一种磁吸式物流无人机

1.本技术涉及无人机技术领域，尤其涉及一种磁吸式物流无人机。


背景技术：

2.共轴双旋翼类无人机是在同一体积下载重更大、灵活、安全性较好的一类无人机，目前主要应用在农业植保、电力巡挂、应急减灾、科学研究、影视拍摄、飞行汽车、管道勘查、物流运输等领域。共轴双旋翼类的四轴八旋翼无人机在物流运输领域能发挥其载重大、电机冗余多、安装检修方便的特点。经过良好设计的四轴八旋翼无人机更能拓展安全性的优势，也能拥有优秀的悬停事件、航程表现。
3.现有的物流无人机的载物方案是将目标货物放置在无人机内部的载物仓，并依赖机械锁扣结构将目标货物固定在载物仓内，导致在装卸目标货物时需要借助专用的工具，且操作繁琐，使得目标货物在物流无人机上装卸不便利。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种磁吸式物流无人机，旨在提升目标货物装卸的便利性。
6.本技术解决技术问题所采用的技术方案如下：
7.一种磁吸式物流无人机，其包括机架，其还包括：
8.电磁支架，设置于所述机架的底部，并用于与目标货物上装配的磁性片磁性吸合；
9.控制装置，设置于所述机架上，并与所述电磁支架连接，以控制所述电磁支架的得电与失电。
10.所述磁吸式物流无人机，其中，所述控制装置包括：
11.继电器，设置于所述机架上，并与所述电磁支架连接；
12.控制器，设置于所述机架上，并与所述继电器连接，以控制所述继电器的开关。
13.所述磁吸式物流无人机，其中，所述电磁支架包括：
14.多个电磁块，间隔设置于所述机架的底部，并呈多边形分布；
15.第一支撑组件，位于所述多边形内，并与每个电磁块均连接；
16.第二支撑组件，位于所述多边形内，并与每个电磁块均连接；所述第二支撑组件沿竖直方向布置于所述第一支撑组件的下方。
17.所述磁吸式物流无人机，其中，所述第一支撑组件包括：
18.多个三角架，分别与多个电磁块一一对应；
19.所述三角架的一个顶角与所述电磁块连接；多个三角架中，对应所述顶角的底边依次首尾连接形成第一多边形。
20.所述磁吸式物流无人机，其中，所述底边为弧形底边；所述弧形底边的中心向所述第一多边形的中心处凹陷布置。
21.所述磁吸式物流无人机，其中，所述第二支撑组件包括：
22.多个曲臂连杆；
23.每相邻两个电磁块之间均布置有一个曲臂连杆，所述曲臂连杆的两端分别与对应的两个电磁块连接。
24.所述磁吸式物流无人机，其中，与所述电磁块相对应的两个曲臂连杆以及三角架中，所述三角架的顶角将所述两个曲臂连杆之间的夹角均分。
25.所述磁吸式物流无人机，其中，所述机架包括：
26.机架本体；所述电磁块设置于所述机架本体的底部；
27.多个机臂，设置于所述机架本体上，并沿所述机架本体的周长方向呈放射性分布；每个机臂远离所述机架本体的一端均设置有旋翼；
28.多个起落架，与所述机臂一一对应连接；多个起落架之间形成用于容纳目标货物的容纳空间。
29.所述磁吸式物流无人机，其中，所述电磁块的数量与所述机臂的数量相等；每个机臂与所述机架本体的连接处的下方均对应布置有一个电磁块。
30.所述磁吸式物流无人机，其还包括：
31.感应器，设置于所述机架的底部，并与所述电磁支架的中心相对应；所述感应器与所述控制器连接，以向所述控制器发送感应信号。
32.有益效果：本技术中通过控制所述电磁支架的得电与失电，来调节所述电磁支架与目标货物之间的磁性吸附状态，而无需借助其他机械锁扣机构，大大提升了所述磁吸式物流无人机装卸目标货物的便利性。
附图说明
33.图1是本技术中所述磁吸式物流无人机的整体结构示意图；
34.图2是本技术中常规形状的目标货物的结构示意图；
