本發(fā)明涉及無人機領域，特別涉及一種具有高空采摘功能的無人機。

背景技術：

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，或者由車載計算機完全地或間歇地自主地操作，目前在航拍、農(nóng)業(yè)、植保、微型自拍、快遞運輸、災難救援、觀察野生動物、監(jiān)控傳染病、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災、影視拍攝、制造浪漫等領域的應用，大大的拓展了無人機本身的用途。

在農(nóng)業(yè)運用中，有些植被比較難以采摘，特別是生長在山崖側(cè)壁上的草藥，一般需要人工采摘，采摘過程非常危險，人力成本高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有高空采摘功能的無人機。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種具有高空采摘功能的無人機，包括機身及設置在機身上的旋翼機構(gòu)、走位機構(gòu)、抓取機構(gòu)、plc和挖掘機構(gòu)；

所述走位機構(gòu)包括第一電機、固定塊、圓齒輪、條齒輪和走位塊，所述走位機構(gòu)設置在機身的一側(cè)，所述第一電機驅(qū)動圓齒輪旋轉(zhuǎn)，所述圓齒輪和條齒輪嚙合，所述第一電機設置在固定塊上，所述條齒輪與固定塊滑動連接；

所述抓取機構(gòu)包括第二電機、第一絲桿、走位環(huán)、連接塊、連桿和抓手，所述抓取機構(gòu)位于走位塊的一側(cè)，所述第二電機驅(qū)動第一絲桿旋轉(zhuǎn)，所述走位環(huán)內(nèi)設有走位孔，所述走位孔上設有內(nèi)螺紋，所述走位環(huán)上的內(nèi)螺紋與第一絲桿上的外螺紋匹配，所述走位環(huán)套設在第一絲桿上，所述連桿和抓手均有兩個，所述連桿的一端與走位環(huán)鉸接，所述連桿的另一端與抓手鉸接，所述第一絲桿遠離第二電機的一端通過軸承與連接塊連接，所述抓手與連接塊鉸接；

所述挖掘機構(gòu)包括第一氣缸和挖掘組件，所述挖掘機構(gòu)通過支架設置在走位塊上，所述挖掘機構(gòu)位于抓取機構(gòu)的上方，所述挖掘組件有四個，所述挖掘組件包括固定軸、第三電機、第二絲桿、套環(huán)、擋板和刀片，所述第三電機驅(qū)動第二絲桿旋轉(zhuǎn)，所述第三電機設置在固定軸的一側(cè)，所述第二絲桿水平設置，所述套環(huán)上設有與第二絲桿匹配的內(nèi)螺紋，所述第二絲桿遠離第三電機的一端穿入套環(huán)內(nèi)，所述擋板設置在套環(huán)的一側(cè)，所述刀片斜向設置，所述刀片位于擋板的下方，四個挖掘組件關于固定軸周向均勻分布，所述擋板的下方設有抓取口，所述抓取機構(gòu)穿過抓取口；

所述第一電機、第二電機、第三電機和第一氣缸均與plc電連接。

作為優(yōu)選，為了調(diào)整的挖掘機構(gòu)和抓取機構(gòu)的位置，所述固定塊與機身鉸接，所述機身上還設有第二氣缸，所述第二氣缸的一端設置在機身上，所述第二氣缸的另一端與固定塊鉸接。

有些植物生長在懸崖上，有一定的傾斜角度通過第二氣缸推動固定塊轉(zhuǎn)動，從而使挖掘機構(gòu)和抓取機構(gòu)調(diào)整至適當位置。

作為優(yōu)選，使走位塊走位更平穩(wěn)，所述走位塊上還設有第一限位桿，所述第一限位桿的一端設置在走位塊上，所述第一限位桿的另一端穿入固定塊，所述第一限位桿與條齒輪平行。

作為優(yōu)選，便于停靠，所述機身的下方設有支撐架。

作為優(yōu)選，使套環(huán)走位更平穩(wěn)，所述第三電機上還設有第二限位桿，所述第二限位桿的一端設置在第三電機上，所述第二限位桿的另一端穿入套環(huán)，所述第二限位桿與第二絲桿平行。

