[发明专利]一种小型摘果无人机及其工作方法

权利要求书

1.一种小型摘果无人机，其特征在于：包括无人机系统、夹持机构、剪切机构、遥控器系统；

所述无人机系统包括螺旋桨（1）、连接器（2）、小型无人机机身（3）、底座（4）、搭载相机的无线信号控制器（5）、摄像头（6）和内含轴承的传动机构外壳（7），所述螺旋桨（1）通过连接器（2）与小型无人机机身（3）连接，所述小型无人机机身（3）和搭载相机的无线信号控制器（5）均固定在底座（4）上，所述摄像头（6）和内含轴承的传动机构外壳（7）均固定在搭载相机的无线信号控制器（5）上；

所述夹持机构包括下夹持手（8）、上夹持手（9）、无线信号电动马达（11）、马达带齿轮（12）、蜗杆轴（13）、蜗杆（14）、控制下夹持手的蜗轮（15）、控制下夹持手的轴（16）、控制下夹持手的齿轮（17）、控制上夹持手的齿轮（18）和控制上夹持手的轴（19），所述无线信号电动马达（11）安装在搭载相机的无线信号控制器（5）内，所述马达带齿轮（12）连接在无线信号电动马达（11）上，所述马达带齿轮（12）和蜗杆（14）上均设有螺丝孔，均通过紧定螺钉固定在蜗杆轴（13）上，所述蜗杆轴（13）穿过马达带齿轮（12）和蜗杆（14）各自的内孔，所述蜗杆轴（13）通过过盈配合固定在内含轴承的传动机构外壳（7）带有的轴承内，所述蜗杆（14）与控制下夹持手的蜗轮（15）啮合，所述下夹持手（8）、控制下夹持手的蜗轮（15）和控制下夹持手的齿轮（17）上均设有螺丝孔，均通过紧定螺钉固定在控制下夹持手的轴（16）上，所述控制下夹持手的轴（16）穿过下夹持手（8）、控制下夹持手的蜗轮（15）和控制下夹持手的齿轮（17）各自的内孔，所述控制下夹持手的轴（16）通过过盈配合固定在内含轴承的传动机构外壳（7）带有的轴承和立式轴承座内，所述控制下夹持手的齿轮（17）与控制上夹持手的齿轮（18）啮合，所述上夹持手（9）和控制上夹持手的齿轮（18）上均设有螺丝孔，均通过紧定螺钉固定在控制上夹持手的轴（19）上，所述控制上夹持手的轴（19）穿过上夹持手（9）和控制上夹持手的齿轮（18）各自的内孔，所述控制上夹持手的轴（19）通过过盈配合固定在内含轴承的传动机构外壳（7）带有的轴承和立式轴承座内，所述下夹持手（8）和上夹持手（9）位置错开；

所述剪切机构包括小型圆盘锯（10）、控制上夹持手的锥齿轮（20）、和控制小齿轮的锥齿轮（21）、小齿轮轴（22）、小齿轮（23）、内含微型无线信号电动马达的齿条（24）和小型圆盘锯轴（25），所述控制上夹持手的锥齿轮（20）上设有螺丝孔，通过紧定螺钉固定在控制上夹持手的轴（19）上，所述控制上夹持手的锥齿轮（20）和控制小齿轮的锥齿轮（21）啮合，所述控制小齿轮的锥齿轮（21）和小齿轮（23）上均设有螺丝孔，均通过紧定螺钉固定在小齿轮轴（22）上，所述小齿轮（23）和内含微型无线信号电动马达的齿条（24）啮合，所述小型圆盘锯轴（25）连接在内含微型无线信号电动马达的齿条（24）带有的微型无线信号电动马达上，所述小型圆盘锯（10）与小型圆盘锯轴（25）焊接；

所述遥控器系统包括信号线（26）、显示屏（27）、方向摇杆（28）、马达供电开关（29）、马达控制键（30）、遥控器左把（31）、遥控器右把（32）和遥控器机身（33），所述信号线（26）、显示屏（27）、方向摇杆（28）、马达供电开关（29）和马达控制键（30）均安装在遥控器机身（33）上，所述遥控器左把（31）、遥控器右把（32）和遥控器机身（33）为一个整体。

2.根据权利要求1所述的小型摘果无人机，其特征在于：所述遥控器机身（33）安装有五号电池，为遥控器系统供电，所述小型无人机机身（3）安装有锂电池，为无人机系统、夹持机构与剪切机构供电。

3.根据权利要求1所述的小型摘果无人机，其特征在于：所述下夹持手（8）与上夹持手（9）形状完全形同，所述控制下夹持手的齿轮（17）与控制上夹持手的齿轮（18）完全相同。

4.根据权利要求1所述的小型摘果无人机，其特征在于：所述控制下夹持手的蜗轮（15）和蜗杆（14）的传动比为50:1。

5.根据权利要求1所述的小型摘果无人机，其特征在于：所述搭载相机的无线信号控制器（5）前端搭载夹持机构与剪切机构的部分可以旋转。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的小型摘果无人机的工作方法，其特征在于：步骤如下：操作人员操控无人机机身（33）上的方向摇杆（28）使无人机飞至摘取目标果子的最佳位置，通过肉眼观察实景或显示屏（27）所展现的摄像头（6）拍摄的画面，将未闭合状态的下夹持手（8）和上夹持手（9）以环抱的方式对准目标果子，操作人员按下马达供电开关（29），小型无人机机身（3）内含的锂电池开始为无线信号电动马达（11）和内含微型无线信号电动马达的齿条（24）内带有的微型无线信号电动马达供电，然后按下马达控制键（30），无线信号电动马达（11）带动马达带齿轮（12）开始顺时针旋转，使得蜗杆轴（13）与蜗杆（14）同步旋转，与蜗杆（14）啮合的控制下夹持手的蜗轮（15）也随之转动，并带动下夹持手（8）与控制下夹持手的齿轮（17）同步转动，与控制下夹持手的齿轮（17）啮合的控制上夹持手的齿轮（18）反向转动，并带动上夹持手（9）和控制上夹持手的锥齿轮（20）转动，实现下夹持手（8）与上夹持手（9）的渐渐闭合，当操作人员看到目标已被夹紧时，再次按下马达供电开关（29），停止为无线信号电动马达（11）供电，使马达带齿轮（12）停止转动，下夹持手（8）与上夹持手（9）停留在当前位置，因为控制下夹持手的蜗轮（15）和蜗杆（14）有自锁性，所以在操作人员松开夹持手之前，夹持手基本不会意外脱离夹持目标，在夹持手开始闭合的同时，与控制上夹持手的锥齿轮（20）啮合的控制小齿轮的锥齿轮（21）也开始转动，带动小齿轮（23）同步转动，与小齿轮（23）啮合的内含微型无线信号电动马达的齿条（24）随之向前移动，小型圆盘锯（10）同步向果柄移动，当内含微型无线信号电动马达的齿条（24）内带有的微型无线信号电动马达联电时，小型圆盘锯（10）便已开始高速旋转，便可在接触到果柄后将其锯断，操作人员操控无人机飞至集中收果处，同时按下马达供电开关（29）与马达控制键（30），便可重新为无线信号电动马达（11）供电，并使马达带齿轮（12）逆时针旋转，从而使夹持手渐渐打开，并使小型圆盘锯（10）收回，顺利收获目标果子。