【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人设计及制造，特别涉及一种用于无人机的机械臂及其制造方法。
技术介绍
1、随着无人机在工程中的广泛应用，对用于无人机上的机械臂的设计要求也愈发苛刻。无人机用机械臂是一种结合了无人机与机械臂技术的创新应用，需要满足无人机在空中作业时的灵活抓取操作的功能。目前，这项技术已经在各种领域展开了广泛的研究和应用，例如，在自然灾害或人为事故中，无人机配备机械臂可以执行搜索、救援和物资投送任务，帮助救援人员进入危险区域或向受灾地区提供必要的救援物资。此外，无人机配备机械臂可以执行高空、高压或难以到达的地方的检查、维修和清洁任务，提高施工安全性和效率。在仓储物流领域，无人机可通过机械臂执行货物装卸、仓储管理和配送任务，实现快速、高效的物流运输。在科学研究与勘探领域，无人机配备机械臂可用于野外环境中的样品采集、地质勘探、环境监测等科学研究任务。然而，用于无人机的机械臂目前也存在一些挑战。
2、为适应不同空中应用场景的需求，目前的机械臂的抓手部分需要根据不同的使用场景进行更换，且适应性稍强的抓手形状往往比较复杂，造成自重较大，影响其与无人机的载重适配。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于无人机的机械臂及其制造方法，能够在满足载重要求的基础上适应各种不同的使用场景。
2、本专利技术第一方面提供一种用于无人机的机械臂，包括：臂身以及连接于臂身的抓手，臂身配置为与无人机连接，抓手用于抓取物品，其中，抓手包括：固定件、手指和牵引线，固定件与
3、可选的，指节的抓取侧由中心处向四周倾斜。
4、可选的，手指的根数不少于两个，同时不超过五个。
5、可选的，臂身包括连接结构，连接结构配置为与无人机连接，连接结构包括框架，框架具有一延伸部，延伸部与无人机的底座固定连接，连接结构通过3d打印方式一次成型。
6、可选的，臂身还包括伸缩结构，伸缩结构连接于固定件与框架之间，伸缩结构能够在手指的延伸方向伸缩，伸缩结构通过3d打印方式一次成型。
7、可选的，连接结构及伸缩结构均采用硬质材料制成。
8、本专利技术第二方面提供一种用于无人机的机械臂的制造方法，包括：
9、根据无人机的承载能力和需要抓取重物的最大重量，确定机械臂的自重上限；
10、将机械臂分解为多个部分，包括：臂身及抓手，抓手包括固定件、手指和牵引线，固定件与臂身连接，手指有多根，多根手指的一端均与固定件远离臂身的一端连接，手指的另一端向远离臂身的一侧延伸，多根手指呈围合式排布，每根手指包括多个依次连接的指节，指节的排布方向与手指的延伸方向相同，牵引线与手指的根数相同，每条牵引线依次穿过一个手指的所有指节；
11、根据机械臂的自重上限，分配各部分的重量分配，确定满足重量和机械强度条件的各部分的尺寸；
12、将所设计的不同部分的模型文件导入3d打印机，实现对各个部分的一体化制造。
13、可选的，臂身包括与无人机连接的连接结构和以及连接于连接结构的伸缩结构，连接结构的重量等于自重上限*0.2，伸缩结构的重量等于自重上限*0.6，抓手的自重等于自重上限*0.1。
14、可选的，机械强度通过有限元计算先验证该载荷下结构是否可以承受，若可以则满足机械强度。
15、可选的，在3d打印过程中，采用硬质材料对连接结构与伸缩结构进行制造，采用柔性材料对抓手进行一体化制造。
16、本专利技术实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