作為優(yōu)選，為了方便控制，所述第一電機、第二電機和第三電機均為伺服電機。

作為優(yōu)選，為了保護被抓取的植被不被損壞，所述抓手上還設有彈簧和塑料板，所述塑料板通過彈簧連接在抓手上。

作為優(yōu)選，為了增加抓取面積，從而使抓取的更牢，所述塑料板的高度高于抓手。

作為優(yōu)選，為了方便使用者觀察，所述固定塊上下兩側(cè)均有攝像頭，所述攝像頭與plc電連接。

作為優(yōu)選，為了方便與手機或遠程控制器進行通訊，所述機身內(nèi)設有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊與plc電連接。

本發(fā)明的有益效果是，該具有高空采摘功能的無人機設計結(jié)構(gòu)巧妙，實用性高，在需要采摘時通過走位機構(gòu)使抓取機構(gòu)和挖掘機構(gòu)移動至被采摘物處，再通過抓取機構(gòu)抓取被采摘物，再通過挖掘機構(gòu)挖掘出被采摘物及被采摘物根部的泥土，使被采摘物的根部不受破壞，保障了被采摘物的存活性，實現(xiàn)了高空采摘的自動化。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的具有高空采摘功能的無人機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的a部放大圖；

圖3是本發(fā)明的具有高空采摘功能的無人機的抓取機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的具有高空采摘功能的無人機的塑料板和抓手的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的具有高空采摘功能的無人機的挖掘組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.旋翼機構(gòu)，2.條齒輪，3.走位塊，4.支架，5.抓取機構(gòu)，6.支撐架，7.機身，8.固定塊，9.第一電機，10.圓齒輪，11.第一限位桿，12.第一氣缸，13.套環(huán)，14.擋板，15.刀片，16.固定軸，17.第三電機，18.第二絲桿，19.第二限位桿，20.連接塊，21.彈簧，22.塑料板，23.抓手，24.連桿，25.第一絲桿，26.走位環(huán)，27.第二電機。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構(gòu)成。

如圖1-5所示，一種具有高空采摘功能的無人機，包括機身7及設置在機身7上的旋翼機構(gòu)1、走位機構(gòu)、抓取機構(gòu)5、plc和挖掘機構(gòu)；

所述走位機構(gòu)包括第一電機9、固定塊8、圓齒輪10、條齒輪2和走位塊3，所述走位機構(gòu)設置在機身7的一側(cè)，所述第一電機9驅(qū)動圓齒輪10旋轉(zhuǎn)，所述圓齒輪10和條齒輪2嚙合，所述第一電機9設置在固定塊8上，所述條齒輪2與固定塊8滑動連接；

在調(diào)整挖掘機構(gòu)和抓取機構(gòu)5位置時，通過第一電機9驅(qū)動圓齒輪10旋轉(zhuǎn)，從而使條齒輪2和走位塊3發(fā)生位移。

所述抓取機構(gòu)5包括第二電機27、第一絲桿25、走位環(huán)26、連接塊20、連桿24和抓手23，所述抓取機構(gòu)5位于走位塊3的一側(cè)，所述第二電機27驅(qū)動第一絲桿25旋轉(zhuǎn)，所述走位環(huán)26內(nèi)設有走位孔，所述走位孔上設有內(nèi)螺紋，所述走位環(huán)26上的內(nèi)螺紋與第一絲桿25上的外螺紋匹配，所述走位環(huán)26套設在第一絲桿25上，所述連桿24和抓手23均有兩個，所述連桿24的一端與走位環(huán)26鉸接，所述連桿24的另一端與抓手23鉸接，所述第一絲桿25遠離第二電機27的一端通過軸承與連接塊20連接，所述抓手23與連接塊20鉸接；

在需要抓取時，通過第二電機27驅(qū)動第一絲桿25選轉(zhuǎn)，使走位環(huán)26在第一絲桿25上移動，使與走位環(huán)26鉸接的抓手23發(fā)生位移，使抓手23抓取被采摘物。

