[发明专利]一种基于伸展并联机构的无人机回收充电装置

权利要求书

1.一种基于伸展并联机构的无人机回收充电装置，其特征在于，包括从下至上依次设置的升降机构、伸展并联机构和无人机降落机构；所述无人机降落机构的顶端设有充电定位装置，内部设有升降充电装置，升降充电装置两侧对称设置有升降抓取装置，所述升降抓取装置上设有红外信标；所述伸展并联机构包括固定于升降机构上的基板，基板上垂直设置有顶板，在基板和顶板之间设有三个伸展结构，所述三个伸展结构在基板上呈正三角形分布，伸展结构的底端和顶端分别与基板和顶板固定连接；

所述升降充电装置包括从下至上依次连接的固定基座、第一升降结构和充电结构；所述固定基座包括固定于无人机降落机构底部的底座和固定于底座上的支撑筒；所述第一升降结构包括固定于支撑筒上的升降筒，升降筒内设有固定于升降筒底部的升降电机，升降电机输出端通过联轴器固定有升降丝杠；所述充电结构包括充电筒，充电筒内设有贯穿充电筒底端的螺纹套筒，螺纹套筒与升降丝杠转动连接；螺纹套筒的两侧设有电池模块，电池模块设于充电筒的内部；充电筒的外部两侧对称设有与电池模块相连接的充电插槽；

所述升降抓取装置包括从下至上依次连接的移动基座、第二升降结构和抓取结构；所述移动基座包括固定板，固定板的两侧设有滑槽，固定板上设有与滑槽相配合的滑板，所述滑板上固定有支撑筒；所述第二升降结构包括固定于支撑筒上的升降筒，升降筒内设有固定于升降筒底部的升降电机，升降电机输出端通过联轴器固定有升降丝杠；所述抓取结构包括圆形套筒，圆形套筒内设有贯穿圆形套筒底端的螺纹套筒，螺纹套筒与升降丝杠转动连接；圆形套筒的侧面设有与充电插槽相配合的充电接口；圆形套筒的顶部固定有两个对称设置的气动机械爪。

2.根据权利要求1所述的基于伸展并联机构的无人机回收充电装置，其特征在于，所述伸展结构包括四根长连杆和四根短连杆，四根短连杆中两两短连杆的端部铰接，其中两个短连杆的铰接处通过L型固定板固定于基板上，另外两个短连杆的铰接处通过L型固定板固定于顶板上；短连杆的自由端分别与四根长连杆铰接；与短连杆铰接的其中两个长连杆通过设于长连杆中部的螺纹连接件相互铰接，另外两个长连杆通过设于长连杆中部的螺柱相互铰接；长连杆的自由端相互铰接；伸展结构还包括线性驱动器模块，线性驱动器模块的驱动端与螺柱同轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的基于伸展并联机构的无人机回收充电装置，其特征在于，所述升降机构包括底板、升降台和固定于底板与升降台之间的剪式结构；所述剪式结构包括两对连杆，所述连杆由两根呈剪式的活动杆组成，两根活动杆通过设于活动杆中部的连接件转动连接，活动杆的底端和顶端分别与底板和升降台活动连接，底板和升降台上均设有与活动杆相配合的U型槽；所述两对连杆对称设于底板的两侧；两对连杆之间设有长杆，所述长杆的两端分别与两个连杆的连接处固定连接；剪式结构还包括固定于底板上的液压缸，液压缸的活塞杆输出端与长杆的中部固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于伸展并联机构的无人机回收充电装置，其特征在于，所述充电定位装置包括设于无人机降落机构顶角上的四个锥齿轮箱、平行设置的两个双轴电机和平行设置且与双轴电机相垂直的两个传动丝杠；每个双轴电机的两端均通过锥齿轮箱与传动丝杠的端部转动连接；所述两个传动丝杠之间设有与传动丝杠相垂直的两个定位推杆，两个定位推杆的两端均通过滑块与传动丝杠转动连接；每个传动丝杠中部均设有与传动丝杠相配合的轴承座，所述两个定位推杆分别设于轴承座的两侧。

5.根据权利要求4所述的基于伸展并联机构的无人机回收充电装置，其特征在于，所述气动机械爪包括固定于圆形套筒顶端的机械爪底座，机械爪底座上对称设有机械爪，所述机械爪的底部设有贯穿机械爪的固定杆，机械爪通过固定杆固定于机械爪底座上；所述红外信标设于机械爪上。

6.根据权利要求5所述的基于伸展并联机构的无人机回收充电装置，其特征在于，所述伸展并联机构的顶板上设有角度传感器，所述支撑筒内设有控制器和通信模块；所述控制器与角度传感器和线性驱动器模块相连接，角度传感器将顶板的倾斜角度变化输出为电压信号，控制器接收角度传感器的电压信号并对电压信号进行处理，从而对线性驱动器模块进行动作控制，以调整顶板的偏移量，使顶板始终保持水平状态；所述通信模块与无人机无线连接。