一种国土外业调查举证无人机及其防护和夹持机构的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种国土外业调查举证无人机及其防护和夹持机构。


背景技术：

2.无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，国土外业调查举证拍照是国土资源部门的例行查处，检查土地是否合法合理使用，拍照时需要使用无人机搭载摄像机进行飞行拍摄，针对于无人机的技术启示；对于无人机的研究发现了以下问题：摄像机通常安装于无人机的上端，无人机飞行过程中辅助摄像机对土地进行拍摄，由于摄像机裸露于无人机的上端，导致摄像机易在无人机飞行过程中受到撞击损坏，且无人机在通过夹持机构对物品进行夹持时，夹持机构通常只能通过机械手对物品形成平面夹持，易导致物品在无人机飞行过程中掉落的情况；目前，现有技术中的cn201910630941.6一种针对复杂山区地形的调查测绘无人机，公开了无人机,该发明电动推杆一端设置有机臂，所述机臂一侧上端设置有旋臂，所述旋臂上端设置有电机，所述电机外侧设置有旋翼，所述机体下端中部设置有红外摄像头，通过设置橡胶层，用于使无人机在复杂山区地形的调查测绘时一旦出现坠落，可以进行橡胶减震处理；本发明主要能够解决摄像机易在无人机飞行过程中受到撞击损坏的问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种国土外业调查举证无人机及其防护和夹持机构，以解决上述背景技术中描述问题。
4.本发明一种国土外业调查举证无人机及其防护和夹持机构的目的与功效，由以下具体技术手段达成：一种国土外业调查举证无人机及其防护和夹持机构，包括无人机，该无人机的下端转动有机械手，所述机械手上端的两侧设有舵机，所述无人机的上端滑动嵌套连接有底座，所述底座的上端转动连接有摄像机。
5.进一步的，所述无人机的内部设有内置电源，摄像机和舵机均与内置电源通过电线回路连接。
6.进一步的，所述机械手的内部设有液压缸，机械手的下端转动有指节，所述指节之间铰接有轴承，舵机与机械手通过电线回路连接，指节的下端设有可辅助机械手进一步抓取的夹持组件。
7.进一步的，所述摄像机采用360
°
旋转摄像机，摄像机通过底座安装于无人机的上端。
8.进一步的，所述夹持组件包括平衡板、挡板、管道、连杆、滑动架、衬板、活塞杆和套
管，平衡板安装于指节下端的一侧，挡板滑动嵌套于平衡板的一侧，管道安装于平衡板内部的一侧，连杆滑动并延伸至管道的外侧，滑动架滑动于挡板的一端，衬板滑动于连杆远离挡板的一端，活塞杆滑动嵌套于衬板远离连杆的一端，套管滑动嵌套于活塞杆的一端。
9.进一步的，所述平衡板呈横向凹状设置，挡板和衬板呈垂直滑动嵌套于平衡板一侧的开口处，平衡板每两个呈一组设置，平衡板处于机械手下端的两侧。
10.进一步的，所述连杆的两端分别与挡板和衬板滑动连接，挡板重量大于衬板重量100-200g，挡板和衬板呈垂直滑动贴合，挡板和衬板贴合一端均呈半圆弧状设置，半圆弧角度为180
°
。
11.进一步的，所述管道和连杆均呈半圆环状设置，半圆环角度为180
°
，管道安装于平衡板内壁远离衬板和挡板的一侧。
12.进一步的，所述平衡板内壁的上下两端设有轨道，轨道长度为2-4cm，滑动架的一端于轨道内部滑动，滑动架分别与衬板和挡板连接，滑动架分布于平衡板内部的上下两端。
13.进一步的，所述衬板的内部呈中空状设置，套管处于衬板的内部，衬板远离连杆的一侧贯穿有孔洞，活塞杆滑动并延伸至孔洞的外侧。
14.进一步的，所述活塞杆和套管配套设置有多组，活塞杆靠近套管的一端与套管的内壁滑动贴合，套管呈横向凹状设置。
15.进一步的，所述底座的上端环绕有防护罩，所述底座的下端滑动有滚轴臂，所述滚轴臂的侧面设有分支臂，所述滚轴臂的外侧滑动嵌套连接有圆环。
16.进一步的，所述圆环呈半圆球状设置，半圆球呈凹状设置，圆环的内壁开设有凹槽，凹槽环绕于圆环的内壁，圆环处于无人机的内部，防护罩采用透明材质，如透明塑胶材质。