所述挖掘機構(gòu)包括第一氣缸12和挖掘組件，所述挖掘機構(gòu)通過支架4設置在走位塊3上，所述挖掘機構(gòu)位于抓取機構(gòu)5的上方，所述挖掘組件有四個，所述挖掘組件包括固定軸16、第三電機17、第二絲桿18、套環(huán)13、擋板14和刀片15，所述第三電機17驅(qū)動第二絲桿18旋轉(zhuǎn)，所述第三電機17設置在固定軸16的一側(cè)，所述第二絲桿18水平設置，所述套環(huán)13上設有與第二絲桿18匹配的內(nèi)螺紋，所述第二絲桿18遠離第三電機17的一端穿入套環(huán)13內(nèi)，所述擋板14設置在套環(huán)13的一側(cè)，所述刀片15斜向設置，所述刀片15位于擋板14的下方，四個挖掘組件關于固定軸16周向均勻分布，所述擋板14的下方設有抓取口，所述抓取機構(gòu)5穿過抓取口；

在需要挖掘時，通過第一氣缸12使刀片15向下發(fā)生位移，同時擋板14上的抓取口穿過抓取機構(gòu)5，使抓手23位于挖掘機構(gòu)內(nèi)，同時第三電機17驅(qū)動第二絲桿18旋轉(zhuǎn)，使刀片15向固定軸16的一側(cè)發(fā)生位移，從而使刀片15斜向運動，控制第三電機17的轉(zhuǎn)速，使刀片15的運動方向與刀片15的傾斜角度平行，從而四個刀片15把被采摘物下部的泥土切割成錐形，再通過第二氣缸使挖掘機構(gòu)上升，從而挖掘出被采摘物。

所述第一電機9、第二電機27、第三電機17和第一氣缸12均與plc電連接。

作為優(yōu)選，為了調(diào)整的挖掘機構(gòu)和抓取機構(gòu)5的位置，所述固定塊8與機身7鉸接，所述機身7上還設有第二氣缸，所述第二氣缸的一端設置在機身7上，所述第二氣缸的另一端與固定塊8鉸接。

有些植物生長在懸崖上，有一定的傾斜角度通過第二氣缸推動固定塊8轉(zhuǎn)動，從而使挖掘機構(gòu)和抓取機構(gòu)5調(diào)整至適當位置。

作為優(yōu)選，使走位塊3走位更平穩(wěn)，所述走位塊3上還設有第一限位桿11，所述第一限位桿11的一端設置在走位塊3上，所述第一限位桿11的另一端穿入固定塊8，所述第一限位桿11與條齒輪2平行。

作為優(yōu)選，便于?？?，所述機身7的下方設有支撐架6。

作為優(yōu)選，使套環(huán)13走位更平穩(wěn)，所述第三電機17上還設有第二限位桿19，所述第二限位桿19的一端設置在第三電機17上，所述第二限位桿19的另一端穿入套環(huán)13，所述第二限位桿19與第二絲桿18平行。

作為優(yōu)選，為了方便控制，所述第一電機9、第二電機27和第三電機17均為伺服電機。

作為優(yōu)選，為了保護被抓取的植被不被損壞，所述抓手23上還設有彈簧21和塑料板22，所述塑料板22通過彈簧21連接在抓手23上。

作為優(yōu)選，為了增加抓取面積，從而使抓取的更牢，所述塑料板22的高度高于抓手23。

作為優(yōu)選，為了方便使用者觀察，所述固定塊8上下兩側(cè)均有攝像頭，所述攝像頭與plc電連接。

作為優(yōu)選，為了方便與手機或遠程控制器進行通訊，所述機身7內(nèi)設有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊與plc電連接。

與現(xiàn)有技術相比，該具有高空采摘功能的無人機設計結(jié)構(gòu)巧妙，實用性高，在需要采摘時通過走位機構(gòu)使抓取機構(gòu)5和挖掘機構(gòu)移動至被采摘物處，再通過抓取機構(gòu)5抓取被采摘物，再通過挖掘機構(gòu)挖掘出被采摘物及被采摘物根部的泥土，使被采摘物的根部不受破壞，保障了被采摘物的存活性，實現(xiàn)了高空采摘的自動化。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。