阅读说明：本技术 器件更换装置及飞行器器件更换仓 (Device replacing device and aircraft device replacing bin ) 是由 陈方平 曹子彧 朱胜利 李蕴仪 张晓琪 马辉 于 2020-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种器件更换装置及飞行器器件更换仓,涉及自动换电技术领域,包括：执行机构和导向机构；执行机构活动连接于导向机构,执行机构用于执行更换电器元件动作；导向机构配置为能够带动执行机构沿第一方向和第二方向移动；或者,执行机构配置为能够沿导向机构在第一方向和第二方向移动。由于执行机构能够沿第一方向和第二方向在导向机构上移动,使执行机构在与无人机同一水平面上移动,完成执行机构对无人机中的电器元件的更换操作,缓解了现有技术中存在的无人机器件拆装设备结构复杂的技术问题,实现了简化无人机器件拆装设备的结构,降低生产成本的技术效果。(The invention provides a device replacing device and an aircraft device replacing bin, which relate to the technical field of automatic power replacement and comprise the following components: an actuating mechanism and a guide mechanism; the actuating mechanism is movably connected with the guide mechanism and is used for executing the action of replacing the electrical appliance element; the guide mechanism is configured to drive the actuating mechanism to move along a first direction and a second direction; alternatively, the actuator is configured to be movable in the first direction and the second direction along the guide mechanism. Because actuating mechanism can move on guiding mechanism along first direction and second direction, make actuating mechanism move on the same horizontal plane with unmanned aerial vehicle, accomplish actuating mechanism and to the change operation of the electrical components among the unmanned aerial vehicle, alleviated the technical problem that unmanned aerial vehicle device dismouting equipment structure is complicated that exists among the prior art, realized simplifying unmanned aerial vehicle device dismouting equipment's structure, reduction in production cost's technological effect.)

器件更换装置及飞行器器件更换仓

技术领域

本发明涉及自动换电技术领域，尤其是涉及一种器件更换装置及飞行器器件更换仓。

背景技术

无人驾驶飞机简称“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。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

无人机内放置有电池和各种传感器器件，当需要对无人机中的电池和传感器器件进行更换时，需要将无人机停放到机坪上人工更换，或利用器件拆装设备对无人机中的电池和传感器进行更换，先利用拆卸设备对无人机中的电池和传感器拆下，后利用安装设备将新的电池和传感器安装到无人机中。

但是，现有的更换方式先用拆卸设备拆卸电池或传感器，然后再用安装设备安装新的电池或传感器，整体设备复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种器件更换装置及飞行器器件更换仓，以缓解了现有技术中存在的器件拆装设备结构复杂的技术问题。

第一方面，本发明提供的器件更换装置，包括：执行机构和导向机构；

所述执行机构活动连接于所述导向机构，所述执行机构用于执行更换电器元件动作；

所述导向机构配置为能够带动所述执行机构沿第一方向和第二方向移动；

或者，

所述执行机构配置为能够沿所述导向机构在第一方向和第二方向移动。

在可选的实施方式中，所述导向机构包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道之间具有夹角，所述第一轨道和所述第二轨道之间形成有连续路径，所述执行机构可沿所述连续路径运动。

在可选的实施方式中，所述导向机构包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道所述第二轨道之间具有夹角，且所述第一轨道能够沿所述第二轨道运动，和/或，所述第二轨道能够沿所述第一轨道运动；

所述执行机构固定于或者活动设置于所述第一轨道上。

在可选的实施方式中，所述执行机构包括抓取部，所述抓取部的运动路径为抓取路径，所述抓取路径至少具有沿水平方向运动的自由度。

在可选的实施方式中，所述抓取部包括至少一个抓手；

所述抓手上设置有卡接槽，所述电器元件上设置有凸起部，所述凸起部卡接于所述卡接槽；

或者，

所述抓手上设置有凸起部，所述电器元件上设置有卡接槽，所述凸起部卡接于所述卡接槽。

在可选的实施方式中，所述执行机构还包括转动驱动部，所述转动驱动部与所述抓取部传动连接；

所述转动驱动部配置为在抓取所述电器元件后驱动所述抓取部偏离抓取工位；

或者，

所述转动驱动部配置为在需要进行抓取作业前驱动所述抓取部归位至所述抓取工位。

在可选的实施方式中，所述转动驱动部具有沿垂直于转动平面的转动驱动力，所述转动驱动力用于驱动所述抓取部沿所述转动平面靠近或者远离所述电器元件，所述转动平面为所述抓取部所在的平面，且所述抓取路径在所述转动平面内。

在可选的实施方式中，所述执行机构还包括用于调节两个相邻所述抓手之间间隙的调节部，所述调节部提供有传动路径，两个相邻所述抓手能够沿所述传动路径相互靠近或远离。

在可选的实施方式中，所述执行机构还包括升降部；

所述升降部与所述抓取部传动连接，所述升降部具有沿垂直于所述转动平面的升降驱动力。

第二方面，本发明提供的飞行器器件更换仓，包括器件更换装置。

本发明提供的一种器件更换装置，由于执行机构能够沿第一方向和第二方向在导向机构上移动，使执行机构在与无人机同一水平面上移动，完成执行机构对无人机中的电器元件的更换操作，缓解了现有技术中存在的无人机器件拆装设备结构复杂的技术问题，实现了简化无人机器件拆装设备的结构，降低生产成本的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的器件更换装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的器件更换装置中抓取部的机构示意图。