17、本专利技术提供的一种用于无人机的机械臂其中的抓手通过将其设计为固定件以及手指，指有多根，多根手指的一端均与固定件远离臂身的一端连接，手指的另一端向远离臂身的一侧延伸，多根手指呈围合式排布，每根手指包括多个依次连接的指节，指节的排布方向与手指的延伸方向相同，牵引线与手指的根数相同，每条牵引线依次穿过一个手指的所有指节，驱动单元带动牵引线缩短或伸长，从而改变相邻的两个指节的弯曲角度，固定件及指节均采用柔性材料制成，这样则能够使抓手适应不同的场合和抓取性能的要求，且其造型简单，并且固定件及牵引线通过3d打印方式一次成型，进一步简化了结构本身，最大程度做到轻量化，从而最大限度降低机械臂的抓手的重量，较好的与无人机适配。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于无人机的机械臂，其特征在于，包括臂身以及连接于所述臂身的抓手(2)，所述臂身配置为与无人机(1)连接，所述抓手(2)用于抓取物品，其中，所述抓手(2)包括：
2.如权利要求1所述的用于无人机的机械臂，其特征在于，所述指节的抓取侧由中心处向四周倾斜。
3.如权利要求2所述的用于无人机的机械臂，其特征在于，所述手指(23)的根数不少于两个，同时不超过五个。
4.如权利要求1至3任一所述的用于无人机的机械臂，其特征在于，所述臂身包括连接结构(4)，所述连接结构(4)配置为与无人机(1)连接，所述连接结构(4)包括框架(41)，所述框架(41)具有一延伸部，所述延伸部与所述无人机(1)的底座固定连接，所述连接结构(4)通过3D打印方式一次成型。
5.如权利要求4所述的用于无人机的机械臂，其特征在于，所述臂身还包括伸缩结构(3)，所述伸缩结构(3)连接于所述固定件(21)与框架(41)之间，所述伸缩结构(3)能够在所述手指(23)的延伸方向伸缩，所述伸缩结构(3)通过3D打印方式一次成型。
6.如权利要求5所述的用于无
7.一种用于无人机的机械臂的制造方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的一种用于无人机的机械臂的制造方法，其特征在于，所述臂身包括与无人机(1)连接的连接结构(4)和以及连接于所述连接结构(4)的伸缩结构(3)，所述连接结构(4)的重量等于自重上限*0.2，伸缩结构(3)的重量等于自重上限*0.6，抓手(2)的自重等于自重上限*0.1。
9.如权利要求7所述的一种用于无人机的机械臂的制造方法，其特征在于，所述机械强度通过有限元计算先验证该载荷下结构是否可以承受，若可以则满足机械强度。
10.如权利要求7或8所述的一种用于无人机的机械臂的制造方法，其特征在于，在3D打印过程中，采用硬质材料对连接结构(4)与伸缩结构(3)进行制造，采用柔性材料对抓手(2)进行一体化制造。
...【技术特征摘要】
1.一种用于无人机的机械臂，其特征在于，包括臂身以及连接于所述臂身的抓手(2)，所述臂身配置为与无人机(1)连接，所述抓手(2)用于抓取物品，其中，所述抓手(2)包括：
2.如权利要求1所述的用于无人机的机械臂，其特征在于，所述指节的抓取侧由中心处向四周倾斜。
3.如权利要求2所述的用于无人机的机械臂，其特征在于，所述手指(23)的根数不少于两个，同时不超过五个。
4.如权利要求1至3任一所述的用于无人机的机械臂，其特征在于，所述臂身包括连接结构(4)，所述连接结构(4)配置为与无人机(1)连接，所述连接结构(4)包括框架(41)，所述框架(41)具有一延伸部，所述延伸部与所述无人机(1)的底座固定连接，所述连接结构(4)通过3d打印方式一次成型。
5.如权利要求4所述的用于无人机的机械臂，其特征在于，所述臂身还包括伸缩结构(3)，所述伸缩结构(3)连接于所述固定件(21)与框架(41)之间，所述伸缩结构(3)能够在所述手指(23)的延伸方向伸...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁师哲，王一，马皓然，覃宇，张睿，王博研，齐建豪，汪寒煜，宋昕宇，吴玲玲，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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