17.进一步的，所述滚轴臂上端呈倾斜45
°
设置，滚轴臂的下端处于圆环内部下端的中间，滚轴臂和分支臂靠近圆环的一端均呈圆球状设置，分支臂远离滚轴臂的一端于圆环的凹槽内部滑动。
18.有益效果：1.需要夹持物品时，机械手的液压缸输出的高压油传送到油缸，再由油缸与指节配合实现闭合，机械手控制指节呈角度倾斜，指节辅助平衡板呈向上倾斜，由于挡板重量大于衬板重量100-200g，利用挡板重量大于衬板的重量，能够在平衡板呈角度倾斜时，方便挡板向平衡板的内部滑动嵌套，挡板滑动时挤压至连杆的一端，管道和连杆均呈半圆环状设置，半圆环角度为180
°
，在挡板向平衡板的内部滑动时，能够方便挡板通过连杆带动衬板向平衡板的外侧滑动；2.衬板向平衡板的外侧滑动时能够对物品实现进一步夹持，此时衬板一侧的活塞杆受到物品挤压向套管的内部滑动，活塞杆向套管的内部滑动时，由于活塞杆持续向套管的内部滑动，套管内部压强逐渐增大，因此活塞杆无法继续向套管内部滑动，利用套管内部压强的增大，能够减小活塞杆的滑动距离；3.当活塞杆停止滑动时，机械手下端两侧的活塞杆能够对物品形成夹持，进而利用活塞杆和衬板滑动辅助平衡板对物品形成紧密夹持，使得该种夹持机构能够进一步对物品形成夹持，避免现有机械手在通过平面夹持时，物品易在移动过程中掉落的情况；4.防护罩上端受到撞击时，防护罩冲击至底座的上端，由于滚轴臂的上端处于底
座的下端，且滚轴臂上端呈倾斜45
°
设置，底座能够通过滚轴臂于圆环的内部呈倾斜摆动，由于分支臂远离滚轴臂的一端于圆环的凹槽内部滑动，利用分支臂于凹槽内部滑动，能够对滚轴臂滑动方向形成限定；5.使得滚轴臂于圆环的内部呈旋转滑动，避免滚轴臂于圆环的内部呈倾斜摆动，增加底座和摄像机整体稳定性，利用滚轴臂和分支臂的同步旋转滑动，能够对底座形成缓冲防护，从而能够对无人机上端的摄像机形成缓冲防护。
附图说明
19.图1为本发明整体结构示意图。
20.图2为本发明机械手结构示意图。
21.图3为本发明平衡板截面结构示意图。
22.图4为本发明套管局部结构示意图。
23.图5为本发明图3中平衡板倾斜示意图。
24.图6为本发明底座组件结构示意图。
25.图7为本发明圆环截面结构示意图。
26.图1-7中，部件名称与附图编号的对应关系为：1-无人机，101-机械手，102-摄像机，103-舵机，2-指节，201-轴承，202-平衡板，3-挡板，301-管道，302-连杆，303-滑动架，4-衬板，401-活塞杆，402-套管，5-防护罩，501-底座，502-滚轴臂，503-分支臂，504-圆环。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例：如附图1至附图7所示：实施例1：一种国土外业调查举证无人机及其防护和夹持机构，包括无人机1，该无人机1的下端转动有机械手101，机械手101上端的两侧设有舵机103，无人机1的上端滑动嵌套连接有底座501，底座501的上端转动连接有摄像机102；其中：无人机1，无人机1的内部设有内置电源，摄像机102和舵机103均与内置电源通过电线回路连接；机械手101和舵机103，机械手101的内部设有液压缸，机械手101的下端转动有指节2，指节2之间铰接有轴承201，舵机103与机械手101通过电线回路连接，指节2的下端设有可辅助机械手101进一步抓取的夹持组件；摄像机102，摄像机102采用360
°
旋转摄像机，摄像机102通过底座501安装于无人机1的上端；舵机103由电动机、传动部件和离合器组成，舵机103接受无人机1的指令信号而工作；
