[实用新型]一种基于飞行器平台的作业装置

说明书

技术领域

本实用新型属于飞行器技术领域，具体涉及一种基于飞行器平台的作业装置。

背景技术

飞行器能够在三维空间中自由运动，具有运动机动性强、灵活性高等特点，近年来得到了较多的关注，已经在多种复杂场合和应用中体现出了重要作用。但现有的飞行器只能完成诸如火灾探测、地震现场勘测、广域环境建模等被动式监测任务。

随着机器人应用领域的扩展，人们期望飞行器能够对其所处环境施加主动影响。目前已经出现了在飞行器上加装机械臂或手爪，来代替人进行作业的技术，如中国实用新型专利CN201520197224.6提出了一种多旋翼山核桃采摘装置，中国实用新型专利CN201520113123.6提出了一种基于多旋翼机的反恐排爆机器人，中国实用新型专利CN201220273310.7提出了一种基于飞行机器人的高空危险环境物品清理系统。这类飞行器上的主动装置能够与外界环境进行接触力较小的交互，但无法胜任接触力很大的按压型操作，例如钉钉子，按按钮等。

以传统的旋翼式飞行器为例，其按压操作的受力分析如图1所示。当飞行器产生前倾的动作时，旋翼的升力F不再竖直向上，而是有所倾斜，于是升力F可以分解为竖直向上的分力F1和水平的分力F2，竖直向上的分力F1保证飞行器的悬停，水平的分力F2作为提供按压操作的力，由于F2＝F sinα，如果要使按水平的分力F2较大，需要增大升力F和/或倾角α，如增大升力F，需要让旋翼的直径增大，这样飞行器的体积会明显增大，所需要的作业工作空间也会增大，导致作业条件难以保证；如增大倾斜角度α，会使得飞行器过于倾斜，竖直向上的分力F1过小，可能不足以平衡飞行器的重力，容易失稳。也就是说，现有的飞行器只能通过机体自身的姿态变化来产生按压操作所需要的力，很难完成接触力很大的按压型操作，且在按压操作过程中难以保证飞行姿态的稳定。

实用新型内容

为了使得飞行器能够提供较大的接触力且保证飞行姿态的稳定，本实用新型提供了一种基于飞行器平台的作业装置。

一种基于飞行器平台的作业装置，所述作业装置包括：

底座、电机、离合器、预旋机构、触发机构、夹持装置和复位装置；

所述电机、离合器和预旋机构共轴连接，并能围绕该轴旋转，其中该轴安装在底座上；离合器能够接合或与预旋机构分离；

预旋机构与触发机构啮合连接，能够带动触发机构移动；

夹持装置位于底座的一侧，夹持装置形成有供触发机构移动和设置复位装置的空间；

复位装置沿触发机构的移动方向设置，复位装置的一端与触发机构连接，复位装置的另一端抵接在夹持装置内部。

进一步地，所述复位装置为弹簧。

进一步地，所述预旋机构为齿轮，所述触发机构朝向预旋机构的一侧形成有与所述齿轮啮合的齿条。

进一步地，所述触发机构的一端面上形成有安置结构。

进一步地，所述安置结构为容置孔，或者为按压臂。

进一步地，底座包括一体形成的底部、背部和顶部，其中，底座的底部和顶部沿相同方向凸出于背部。

进一步地，该轴与底座的背部垂直。

进一步地，离合器位于电机和预旋机构之间，预旋机构位于底座的背部和离合器之间。

进一步地，触发机构位于预旋机构的上方，底座顶部的下方；或者触发机构位于预旋机构的下方，底座底部的上方。

进一步地，夹持装置包括一体形成的顶部、底部、背部和一端侧部，夹持装置的底部和顶部沿相同方向凸出于背部，端侧部位于顶部和背部的一端，但不延伸到底部，从而在端侧部的下端面与底部的上端面之间形成供被作业的对象通过的通道；复位装置的一端固定安装在夹持装置端侧部的内侧壁上，另一端固定安装在触发机构靠近夹持装置的端面上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种基于飞行器平台的作业装置，用来完成与外界有着较大作用力的接触型按压任务，包含但不限于钉钉子，按按钮等，并且能保持飞行器的飞行姿态。

此外，传统的飞行器要达到相同的按压效果，必须采用大型的无人机才能达到相同的按压效果。而本实用新型的专业装置轻便灵活，可以对现有的飞行器，例如小型无人机进行改造，就可以实现按压作业。因此本实用新型有效的节约了装备成本，同时小型无人机方便灵活，可以在空间受限的场地作业。

附图说明

图1是现有飞行器的受力分析图；

图2是本实用新型提出的基于飞行器平台的作业装置的结构示意图。