35.图3是本技术中异形目标货物的结构示意图；
36.图4是本技术中所述电磁支架的主视图；
37.图5是本技术中所述电磁支架的俯视图；
38.图6是本技术中所述电磁支架的立体图；
39.图7是本技术中所述磁吸式物流无人机的功能原理框图。
具体实施方式
40.为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
41.本技术提供一种磁吸式物流无人机，如图1和图7所示，所述磁吸式物流无人机包括：机架1，电磁支架2和控制装置3；所述电磁支架2设置于所述机架1的底部，并用于与目标货物上装配的磁性片300(如图2和图3所示)磁性吸合；所述控制装置3设置于所述机架1上，并与所述电磁支架2连接，以控制所述电磁支架2的得电与失电。
42.具体的，初始时，所述电磁支架2处于失电状态。当需要对目标货物进行运送时，首
先在目标货物的顶面安装磁性片300；控制所述磁吸式物流无人机飞行至目标货物上方，并使所述电磁支架2与磁性片300位置相对应时，即通过所述控制装置3控制所述电磁支架2得电，并与所述磁性片300磁性吸合，从而将目标货物吸附在所述机架1的底部，并飞行运送至目标位置。
43.当目标货物达到目标位置后，通过所述控制装置3控制所述电磁支架2失电，所述电磁支架2失去磁性吸附功能，目标货物即可与所述电磁支架2分离，从而脱离所述磁吸式物流无人机。
44.本技术中通过控制所述电磁支架2的得电与失电，来调节所述电磁支架2与目标货物之间的磁性吸附状态，而无需借助其他机械锁扣机构，大大提升了所述磁吸式物流无人机装卸目标货物的便利性。
45.如图7所示，所述控制装置3包括继电器31和控制器32；所述继电器31设置于所述机架1上，并与所述电磁支架2连接；所述控制器32设置于所述机架1上，并与所述继电器31连接，以控制所述继电器31的开关。
46.本技术中一实施例，如图7所示，所述控制装置3还包括无线信号传输装置33，所述无线信号传输装置33设置于所述机架1上，并与所述控制器32连接；所述无线信号传输装置33用于与外部控制终端之间进行无线信号传输。
47.本实施例中一实施方式，所述控制终端为遥控器100；所述遥控器100与所述无线信号传输装置33之间进行无线信号传输。所述遥控器100上设置有目标货物装卸按钮，当用户操纵该按钮为“装”状态时，所述控制器32获取所述遥控器100的信号，并控制所述继电器31开启，所述电磁支架2得电从而获得磁性吸附功能。当用户操纵该按钮为“卸”状态时，所述控制器32获取所述遥控器100的信号，并控制所述继电器31关断，所述电磁支架2失电从而失去磁性吸附功能。
48.本技术中一实施例，所述磁吸式物流无人机还包括感应器200；所述感应器200设置于所述机架1的底部，并与所述电磁支架2的中心相对应；如图7所示，所述感应器200与所述控制器32连接，以向所述控制器32发送感应信号。
49.所述感应器200用于感应所述电磁支架2下方是否存在目标货物；即，本技术中通过所述感应器200与所述控制器32的配合来判断所述磁吸式物流无人机是否飞行至目标货物的正上方。具体的，初始时，所述电磁支架2处于失电状态；当所述磁吸式物流无人机是否飞行至目标货物的正上方时，所述感应器200感应到目标货物，并向所述控制器32传送感应信号；所述控制器32接收所述感应信号，并控制所述继电器31开启，所述电磁支架2得电，并对目标货物进行吸附。
50.如图4-图6所示，所述电磁支架2包括多个电磁块21；多个电磁块21间隔设置于所述机架1的底部，并呈多边形分布。
