[实用新型]多旋翼无人机

说明书

一种多旋翼无人机，涉及飞行机器人领域，能够在离目标物距离较远情况下抓取较重的目标物，对无人机的飞行带来较小的干扰。一种多旋翼无人机包括本体飞行器，控制器，图像处理器和单电机线驱动的可伸缩式机械手；可伸缩式机械手的第一套筒与本体飞行器连接，安装有电机和第一开关传感器；第二套筒与第一套筒连接安装有第一磁块，能够在第一套筒内做轴向滑动；第三套筒与第二套筒连接安装有第二磁块，能够在第二套筒内做轴向滑动；机械爪组件通过结构件与第三套筒连接安装有第二开关传感器，能够在第三套筒内做轴向滑动；机械爪组件的第一杆件组与第三套筒活动连接，第二杆件组与结构件活动连接，第三杆件组与第一、第二杆件组活动连接。

技术领域

本实用新型涉及飞行机器人技术领域，具体而言，涉及一种多旋翼无人机。

背景技术

无人机(也称为飞行机器人)能够在广阔空域进行机动，因此，无人机在森林防火监控，农作物大面积农药喷洒，会展空中中继监控，灾区灾情测控等民用领域正得到快速的应用。

随着对小型无人机潜在应用范围需求的拓展，最近几年，基于飞行机器人实现抓取特定目标物的目的，带机械手的小型旋翼飞行机器人正成为国际知名研究机构的研究前沿方向之一。飞行机械手是指旋翼无人机机身下方加装机械手以完成特殊目标抓取、移动的任务。

当前国际上主要有四家研究机构在此方面进行着较为突出的研究：

其一，使用小型四旋翼飞行机器人携带机械钳子进行三维空间中小物件的抓取；其模拟鸟类俯冲瞬间捕食猎物的动作，设计了机械钳子的结构。

其二，在电动旋翼飞行机器人上安装紧凑的轻质自适应欠驱动机械钳来抓取并搬运目标物；此机械钳子的材料及安装结构特性使得飞行机器人夹持轻质物体时的动力学特性没有发生很大的变化。

其三，提出了加装两个机械臂的无人旋翼飞行系统的概念，前期主要进行简单机械勾手的试制及系统的仿真验证工作，目前正在对分系统工程样机进行单独研制中，主要包括双机械臂系统实物的操纵，并初步实现了四旋翼飞行机器人加装轻质三自由度机械手的原理样机的建模及控制。

其四，是针对六自由度的飞行机械手开展了复杂系统的控制研究在四旋翼飞行机器人上加装两只机械手以完成仿鹰爪抓取物体的功能。

上述飞行机械手中的机械手大都是采用多关节电机驱动的形式，这种类型的机械手有以下几点不足之处：

(1)多关节机械手每个关节都需要电机驱动、导致机械手重量大，限制住了抓持物体的大小；

(2)多关节机械手自身重量的限制导致其结构设计上最大伸长长度有限，也就限制住了飞行机械手抓取目标物体的距离；

(3)多关节机械手在空间运动时，一是重心在空间三个方向的变化，二是在三个方向产生了干扰力矩；这两个变化对无人机的稳定飞行控制带来了挑战。

综上所述，如何提供一款轻便、能够在离目标物距离较远情况下抓取较重的目标物，同时对无人机带来的干扰小的机械手并将其安装于多旋翼无人机上，构成飞行机械手是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多旋翼无人机，其能够在离目标物距离较远情况下抓取较重的目标物，同时对无人机的飞行带来较小的干扰。

本实用新型的实施例是这样实现的：