图标：100-执行机构；110-抓取部；111-卡接槽；120-转动驱动部；130-调节部；140-升降部；200-导向机构；210-第一轨道；220-第二轨道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，第一方面，本实施例提供的器件更换装置，包括：执行机构100和导向机构200；执行机构100活动连接于导向机构200，执行机构100用于执行更换电器元件动作；导向机构200配置为能够带动执行机构100沿第一方向和第二方向移动；或者，执行机构100配置为能够沿导向机构200在第一方向和第二方向移动。

具体的，执行机构100滑动连接在导向机构200上，执行机构100能够完成更换电器元件的动作，并且导向机构200能够产生带动执行机构100沿着第一方向和第二方向移动的驱动力，或者执行机构100具有移动驱动力，驱动执行机构100沿着导向机构200在第一方向和第二方向移动。

需要注意的是，第一方向和第二方向位于同一平面上，使执行机构100具有能够在一个平面内***的自由度，便于执行机构100的移动。

工作过程如下：执行机构100将设备中的电器元件取出，执行机构100沿着导向机构200移动，将取出的电器元件放置到器件放置区域，后将器件放置区域上的待更换的电器元件抓取，执行机构100沿着导向机构200移动，将待更换的电器元件安装到设备中，完成电器元件的更换。

本实施例提供的一种器件更换装置，包括：执行机构100和导向机构200；执行机构100活动连接于导向机构200，执行机构100用于执行更换电器元件动作；导向机构200配置为能够带动执行机构100沿第一方向和第二方向移动；或者，执行机构100配置为能够沿导向机构200在第一方向和第二方向移动。由于执行机构100能够沿第一方向和第二方向在导向机构200上移动，使执行机构100在与无人机同一水平面上移动，完成执行机构100对无人机中的电器元件的更换操作，缓解了现有技术中存在的无人机器件拆装设备结构复杂的技术问题，实现了简化无人机器件拆装设备的结构，降低生产成本的技术效果。

在上述实施例的基础上，在可选的实施方式中，本实施例提供的器件更换装置中的导向机构200包括第一轨道210和第二轨道220，第一轨道210和第二轨道220之间具有夹角，第一轨道210和第二轨道220之间形成有连续路径，执行机构100可沿连续路径运动。

具体的，第一轨道210和第二轨道220固定，且第一轨道210和第二轨道220之间不具有相对运动，只提供连续路径，使执行机构100沿着连续路径运动，并且第一轨道210和第二轨道220具有夹角，以使执行机构100能够相对于待更换设备能够前后左右运动，便于执行机构100完成更换电器元件操作。

执行机构100的底部可设置有滑台，滑台与执行机构100连接固定，滑台能够在第一轨道210和第二轨道220形成的连续路径上移动，使执行机构100通过滑轨在连续路径上运动。

另外，导向机构200也可只设置第一轨道210，使执行机构100沿着第一轨道210做直线往复运动，完成执行机构100的更换电器元件的操作。

在可选的实施方式中，导向机构200包括第一轨道210和第二轨道220，第一轨道210第二轨道220之间具有夹角，且第一轨道210能够沿第二轨道220运动，和/或，第二轨道220能够沿第一轨道210运动；执行机构100固定于或者活动设置于第一轨道210上。

具体的，执行机构100设置在第一轨道210上，第一轨道210能够沿着第二轨道220运动，或者第二轨道220能够沿着第一轨道210运动，或者第一轨道210能够沿着第一轨道210运动并且第二轨道220也能够沿着第一轨道210移动，使第一轨道210与第二轨道220发生相对运动，执行轨道随着第一轨道210移动而运动，实现执行机构100靠近或远离待更换器件的运动。

执行机构100也可活动连接于第一轨道210上，在执行机构100的底部设置滑台，使执行机构100能够沿着第一轨道210移动，提高执行机构100的可移动范围，更好的完成更换电器元件的操作。另外，第二轨道220上也可设置滑台，滑台与第一轨道210连接，第一轨道210通过滑台沿着第二轨道220移动。

在可选的实施方式中，执行机构100包括抓取部110，抓取部110的运动路径为抓取路径，抓取路径至少具有沿水平方向运动的自由度。

具体的，在执行机构100移动的过程中，执行机构100上的抓取部110完成电器元件的更换后，执行机构100朝向设备方向移动，抓取部110抓取设备上的需要更换的电器元件，抓取牢固后，执行机构100向远离设备的方向移动，抓取部110抓取的电器元件从设备中抽出，并将电器元件放置到器件更换区域中，放置完毕后，抓取部110抓取待安装电器元件，执行机构100朝向设备的方向移动，抓取部110将待安装电器元件安装到设备中，完成更换操作。

