一种机械爪及无人机制造技术

本发明专利技术公开了一种机械爪及无人机，属于样品采集领域。本发明专利技术包括驱动结构、壳体、转动结构、若干抓手以及定位刺，其中，驱动结构设置于壳体内部；转动结构与驱动结构相连接，可由驱动结构驱动而转动；抓手的一端与转动结构相连接，可随转动结构的转动而转动；定位刺的一端固定于壳体，另一端延伸至抓手处；本发明专利技术在机械爪的设计过程中引入定位刺，即在机械爪的壳体伸出一根金属刺，当机械爪在张开状态下于坡面着陆时，定位刺可以深入物料中，并于爪子两瓣形成三角形凸起，从而避免机械爪在坡面上滑动，起到定位作用；在机械爪两瓣合拢过程中，深入的定位刺可起到锚定作用，防止机械爪被物料顶起，确保能够抓取足够量的样品。确保能够抓取足够量的样品。确保能够抓取足够量的样品。

【技术实现步骤摘要】
一种机械爪及无人机


[0001]本专利技术属于样品采集领域，更具体地说，涉及一种机械爪及无人机。

技术介绍

[0002]商品检验公司或机构的码头现场检验人员需要按照相应的标准要求对散装货物进行取样检验，通常情况下需要对一批货物的不同部位进行重复多次的取样。长期以来，取样工作通过人工作业来完成，人工取样使得检验人员经常暴露于放射性物质、有毒气体以及高温的威胁之下，物料的滑坡也给取样人员的生命健康带来很大威胁，而且工作强度大、效率低，取样的规范性、代表性、安全性、一致性均无法保证。
[0003]在疫情肆虐的大背景下，各地都推出了一些无接触检验的工作模式，而大宗散货的取制样工作一直无法实现无接触自动化作业，这给码头一线的检验人员带来很大的困扰。在无人机技术日新月异的时代，我们利用无人机技术开发出一种可远程遥控的、符合取样标准要求的、可多次重复取样的设备，以代替现有的人工取样模式，实现取样工作的自动化。
[0004]目前几乎所有的小型机械爪都带有机械手臂，手臂的基本作用是：(1)将手爪移动到所需位置，(2)为抓取动作提供支撑，(3)承受爪抓取工件的最大重量。而无人机悬停在空中，无法对机械爪提供支撑作用。当机械爪通过软连接与无人机实现联系时，没有固定机械臂，也不能像现在码头常用的大型抓斗那样依靠重力实施定位和抓握动作，这就对小型机械爪的自我定位以及取样时在受力情况下的自我支撑提出了更高的要求。处理不好会出现以下两个问题：(1)在坡面着陆时滑落，(2)在取样时脱离货物表面出现空抓现象。

