[发明专利]一种具有抓取功能的多翼无人机及工作方法

权利要求书

1.一种具有抓取功能的多翼无人机，其特征在于，包括：

无人机本体和设置在无人机下方的抓取机械臂；

所述抓取机械臂包括：主动机构、设置在主动机构底部的从动机构以及图像识别系统；

所述从动机构的另一端设置有夹爪组件；

所述主动机构固定安装在无人机机身的底部；所述无人机中设有控制器、遥控通信模块以及位置感应模块和机载计算机；

所述图像识别系统包含相机和机载计算机；

所述主动机构包括：基座，固定连接在基座上的第一平台板，固定安装在第一平台板底部的三个舵机固定框，固定安装在舵机固定框内的驱动器，以及安装在舵机固定框动力输出端的主动臂组；固定安装在机身和起落架拐角处的四个相机以及固定安装在无人机设备舱内的机载计算机

所述基座固定连接在无人机的底部，并随着无人机的飞行移动；

所述驱动器电联无人机控制器，并根据控制器的指令分别带动主动臂组中各个连接竖架转动的角度；

所述从动机构包括：连接在主动臂组另一端的第一从动臂组，以及铰接在第一从动臂组另一端的第一动支架，铰接在第一动支架底部的第二从动臂组，铰接在第二从动臂组的另一端的第二动支架；铰接在第二动支架底部的第三从动臂组，以及铰接在第三从动臂组另一端的第三动支架；

所述第一平台板中心处开设安装孔，所述第一平台板的边缘向外延伸出三个呈顺时针环绕的异型支板，所述异型支板底部一侧延伸出的三个凸块，所述凸块中开设有凸块凹槽；

所述舵机固定框的两端边长设有圆弧状凸块，以及内侧开设有方形容穿口；所述方形容穿口与驱动器外壳插接固定；

所述凹槽与所述舵机固定框顶部边缘嵌合，所述舵机固定框底部一边的圆弧状凸块与底部平台板开设有的定位槽适配；

所述底部平台定位槽为三个且与所述异型支板底部的凸块凹槽对应设置；

所述主动臂组包括过盈配合在三个驱动器输出轴端的连接竖架，一体式连接在连接竖架另一端的三角桁架，以及分别设置在三角桁架的端点处的三个铰接球槽；从动臂组的两端均设有铰接球槽转动连接的球头扣件。

2.根据权利要求1所述的一种具有抓取功能的多翼无人机，其特征在于，所述第一平台板与所述第一动支架、所述第二动支架、以及第三动支架的中心位于同一轴线，所述主动臂组，分别与连接在第一动支架、所述第二动支架和第三动支架上的从动臂组位于同一轴线；

所述第一动支架和所述第二动支架均包括：边缘向外延伸出三个与主动臂组垂直对应的连接臂；以及固定连接在第一动支架和所述第二动支架一侧的开口向上的铰接球槽；所述连接臂的底部设有开口向下的铰接球槽。

3.根据权利要求1所述的一种具有抓取功能的多翼无人机，其特征在于，所述夹爪组件固定安装在第三动支架的底部一侧，所述第三动支架的底部一侧同时也与钩爪、吸盘联动，从而实现在不同工作环境下的作业。

4.根据权利要求1所述的一种具有抓取功能的多翼无人机，其特征在于，所述抓取机械臂自由度为3，所述抓取机械臂自由度可通过以下公式计算得出：

n＝3+6+2×6＝21； (1)

g＝3×1+3×1+6×4＝30 (2)

M＝6(21-30-1)+3×1+3×1+3×24＝18 (4)

F＝18-12-3＝3 (5)

其中，式中其中M表示机构的自由度，n表示的是机构中含有所有构件也包含机架的数量，g表示机构中的运动副总数量，表示的是机构中所有运动副中所含有的自由度总和，F表示消除冗余自由度后的最终结果。

5.根据权利要求1所述的一种具有抓取功能的多翼无人机，其特征在于，所述夹爪组件上设有多个激光感应单元，所述激光感光单元与无人机控制器连通；所述激光感应单元内置在夹爪上的透视盖，安装在透视盖中的激光感应器，以及连接激光感应器的信号放大器。