CN105857593B - 一种四旋翼多用途飞行机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种四旋翼多用途飞行机器人，包括旋翼飞行器和操控装置，旋翼飞行器包括底盘、螺旋桨、无线信号收发器、驱动装置、控制器和电能储存装置，螺旋桨通过传动机构与驱动装置传动连接，驱动装置和无线信号收发器均与控制器电性连接，控制器与电能储存装置电性连接，螺旋桨外侧设有防撞环，且防撞环固定连接在底盘的四角上侧，防撞环远离底盘一侧的外壁上均设有超声波传感器，超声波传感器与控制器电性连接，底盘的四角下侧固定设有支腿。本发明通过在传统的旋翼飞行器上设置超声波传感器，降低飞行机器人在飞行过程中发生碰撞的概率，提高了飞行机器人的可操控性，同时利于飞行机器人在狭窄的通道中飞行，提高了执行任务的效率。

Description

一种四旋翼多用途飞行机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种四旋翼多用途飞行机器人。
背景技术
目前，现有的机器人大多是为解决生活生产中的某些特定问题而设计的单一功能的机器人；然而在实际生活中，我们往往需要能够执行多种任务的机器人，比如科学考察、事故救援、物流运输、治安监察和垃圾清理等任务，而传统的陆地机器人由于受地形因素的影响较大，在实际任务开展的过程中，不仅工作效率难以提升，而且很多地点机器人无法到达，限制机器人的工作范围。
为此，我们提出了一种四旋翼多用途飞行机器人来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术而提出的一种四旋翼多用途飞行机器人。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种四旋翼多用途飞行机器人，包括旋翼飞行器和操控装置，所述旋翼飞行器包括底盘、螺旋桨、无线信号收发器、驱动装置、控制器和电能储存装置，所述螺旋桨通过传动机构与驱动装置传动连接，所述驱动装置和无线信号收发器均与控制器电性连接，所述控制器与电能储存装置电性连接，所述螺旋桨外侧设有防撞环，且防撞环固定连接在底盘的四角上侧，所述防撞环远离底盘一侧的外壁上均设有超声波传感器，所述超声波传感器与控制器电性连接，所述底盘的四角下侧固定设有支腿，且底盘的下侧设有收纳仓,所述收纳仓前后两侧的外壁上均固定设有第一摄像头，所述收纳仓左右两侧的外壁上分别设有第二摄像头和传感器安装座，所述第一摄像头和第二摄像头均与控制器电性连接，所述收纳仓内的底部固定设有两个机械臂安装座，且机械臂安装座上设有机械臂，所述机械臂包括多条转动臂，且每条转动臂均配备有两个电动伸缩机构，电动伸缩机构与控制器电性连接，且电动伸缩机构对称设置在转动臂的两侧，所述转动臂远离机械臂安装座的一端转动连接有机械手；所述操控装置包括收发天线，且操控装置通过收发天线与无线信号收发器无线连接，所述操控装置还包括显示屏和操控手柄。
在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：
所述底盘为中空结构，且驱动装置、控制器和电能储存装置均安装在底盘的内部。
所述防撞环外侧包裹有弹性橡胶套。
所述支腿、转动臂和机械手均采用铝合金材料制成。
所述第一摄像头采用全景摄像头。
所述传感器安装座上安装有温度传感器和烟雾传感器，所述温度传感器和烟雾传感器均与控制器电性连接。
所述机械手通过转动件与机械臂转动连接。
所述电能储存装置采用锂电池组。
本发明通过在传统的旋翼飞行器上设置超声波传感器，降低飞行机器人在飞行过程中发生碰撞的概率，提高了飞行机器人的可操控性，同时利于飞行机器人在狭窄的通道中飞行，通过设置的机械手来配合机械臂，可代替人去执行一些危险的任务，且以飞行器为载体，可以到达常规的陆地机器人难以到达的位置，提高了机器人的实用性，通过设置的第一摄像头和第二摄像头，并通过无线信号收发器将拍摄的实时视频画面发送至操控装置的显示屏上，操控者可隔着障碍物对机器人进行控制，有效的扩大了机器人的工作范围；此外，机器人的控制器可兼容多种环境监测用传感器，使用者可根据实际任务的需要，在传感器安装座上快速安装适合的传感器，去对实地环境进行勘察和数据采集，并将信息显示在操控装置的屏幕上，提高了执行任务的效率，同时飞行机器人在救援过程中，预先对事故发生地点进行勘察，有利于救援工作的开展，也降低了意外事故发生的概率。
