带动滑块12、立杆15与前后推动杆16同步转动，从而在电机6调节物流框5左右倾斜度的过程中，以气缸13为驱动源的前后倾斜度调节不受影响。
28.如图1所示，无人机主体1下端与物流框5上端均固定设有穿线框3，两组穿线框3之间缝制设有布罩4，水平调节组件53位于布罩4内部。
29.如图8、图9所示，定位组件55包括升降柱35、夹持单元551和锁死单元552，升降柱35滑动贯穿设于物流框5与机器盒19之间，升降柱35顶端固定设有载物台49，夹持单元551对称位于载物台49两侧，锁死单元552位于机器盒19内，夹持单元551包括侧夹板36、摆杆37、短柄一38、长柄39和短柄二40，侧夹板36滑动设于物流框5内侧底端，物流框5底壁上对称开设有位于载物台49两侧的穿透槽50，摆杆37中部转动设于穿透槽50内，短柄一38铰接设于摆杆37顶端与侧夹板36之间，长柄39固定设于摆杆37上，短柄二40铰接设于升降柱35底端与长柄39之间，其中，包裹放置在载物台49上，包裹自重下压升降柱35通过短柄二40与长柄39带动摆杆37偏转，偏转的摆杆37通过短柄一38推动侧夹板36向载物台49方向移动，从而通过包裹自重实现夹持定位。
30.如图5、图9、图10所示，机器盒19内部固定设有分隔板20，锁死单元552包括横杆42、横管43、棘轮44、棘齿条45和伸缩杆48，横杆42设有两组并且分别铰接设于两组摆杆37底端，伸缩杆48固定设于分隔板20上，横管43固定设于伸缩杆48顶端，两组横杆42分别滑动插接设于横管43两端，棘轮44转动设于横管43中心，棘齿条45滑动设于分隔板20上并且与棘轮44啮合连接，所述棘轮44的侧面与棘齿条45的侧面均圆角设置，其中，夹持单元551运动的过程中摆杆37向着载物台49上部偏转（以图9为例，载物台49左侧摆杆37顺时针偏转，载物台49右侧37逆时针偏转），从而摆杆37下端的横杆42会带动横管43上行（横杆42与横管43做横向的相对滑动，同时伸缩杆48发生伸缩运动），并且棘轮44沿着相啮合的棘齿条45发生单向的滚动，通过棘轮44与棘齿条45的设置避免侧夹板36松动。
31.如图9所示，侧夹板36上开设有适配于载物台49的避让槽52。
32.如图8所示，升降柱35下部与物流框5底端之间固定设有撑起弹簧41，撑起弹簧41
用于在取出包裹时带动升降柱35与载物台49等上行复位，方便后续其他包裹的定位运输。
33.如图5所示，机器盒19外侧固定设有自锁按键开关46，棘齿条45一侧固定设有滑动贯穿机器盒19的勾头杆47，勾头杆47一端固定设于自锁按键开关46的按键上，通过勾头杆47的连接作用，使得棘齿条45的滑移利用了自锁按键开关46的自锁性并可在使用者的按压下获得左右两处静止停留位置，在常态下自锁按键开关46的按键向外凸出并且棘齿条45与棘轮44啮合以保证夹持单元551不会松动，在取出包裹时自锁按键开关46的按键内缩并且棘齿条45横向滑移与棘轮44分离从而使用者能轻易地由侧夹板36之间取出包裹。
34.如图4、图5、图6、图7所示，缓冲组件54设有多组，缓冲组件54包括转筒21、支脚22、上弯杆23、套环24、下弯杆25、中间转柄26、竖销27、弹力绳29、支杆30、锥轮31、滚动筒32和阻尼弹簧33，转筒21穿过分隔板20并且转动设于物流框5底部，支脚22通过螺纹连接贯穿机器盒19底部并且插接设于转筒21内，上弯杆23固定设于转筒21上，套环24转动设于转筒21上，下弯杆25固定设于套环24上，上弯杆23下侧与下弯杆25上侧均固定设有凸销28，中间转柄26位于上弯杆23与下弯杆25之间并且一端转动设于转筒21上，竖销27固定贯穿设于中间转柄26上，弹力绳29对称套设于竖销27上下两端并且另一端套设于一组凸销28上，支杆30对称固定设于分隔板20上，锥轮31滑动设于支杆30上，阻尼弹簧33固定设于分隔板20与锥轮31之间，滚动筒32转动设于套环24上并且滚动贴合设于两组锥轮31上，转筒21内开设有键槽51，支脚22上固定设有传动键34，传动键34滑动设于键槽51内，其中，在物流框5下方的支脚22接触地面时，受到冲击而具有上下移动趋势的支脚22因与机器盒19之间的螺纹连接关系而发生螺旋转动，并通过传动键34带动转筒21摆动，上弯杆23随转筒21摆动的过程会通过上弹力绳29拉动中间转柄26进行第一次缓冲，随后被拉动的中间转柄26通过下弹力绳29拉动下弯杆25进行第二次缓冲，在下弯杆25摆动时，另一侧的滚动筒32在与锥轮31保持接触的同时使锥轮31下压阻尼弹簧33，从而进行第三次缓冲，通过多级缓冲来减缓无人机降落时物流框5所受的冲击，避免物流框5内部物品喷洒或碎裂，增强物流无人机的可靠性。
35.如图1所示，无人机主体1两侧均固定设有无人机脚架2，无人机脚架2底端与支脚22底端高度相同。
36.具体使用时，将包裹置于载物台49上并通过其自重下压升降柱35与撑起弹簧41，升降柱35下降过程中摆杆37驱使侧夹板36由两侧定位包裹，并且此过程中摆杆37带动横杆42、横管43与棘轮44上移，使得棘轮44沿棘齿条45滚动上行并阻止夹持单元551松动。在无人机主体1飞行运输物流包裹的过程中，水平传感器18向控制器17发送倾斜度信号，并有控制器17驱动电机6与气缸13分别带动物流框5做左右摆动与前后摆动从而调节物流框5与内部包裹的水平度。无人机主体1落地时，无人机脚架2与支脚22接触地面，支脚22受到的竖向冲击由弹力绳29与锥轮31下方的阻尼弹簧33进行多级缓冲，以减缓物流框5内包裹所受冲击，增强物流运输可靠性。使用者在取出包裹时仅需要按下自锁按键开关46即可通过勾头杆47横向推动棘齿条45发生滑移，并使得脱离啮合状态的棘轮44能够双向转动，从而夹持单元551不再受到限制，使用者能轻易地取出侧夹板36间的包裹。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
39.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。