机械手101的液压缸输出的高压油传送到油缸，再由油缸与指节2配合实现张开及闭合，指节2通过轴承201于机械手101下端的两侧呈角度摆动；其中：无人机1飞行时，摄像机102能够进行拍摄，而舵机103发送指令至机械手101的液压缸内部，机械手101的液压缸输出的高压油传送到油缸，再由油缸与指节2配合实现张开及闭合，指节2通过轴承201于机械手101下端的两侧呈角度摆动，能够对物品实现夹持；实施例2：参考说明书附图1-5可得知，实施例2与实施例1的不同在于，夹持组件包括平衡板202、挡板3、管道301、连杆302、滑动架303、衬板4、活塞杆401和套管402，平衡板202安装于指节2下端的一侧，挡板3滑动嵌套于平衡板202的一侧，管道301安装于平衡板202内部的一侧，连杆302滑动并延伸至管道301的外侧，滑动架303滑动于挡板3的一端，衬板4滑动于连杆302远离挡板3的一端，活塞杆401滑动嵌套于衬板4远离连杆302的一端，套管402滑动嵌套于活塞杆401的一端；其中：平衡板202，平衡板202呈横向凹状设置，挡板3和衬板4呈垂直滑动嵌套于平衡板202一侧的开口处，平衡板202每两个呈一组设置，平衡板202处于机械手101下端的两侧；挡板3，连杆302的两端分别与挡板3和衬板4滑动连接，挡板3重量大于衬板4重量100-200g，挡板3和衬板4呈垂直滑动贴合，挡板3和衬板4贴合一端均呈半圆弧状设置，半圆弧角度为180
°
；挡板3和衬板4贴合一端均呈半圆弧状设置，半圆弧角度为180
°
，能够减少挡板3和衬板4的接触面积，进而方便挡板3与衬板4于平衡板202的一侧滑动；挡板3重量大于衬板4重量100-200g，利用挡板3重量大于衬板4的重量，能够在平衡板202呈角度倾斜时，方便挡板3向平衡板202的内部滑动嵌套，可参考说明书附图5所示；管道301和连杆302，管道301和连杆302均呈半圆环状设置，半圆环角度为180
°
，管道301安装于平衡板202内壁远离衬板4和挡板3的一侧；管道301和连杆302均呈半圆环状设置，半圆环角度为180
°
，在挡板3向平衡板202的内部滑动时，能够方便挡板3通过连杆302带动衬板4向平衡板202的外侧滑动；滑动架303，平衡板202内壁的上下两端设有轨道，轨道长度为2-4cm，滑动架303的一端于轨道内部滑动，滑动架303分别与衬板4和挡板3连接，滑动架303分布于平衡板202内部的上下两端；平衡板202内壁的上下两端设有轨道，轨道长度为2-4cm，能够对滑动架303的滑动距离进行限定，同时利用滑动架303分别与衬板4和挡板3连接，能够进一步对衬板4和挡板3的滑动距离进行限定；衬板4，衬板4的内部呈中空状设置，套管402处于衬板4的内部，衬板4远离连杆302的一侧贯穿有孔洞，活塞杆401滑动并延伸至孔洞的外侧；活塞杆401通过孔洞与衬板4的一侧呈滑动嵌套；挡板3与平衡板202的侧面呈同一水平面时，衬板4与挡板3呈同一垂直面设置，可参考说明书附图3所示；活塞杆401和套管402，活塞杆401和套管402配套设置有多组，活塞杆401靠近套管402的一端与套管402的内壁滑动贴合，套管402呈横向凹状设置；
活塞杆401向套管402的内部滑动时，由于活塞杆401持续向套管402的内部滑动，套管402内部压强逐渐增大，因此活塞杆401无法继续向套管402内部滑动，可参考打气筒打气原理；挡板3未滑动至平衡板202的外侧时，活塞杆401的一端处于平衡板202的外侧，可参考说明书附图3所示；其中：需要夹持物品时，机械手101的液压缸输出的高压油传送到油缸，再由油缸与指节2配合实现闭合，机械手101控制指节2呈角度倾斜，指节2辅助平衡板202呈向上倾斜，由于挡板3重量大于衬板4重量100-200g，利用挡板3重量大于衬板4的重量，能够在平衡板202呈角度倾斜时，方便挡板3向平衡板202的内部滑动嵌套，挡板3滑动时挤压至连杆302的一端，管道301和连杆302均呈半圆环状设置，半圆环角度为180
°