51.如图1所示，所述机架1包括：机架本体11、多个机臂12和多个起落架13；所述机架本体11用于承载所述机臂12、所述起落架13以及所述电磁支架2。具体的，所述电磁块21设置于所述机架本体11的底部；多个机臂12设置于所述机架本体11上，并沿所述机架本体11的周长方向呈放射性分布；所述磁吸式物流无人机还包括多个旋翼10，多个旋翼10与多个机臂12一一对应连接，且所述旋翼10位于对应机臂12远离所述机架本体11的一端。多个起落架13与多个机臂12一一对应连接；多个起落架13之间形成用于容纳目标货物的容纳空
间。
52.本技术中将所述起落架13安装在所述机臂12上，而非所述机架本体11上，使得多个起落架13之间形成的容纳空间得到扩展，从而为目标货物在所述机架本体11的下方的装配进行让位，以使所述磁吸式物流无人机能够运送较大体积的目标货物、常规形状的目标货物(如图2所示)、甚至异形的目标货物(如图3所示)。
53.同时，将所述起落架13安装在所述机臂12上，使得所述磁吸式物流无人机携带目标货物飞行过程中所述起落架13可以对所述磁吸式物流无人机的整体重量进行平衡，提升所述磁吸式物流无人机飞行的稳定性。
54.为了进一步提升所述磁吸式物流无人机携带目标货物飞行过程中的平稳性，本技术中所述电磁块21的数量与所述机臂12的数量相等，且每个机臂12与所述机架本体11的连接处的下方均对应布置有一个电磁块21。
55.如图4所示，所述电磁支架2还包括第一支撑组件22和第二支撑组件23；每个电磁块21均分别与所述第一支撑组件22和所述第二支撑组件23连接，以通过所述第一支撑组件22和所述第二支撑组件23对多个电磁块21围成的多边形形状进行支撑，避免在目标货物的重力作用下产生电磁块21移位、所述电磁支架2变形的现象。
56.本技术中一实施例，所述第一支撑组件22和所述第二支撑组件23均位于所述多边形内；所述第一支撑组件22与所述第二支撑组件23沿竖直方向依次排布，且所述第二支撑组件23位于所述第一支撑组件22的下方。
57.本实施例中，将所述第一支撑组件22与所述第二支撑组件23沿上下方向使得当所述电磁支架2吸附目标货物时，所述第一支撑组件22和所述第二支撑组件23的排列方向能够平行于所述电磁支架2与目标货物之间的排列方向，从而提升所述电磁支架2的结构稳定性，减少甚至避免目标货物对所述电磁支架2施加的垂直方向的拉力造成所述电磁支架2变形。
58.所述第一支撑组件22包括多个三角架221；如图5和图6所示，多个三角架221分别与多个电磁块21一一对应。具体的，所述三角架221的一个顶角与对应的所述电磁块21连接；多个三角架221中，对应所述顶角的底边220依次首尾连接形成第一多边形，使得所述第一支撑组件22形成镂空形状，以在对多个电磁块21进行连接和支撑的同时，降低所述第一支撑组件22的重量，减小所述磁吸式物流无人机的负荷；并且镂空状的所述第一支撑组件22可以减小风阻，从而降低所述磁吸式物流无人机飞行过程中所述第一支撑组件22对气流的干扰。
59.本技术中通过多个三角架221之间的相互连接，以及所述三角架221与所述电磁块21之间的连接，使得所述第一支撑组件22呈网状镂空结构对所述电磁块21进行定位和支撑；并利用三角形的稳定性原理，使得当所述电磁支架2吸附支撑目标货物时，沿水平方向上所述第一支撑组件22的受力更加均匀，达到提升所述电磁支架2结构的稳定性的目的。
60.本技术中一实施例，如图5和图6所示，每相邻两个三角架221的底边220的连接处均设置有定位圆环20，使得每个定位圆环20上均连接有四条边，分别包括：两个三角架221的两个底边220、以及两个三角架221相邻布置的两个侧边。本实施例中使用所述定位圆环20将相邻两个三角架221连接，使得两个三角架221产生的牵引力在所述定位圆环20上可以均匀分布，提升所述第一支撑组件22的中心处受力的均匀性，从而提升所述电磁支架2的稳