技术实现思路
/>[0005]1.要解决的问题
[0006]针对现有技术取样困难的问题，本专利技术提供一种机械爪，在壳体延伸一根定位刺，当机械爪在张开状态下于坡面着陆时，定位刺可以深入货物中，并与抓手形成三角形凸起，从而避免机械爪在坡面上滑动，起到定位作用；同时在机械爪两瓣合拢过程中，由于定位刺的深入，可以防止机械爪被货物顶起，确保能够抓取足够量的样品。
[0007]进一步地，本专利技术提供一种无人机，机体通过软连接与机械爪相连，开创人工无法到达的极限位置的取样作业模式，提高取样效率，降低取样风险。
[0008]2.技术方案
[0009]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0010]本专利技术提供一种机械爪，包括
[0011]驱动结构，且驱动结构设置有驱动轴；
[0012]壳体，壳体用于容纳驱动结构；
[0013]转动结构，转动结构与驱动结构的驱动轴相连接，且驱动结构可以驱动转动结构转动；
[0014]抓手，抓手的端部附接转动结构，且所有抓手闭合时可在壳体的一侧形成储存空间；以及
[0015]定位刺，定位刺的一端与壳体相连接，定位刺由壳体延伸至储存空间中。
[0016]优选地，定位刺包括柱身和刺入锥体，柱身的一端与壳体相连接，柱身远离壳体的一端设置有刺入锥体；可任意选择地，刺入锥体为圆锥。
[0017]优选地，壳体的相对的两侧设置有通孔，驱动轴的两端由通孔穿出，使得驱动轴的两端至少部分地凸出设置于壳体外表面；
[0018]转动结构与驱动轴的两端相连接，使转动结构置于壳体的两侧。
[0019]优选地，转动结构包括主齿轮和辅助齿轮，主齿轮与辅助齿轮啮合，并配置为主齿轮向A方向转动时可带动辅助齿轮向B方向转动；
[0020]A方向为顺时针方向，B方向为逆时针方向；或
[0021]A方向为逆时针方向，B方向为顺时针方向。
[0022]优选地，抓手包括连接臂和颚瓣，连接臂一端与转动结构相连接，另一端与颚瓣相连接。
[0023]优选地，抓手的闭合口为平口或锯齿形口。
[0024]优选地，驱动结构为电机。
[0025]优选地，柱身的直径为1
‑
5mm。
[0026]优选地，刺入锥体的最大直径至多为6mm。
[0027]优选地，抓手包括主抓手和辅助抓手，主抓手的端部与主齿轮连接，辅助抓手与辅助齿轮相连接。
[0028]优选地，连接臂的长度为40
‑
50mm。
[0029]本专利技术进一步提供一种用于采样的无人机，包括机体和上述机械爪，机体和机械爪通过绳体软连接。
[0030]3.有益效果
[0031]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0032](1)本专利技术的一种机械爪，包括驱动结构、壳体、转动结构、若干抓手以及定位刺，其中，驱动结构设置于壳体内部；转动结构与驱动结构相连接，可由驱动结构驱动而转动；抓手的一端与转动结构相连接，可随转动结构的转动而转动；定位刺的一端固定于壳体，另一端延伸至抓手处；本专利技术在机械爪的设计过程中引入定位刺，即在机械爪的壳体伸出一根金属刺，当机械爪在张开状态下于坡面着陆时，定位刺可以深入物料中，并于爪子两瓣形成三角形凸起，从而避免机械爪在坡面上滑动，起到定位作用；在机械爪两瓣合拢过程中，深入的定位刺可起到锚定作用，可以防止机械爪被物料顶起，确保能够抓取足够量的样品。
[0033](2)基于上述机械爪，本专利技术提供的无人机设备开创了人工无法到达的极限位置的取样作业模式，原有的人工取样作业过程中，取样人员只能在自己能够到达的范围内采取样品，连取样铲的长度一起计算也不超过2米范围，稍有越界就会出现滑坡或塌陷的危险，而本专利技术可以将取样位置拓展到堆场上的任何部位，如堆顶和腰部的坡面上，避免塌陷和滑坡的影响。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的结构示意图；
[0035]图2为本专利技术的剖面结构示意图。
[0036]图中：
[0037]100、壳体；110、通孔；
[0038]210、主齿轮；220、辅助齿轮；
[0039]310、颚瓣；320、连接臂；
[0040]400、定位刺；410、柱身；420、刺入锥体。
具体实施方式
[0041]下文对本专利技术的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本专利技术可实施的示例性实施例，其中本专利技术的特征由附图标记标识。下文对本专利技术的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本专利技术的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本专利技术的特点和特征的描述，以提出执行本专利技术的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本专利技术。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本专利技术的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本专利技术的范围内。此外，
技术介绍
旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本专利技术或本申请和本专利技术的应用领域。
[0042]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术；本文所使用的术语“和/或”包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械爪，其特征在于：包括驱动结构，且所述驱动结构设置有驱动轴；壳体，所述壳体用于容纳所述驱动结构；转动结构，所述转动结构与所述驱动结构的驱动轴相连接，且驱动结构可以驱动转动结构转动；抓手，所述抓手的端部附接所述转动结构，且所有抓手闭合时可在所述壳体的一侧形成储存空间；以及定位刺，所述定位刺的一端与壳体相连接，定位刺由所述壳体延伸至所述储存空间中。2.根据权利要求1所述的机械爪，其特征在于：所述定位刺包括柱身和刺入锥体，所述柱身的一端与壳体相连接，所述柱身远离壳体的一端设置有刺入锥体；可任意选择地，所述刺入锥体为圆锥。3.根据权利要求1所述的机械爪，其特征在于：所述壳体的相对的两侧设置有通孔，所述驱动轴的两端由所述通孔穿出，使得所述驱动轴的两端至少部分地凸出设置于壳体外表面；所述转动结构与所述驱动轴的两端相连接，使所述转动结构置于所述壳体的两侧。4.根据权利要求1所述的机械爪，其特征在于：所述转动结构包括主齿轮和辅助齿轮，所述主齿轮与所述辅助齿轮啮合，并配置为所述主齿轮向A方向转动时可带动辅助齿轮向B方向转...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴璟，吴宇峰，谷翔宇，封亚辉，唐晨，赵伟，张伟，杨军利，
申请(专利权)人：中华人民共和国新生圩海关，
类型：发明
国别省市：