，在挡板3向平衡板202的内部滑动时，能够方便挡板3通过连杆302带动衬板4向平衡板202的外侧滑动；衬板4向平衡板202的外侧滑动时能够对物品实现进一步夹持，此时衬板4一侧的活塞杆401受到物品挤压向套管402的内部滑动，活塞杆401向套管402的内部滑动时，由于活塞杆401持续向套管402的内部滑动，套管402内部压强逐渐增大，因此活塞杆401无法继续向套管402内部滑动，利用套管402内部压强的增大，能够减小活塞杆401的滑动距离；当活塞杆401停止滑动时，机械手101下端两侧的活塞杆401能够对物品形成夹持，进而利用活塞杆401和衬板4滑动辅助平衡板202对物品形成紧密夹持，使得该种夹持机构能够进一步对物品形成夹持，避免现有机械手101在通过平面夹持时，物品易在移动过程中掉落的情况；实施例3：参考说明书附图1、6和7可得知，实施例3与实施例1和2的不同在于，底座501的上端环绕有防护罩5，底座501的下端滑动有滚轴臂502，滚轴臂502的侧面设有分支臂503，滚轴臂502的外侧滑动嵌套连接有圆环504；其中：防护罩5和圆环504，圆环504呈半圆球状设置，半圆球呈凹状设置，圆环504的内壁开设有凹槽，凹槽环绕于圆环504的内壁，圆环504处于无人机1的内部，防护罩5采用透明材质，如透明塑胶材质；防护罩5采用透明材质，如透明塑胶材质，利用防护罩5对摄像机102形成防护的同时，方便摄像机102正常拍摄；滚轴臂502和分支臂503，滚轴臂502上端呈倾斜45
°
设置，滚轴臂502的下端处于圆环504内部下端的中间，滚轴臂502和分支臂503靠近圆环504的一端均呈圆球状设置，分支臂503远离滚轴臂502的一端于圆环504的凹槽内部滑动；分支臂503远离滚轴臂502的一端于圆环504的凹槽内部滑动，利用分支臂503于凹槽内部滑动，能够对滚轴臂502滑动方向形成限定，避免滚轴臂502于圆环504的内部呈倾斜摆动，增加底座501和摄像机102整体稳定性；滚轴臂502对底座501的下端形成支撑，底座501的下端与圆环504的上端活动贴合；其中：防护罩5上端受到撞击时，防护罩5冲击至底座501的上端，由于滚轴臂502的上端处于底座501的下端，且滚轴臂502上端呈倾斜45
°
设置，底座501能够通过滚轴臂502于圆环504的内部呈倾斜摆动，由于分支臂503远离滚轴臂502的一端于圆环504的凹槽内部滑动，利用分支臂503于凹槽内部滑动，能够对滚轴臂502滑动方向形成限定；
使得滚轴臂502于圆环504的内部呈旋转滑动，避免滚轴臂502于圆环504的内部呈倾斜摆动，增加底座501和摄像机102整体稳定性，利用滚轴臂502和分支臂503的同步旋转滑动，能够对底座501形成缓冲防护，从而能够对无人机1上端的摄像机102形成缓冲防护。

技术特征：
1.一种国土外业调查举证无人机，包括无人机（1），其特征在于：该无人机（1）的下端转动有机械手（101），所述机械手（101）上端的两侧设有舵机（103），所述无人机（1）的上端滑动嵌套连接有底座（501），所述底座（501）的上端转动连接有摄像机（102）。2.根据权利要求1所述的国土外业调查举证无人机，其特征在于：无人机（1）的内部设有内置电源，摄像机（102）和舵机（103）均与内置电源通过电线回路连接；机械手（101）和舵机（103），所述机械手（101）的内部设有液压缸，机械手（101）的下端转动有指节（2），所述指节（2）之间铰接有轴承（201），舵机（103）与机械手（101）通过电线回路连接。3.根据权利要求1所述的国土外业调查举证无人机，其特征在于：所述摄像机（102），摄像机（102）采用360
°
旋转摄像机，摄像机（102）通过底座（501）安装于无人机（1）的上端；舵机（103）由电动机、传动部件和离合器组成，舵机（103）接受无人机（1）的指令信号而工作。4.一种国土外业调查举证无人机的防护和夹持机构，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的一种国土外业调查举证无人机，所述无人机（1）的上下两端设有防护和夹持机构，而夹持机构包括平衡板（202）、挡板（3）、管道（301）、连杆（302）、滑动架（303）、衬板（4）、活塞杆（401）和套管（402），平衡板（202）安装于指节（2）下端的一侧，挡板（3）滑动嵌套于平衡板（202）的一侧，管道（301）安装于平衡板（202）内部的一侧，连杆（302）滑动并延伸至管道（301）的外侧，滑动架（303）滑动于挡板（3）的一端，衬板（4）滑动于连杆（302）远离挡板（3）的一端，活塞杆（401）滑动嵌套于衬板（4）远离连杆（302）的一端，套管（402）滑动嵌套于活塞杆（401）的一端。