定性。
61.本技术中一实施例，所述底边220为弧形底边；所述弧形底边220的中心向所述第一多边形的中心处凹陷布置。
62.相比于直线型的底边220，本实施例中将所述底边220设计为弧形底边220，使得底边220的长度增加，从而提升所述底边220的受力均匀性，达到进一步提升所述电磁支架2的稳定性的目的。
63.所述第二支撑组件23包括多个曲臂连杆231；如图5所示，每相邻两个电磁块21之间均布置有一个曲臂连杆231，所述曲臂连杆231的两端分别与对应的两个电磁块21连接。
64.本技术中通过多个曲臂连杆231将多个电磁块21连接，使得所述第二支撑组件23形成镂空形状，以在对多个电磁块21进行连接和支撑的同时，降低所述第二支撑组件23的重量，减小所述磁吸式物流无人机的负荷；并且镂空状的所述第二支撑组件23可以减小风阻，从而降低所述磁吸式物流无人机飞行过程中所述第二支撑组件23对气流的干扰。
65.本技术中一实施例，如图6所示，对应同一个电磁块21的两个曲臂连杆231以及三角架221中，所述三角架221的顶角a将所述两个曲臂连杆231之间的夹角b均分，使得所述第一支撑组件22与所述第二支撑组件23之间并不具有重叠部分，从而避免因所述第一支撑组件22与所述第二支撑组件23的重叠而对所述磁吸式物流无人机的飞行产生不良的气流干扰。
66.同时，由于所述第一支撑组件22与所述第二支撑组件23未布置于同一平面内，且所述第一支撑组件22与所述第二支撑组件23之间并不具有重叠部分，使得所述第一支撑组件22在所述第二支撑组件23方向的投影可以被纳入所述第二支撑组件23形成的多边形中，从而通过所述第一支撑组件22和所述第二支撑组件23的分布来有效的均衡所述电磁支架2沿水平方向受到的牵引力，提升所述电磁支架2的结构韧性。
67.本技术中一实施例，所述第一支撑组件22和所述第二支撑组件23并未按照平面排布，即，多个三角架221并未置于同一平面内，多个曲臂连杆231也并未置于同一平面内。具体的，所述三角架221的底边220高于其顶角；所述曲臂连杆231的中心高于其两端，使得所述第一支撑组件22和所述第二支撑组件23均呈中心向上、且外围向下的锥形面布置，所述第一支撑组件22和所述第二支撑组件23可以更好的与目标货物的重力进行抗衡，进一步提升所述电磁支架2的稳定性和结构韧性。
68.本技术中一实施例，所述电磁块21为圆柱状，且所述电磁块21的中心轴线竖直布置。所述曲臂连杆231包括两个第一连杆2311、两个第二连杆2312、以及平衡杆2313：两个第一连杆2311对称且间隔布置，两个第二连杆2312和所述平衡杆2313均位于两个第一连杆2311之间。两个第二连杆2312对称且间隔布置，所述平衡杆2313位于两个第二连杆2312之间，并分别与两个第二连杆2312连接。所述第二连杆2312远离所述平衡杆2313的一端与对应的第一连杆2311连接，所述第一连杆2311远离所述第二连杆2312的一端与对应的电磁块21连接。
69.所述第一连杆2311靠近所述第二连杆2312的一端相对于其靠近所述电磁块21的一端向所述多边形内倾斜，所述第二连杆2312靠近所述平衡杆2313的一端相对于其靠近所述第一连杆2311的一端向所述多边形外倾斜，所述平衡杆2313与对应的两个电磁块21的中心轴线之间的连线相平行，使得所述曲臂连杆231整体形成类似平面弹簧的结构，从而对所
述电磁支架2受到的水平方向的力进行缓冲，提高所述电磁支架2的结构韧性。
70.本技术中一实施例，所述旋翼10包括两个桨叶单元，两个桨叶单元分别位于所述机臂12的上下两侧，且共轴布置，使得所述旋翼10形成共轴双桨旋翼10。