在可选的实施方式中，如图2所示，抓取部110包括至少一个抓手；抓手上设置有卡接槽111，电器元件上设置有凸起部，凸起部卡接于卡接槽111；或者，抓手上设置有凸起部，电器元件上设置有卡接槽111，凸起部卡接于卡接槽111。

具体的，电器元件上设置凸起部，抓手上设置卡接槽111，或者在电器元件上设置卡接槽111，在抓手上设置凸起部，凸起部和卡接槽111的设置，方便抓手与电器元件之间的连接，保证抓手能够牢牢的卡接电器元件，带动电器元件移动。

抓手的数量根据电器元件的具体形状选择，卡接槽111和凸起部为一一对应设置，保证每个凸起部均能伸入到卡接槽111中，形成卡接。

另外，需要注意的是，抓手上的卡接槽111设置有多个，多个卡接槽111均匀排布在抓手上，例如在抓手的端部设置卡接槽111，在抓手的底部设置卡接槽111，端部的卡接槽111抓取一个电器元件，位于底部的卡接槽111抓取另一个电器元件，使抓手同时抓取多个电器元件，也可根据环境和电器元件的重量，让抓手的头部或中部或尾部对物体进行抓取。

本实施例提供的器件更换装置，通过第一轨道210和第二轨道220的设置，使执行机构100沿着第一轨道210和第二轨道220移动，使执行机构100靠近或远离设备，便于执行机构100完成更换操作；通过卡接槽111和凸起部的设置，实现抓手和电器元件的卡接，使抓手能够带动电器元件移动，完成电器元件的拆卸或安装。

在上述实施例的基础上，在可选的实施方式中，本实施例提供的器件更换装置中的执行机构100还包括转动驱动部120，转动驱动部120与抓取部110传动连接；转动驱动部120配置为在抓取电器元件后驱动抓取部110偏离抓取工位；或者，转动驱动部120配置为在需要进行抓取作业前驱动抓取部110归位至抓取工位。

具体的，当需要对设备中的电器元件进行更换时，转动驱动部120带动抓取部110中的抓手朝向设备转动，转动完毕后抓手处于抓取工位，在抓手卡接电器元件从设备中拔出后，转动驱动部120向偏离抓取工位的方向转动，便于电器元件的放置。

在可选的实施方式中，转动驱动部120具有沿垂直于转动平面的转动驱动力，转动驱动力用于驱动抓取部110沿转动平面靠近或者远离电器元件，转动平面为抓取部110所在的平面，且抓取路径在转动平面内。

具体的，转动驱动部120具体设置为转动电机，转动电机的旋转轴与抓取部110传动连接，当需要对设备上的电器元件进行更换时，转动驱动部120带动抓取部110朝向靠近设备的方向转动，抓取部110向靠近设备的方向移动，抓取部110与设备中的电器元件卡接，卡接完毕后，抓取部110向远离设备的方向移动，转动驱动部120带动抓取部110朝向靠近器件放置区域的方向转动，放置完毕后，抓取部110抓取待更换的电器元件，转动驱动部120带动抓取部110朝向靠近设备的方向转动，抓取部110向靠近设备的方向移动，将待更换的电器元件安装到设备中。

在可选的实施方式中，执行机构100还包括用于调节两个相邻抓手之间间隙的调节部130，调节部130提供有传动路径，两个相邻抓手能够沿传动路径相互靠近或远离。

具体的，调节部130分别与两个相邻抓手传动连接，使两个相邻抓手沿着传动路径相互靠近或远离，进而调节两个相邻抓手之间的距离，调节部130具体包括电机和反牙丝杠，每个抓手上均设置有与反压丝杠相配合的滑块，并且配置为当电机带动反牙丝杠转动时，两个相邻的滑块朝向相反方向运动，进而实现通过反牙丝杠的转动调节两个相邻抓手间距的技术效果。

另外，在抓手伸入到设备后，调节部130带动两个相邻的抓手向远离彼此的方向移动，使抓手与设备中的电器元件卡接。

在可选的实施方式中，执行机构100还包括升降部140；升降部140与抓取部110传动连接，升降部140具有沿垂直于转动平面的升降驱动力。

具体的，升降部140电动抓取部110沿着垂直于转动平面升降，调节抓取部110的高度，便于抓取部110将电器元件放置到放置区域内，升降部140可设置为液压杆、气缸杆和升降电机等，根据实际情况选择升降部140的具体结构，保证升降部140可带动抓取部110升降即可。

本实施例提供的器件更换装置，通过转动驱动部120的设置，使抓取部110能够沿转动平面转动；通过调节部130的设置，调节两个抓手之间的间距，提高抓手的可抓取范围，提高适用性；通过升降部140的设置，使抓取部110能够升降，使抓取部110能够全方位的抓取和放置电器元件。

在上述实施例的基础上，本实施例提供的飞行器器件更换仓，包括器件更换装置。

具体的，器件更换装置可应用到飞行器器件更换仓中，对更换仓中的飞行器进行器件更换，如更换飞行器中的电池或飞行器吊舱中的传感器等，设备结构简单，成本低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。