5.根据权利要求4所述的国土外业调查举证无人机的防护和夹持机构，其特征在于：所述平衡板（202）呈横向凹状设置，挡板（3）和衬板（4）呈垂直滑动嵌套于平衡板（202）一侧的开口处，平衡板（202）每两个呈一组设置，平衡板（202）处于机械手（101）下端的两侧；挡板（3），连杆（302）的两端分别与挡板（3）和衬板（4）滑动连接，挡板（3）重量大于衬板（4）重量100-200g，挡板（3）和衬板（4）呈垂直滑动贴合，挡板（3）和衬板（4）贴合一端均呈半圆弧状设置，半圆弧角度为180
°
。6.根据权利要求4所述的国土外业调查举证无人机的防护和夹持机构，其特征在于：所述管道（301）和连杆（302）均呈半圆环状设置，半圆环角度为180
°
，管道（301）安装于平衡板（202）内壁远离衬板（4）和挡板（3）的一侧；滑动架（303），平衡板（202）内壁的上下两端设有轨道，轨道长度为2-4cm，滑动架（303）的一端于轨道内部滑动，滑动架（303）分别与衬板（4）和挡板（3）连接，滑动架（303）分布于平衡板（202）内部的上下两端。7.根据权利要求4所述的国土外业调查举证无人机的防护和夹持机构，其特征在于：所述衬板（4）的内部呈中空状设置，套管（402）处于衬板（4）的内部，衬板（4）远离连杆（302）的一侧贯穿有孔洞，活塞杆（401）滑动并延伸至孔洞的外侧；活塞杆（401）和套管（402），活塞杆（401）和套管（402）配套设置有多组，活塞杆（401）靠近套管（402）的一端与套管（402）的内壁滑动贴合，套管（402）呈横向凹状设置。8.根据权利要求4所述的国土外业调查举证无人机的防护和夹持机构，其特征在于：所述防护机构包括防护罩（5），防护罩（5）环绕于底座（501）的上端，所述底座（501）的下端滑
动有滚轴臂（502），所述滚轴臂（502）的侧面设有分支臂（503），所述滚轴臂（502）的外侧滑动嵌套连接有圆环（504）。9.根据权利要求8所述的国土外业调查举证无人机的防护和夹持机构，其特征在于：所述圆环（504）呈半圆球状设置，半圆球呈凹状设置，圆环（504）的内壁开设有凹槽，凹槽环绕于圆环（504）的内壁，圆环（504）处于无人机（1）的内部。10.根据权利要求8所述的国土外业调查举证无人机的防护和夹持机构，其特征在于：所述滚轴臂（502）上端呈倾斜45
°
设置，滚轴臂（502）的下端处于圆环（504）内部下端的中间，滚轴臂（502）和分支臂（503）靠近圆环（504）的一端均呈圆球状设置，分支臂（503）远离滚轴臂（502）的一端于圆环（504）的凹槽内部滑动。

技术总结
本发明提供一种国土外业调查举证无人机及其防护和夹持机构，夹持组件包括平衡板、挡板、管道、连杆、滑动架、衬板、活塞杆和套管，平衡板安装于指节下端的一侧，挡板滑动嵌套于平衡板的一侧，管道安装于平衡板内部的一侧，连杆滑动并延伸至管道的外侧，滑动架滑动于挡板的一端，衬板滑动于连杆远离挡板的一端，活塞杆滑动嵌套于衬板远离连杆的一端，套管滑动嵌套于活塞杆的一端，滚轴臂于圆环的内部呈旋转滑动，避免滚轴臂于圆环的内部呈倾斜摆动，增加底座和摄像机整体稳定性，利用滚轴臂和分支臂的同步旋转滑动，能够对底座形成缓冲防护，从而能够对无人机上端的摄像机形成缓冲防护。从而能够对无人机上端的摄像机形成缓冲防护。从而能够对无人机上端的摄像机形成缓冲防护。


技术研发人员：刘学伟 于嘉 王天阳
受保护的技术使用者：黑龙江省国土空间规划研究院
技术研发日：2023.02.04
技术公布日：2023/6/27