71.所述旋翼10、所述机臂12和所述电磁块21均为4个，且4个电磁块21呈正方形分布，即4个电磁块21分别沿同一个正方形的4个角分布。所述三角架221为等腰三角架。
72.综上所述，本技术提供一种磁吸式物流无人机，其包括机架；电磁支架，设置于所述机架的底部，并用于与目标货物上装配的磁性片磁性吸合；控制装置，设置于所述机架上，并与所述电磁支架连接，以控制所述电磁支架的得电与失电通过控制所述电磁支架的得电与失电，来调节所述电磁支架与目标货物之间的磁性吸附状态，而无需借助其他机械锁扣机构，大大提升了所述磁吸式物流无人机装卸目标货物的便利性。

技术特征：
1.一种磁吸式物流无人机，其包括机架，其特征在于，其还包括：电磁支架，设置于所述机架的底部，并用于与目标货物上装配的磁性片磁性吸合；控制装置，设置于所述机架上，并与所述电磁支架连接，以控制所述电磁支架的得电与失电。2.根据权利要求1所述磁吸式物流无人机，其特征在于，所述控制装置包括：继电器，设置于所述机架上，并与所述电磁支架连接；控制器，设置于所述机架上，并与所述继电器连接，以控制所述继电器的开关。3.根据权利要求1所述磁吸式物流无人机，其特征在于，所述电磁支架包括：多个电磁块，间隔设置于所述机架的底部，并呈多边形分布；第一支撑组件，位于所述多边形内，并与每个电磁块均连接；第二支撑组件，位于所述多边形内，并与每个电磁块均连接；所述第二支撑组件沿竖直方向布置于所述第一支撑组件的下方。4.根据权利要求3所述磁吸式物流无人机，其特征在于，所述第一支撑组件包括：多个三角架，分别与多个电磁块一一对应；所述三角架的一个顶角与所述电磁块连接；多个三角架中，对应所述顶角的底边依次首尾连接形成第一多边形。5.根据权利要求4所述磁吸式物流无人机，其特征在于，所述底边为弧形底边；所述弧形底边的中心向所述第一多边形的中心处凹陷布置。6.根据权利要求4所述磁吸式物流无人机，其特征在于，所述第二支撑组件包括：多个曲臂连杆；每相邻两个电磁块之间均布置有一个曲臂连杆，所述曲臂连杆的两端分别与对应的两个电磁块连接。7.根据权利要求6所述磁吸式物流无人机，其特征在于，与所述电磁块相对应的两个曲臂连杆以及三角架中，所述三角架的顶角将所述两个曲臂连杆之间的夹角均分。8.根据权利要求3所述磁吸式物流无人机，其特征在于，所述机架包括：机架本体；所述电磁块设置于所述机架本体的底部；多个机臂，设置于所述机架本体上，并沿所述机架本体的周长方向呈放射性分布；每个机臂远离所述机架本体的一端均设置有旋翼；多个起落架，与所述机臂一一对应连接；多个起落架之间形成用于容纳目标货物的容纳空间。9.根据权利要求8所述磁吸式物流无人机，其特征在于，所述电磁块的数量与所述机臂的数量相等；每个机臂与所述机架本体的连接处的下方均对应布置有一个电磁块。10.根据权利要求2所述磁吸式物流无人机，其特征在于，其还包括：感应器，设置于所述机架的底部，并与所述电磁支架的中心相对应；所述感应器与所述控制器连接，以向所述控制器发送感应信号。

技术总结
本申请公开了一种磁吸式物流无人机，其包括机架；电磁支架，设置于所述机架的底部，并用于与目标货物上装配的磁性片磁性吸合；控制装置，设置于所述机架上，并与所述电磁支架连接，以控制所述电磁支架的得电与失电通过控制所述电磁支架的得电与失电，来调节所述电磁支架与目标货物之间的磁性吸附状态，而无需借助其他机械锁扣机构，大大提升了所述磁吸式物流无人机装卸目标货物的便利性。人机装卸目标货物的便利性。人机装卸目标货物的便利性。


技术研发人员：沈小乐 张智宇 周子杰 曹劲舟
受保护的技术使用者：深圳技术大学
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/6/26