附图说明
图1是本发明提出的一种四旋翼多用途飞行机器人结构示意图；
图2是本发明提出的一种四旋翼多用途飞行机器人的机械臂折叠后侧视图；
图3是本发明提出的一种四旋翼多用途飞行机器人的机械臂折叠后仰视图。
1旋翼飞行器、2操控装置、3底盘、4螺旋桨、5无线信号收发器、6防撞环、7超声波传感器、8支腿、9收纳仓、10第一摄像头、11第二摄像头、12传感器安装座、13机械臂安装座、14机械臂、15转动臂、16电动伸缩机构、17机械手、18收发天线、19显示屏、20操控手柄。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进一步说明。
参照图1-3，一种四旋翼多用途飞行机器人，包括旋翼飞行器1和操控装置2，旋翼飞行器1包括底盘3、螺旋桨4、无线信号收发器5、驱动装置、控制器和电能储存装置，底盘3为中空结构，且驱动装置、控制器和电能储存装置均安装在底盘3的内部，螺旋桨4通过传动机构与驱动装置传动连接，驱动装置和无线信号收发器5均与控制器电性连接，控制器与电能储存装置电性连接，旋翼飞行器1的螺旋桨外侧设有防撞环6，防撞环6外侧包裹有弹性橡胶套，且防撞环6固定连接在底盘3的四角上侧，防撞环6远离底盘3一侧的外壁上均设有超声波传感器7，超声波传感器7与控制器电性连接，电能储存装置采用锂电池组，底盘3的四角下侧固定设有支腿8，且底盘3的下侧设有收纳仓9,收纳仓9前后两侧的外壁上均固定设有第一摄像头10，第一摄像头10采用全景摄像头，收纳仓9左右两侧的外壁上分别设有第二摄像头11和传感器安装座12，第一摄像头10和第二摄像头11均与控制器电性连接，传感器安装座12上安装有温度传感器和烟雾传感器，温度传感器和烟雾传感器均与控制器电性连接，收纳仓9内的底部固定设有两个机械臂安装座13，且机械臂安装座13上设有机械臂14，机械臂14包括多条转动臂15，且每条转动臂15均配备有两个电动伸缩机构16，电动伸缩机构16与控制器电性连接，且电动伸缩机构16对称设置在转动臂15的两侧，转动臂15远离机械臂14安装座13的一端转动连接有机械手17，机械手17通过转动件与机械臂14转动连接，支腿8、转动臂15和机械手17均采用铝合金材料制成；操控装置2包括收发天线18，且操控装置2通过收发天线18与无线信号收发器5无线连接，操控装置2还包括显示屏19和操控手柄20，操控手柄20包括飞行器控制手柄和机械臂14操控手柄，用于控制飞行器和机械臂14的运作。
本发明通过在旋翼飞行器1的防撞环6外侧设置超声波传感器7，若飞行机器人在飞行的过程中检测到前方有障碍物，控制器会控制飞行器减速，避免飞行器撞到障碍物失去平衡；通过在底盘3的下侧设置收纳仓9，并在收纳仓9中设置机械臂14和机械手17，利用机械手17可代替人手去执行一些高危任务，通过在收纳仓9的前后设置一组第一摄像头10，操控者可控制飞行机器人在飞越障碍物后依靠机器人传回的视频信息继续执行飞行任务，抵达人力难以到达的位置，扩大了机器人的工作范围；通过设置第二摄像头11来配合机械臂14工作，第二摄像头11会将实时的视频画面传输到操控装置2的显示屏上，使机械手可进行更加精细的操作，同时也提高了机器人的工作效率；此外，通过在传感器安装座12上安装任务中需要的传感器，如温度传感器、烟雾传感器和有毒气体检测用传感器等，在事故救援的过程中，可先对事故现场的环境信息进行检测，保证救援工作的顺利开展，同时避免救援事故的发生。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种四旋翼多用途飞行机器人，包括旋翼飞行器(1)和操控装置(2)，其特征在于：所述旋翼飞行器(1)包括底盘(3)、螺旋桨(4)、无线信号收发器(5)、驱动装置、控制器和电能储存装置，所述螺旋桨(4)通过传动机构与驱动装置传动连接，所述驱动装置和无线信号收发器(5)均与控制器电性连接，所述控制器与电能储存装置电性连接，所述螺旋桨(4)外侧设有防撞环(6)，且防撞环(6)固定连接在底盘(3)的四角上侧，所述防撞环(6)远离底盘(3)一侧的外壁上均设有超声波传感器(7)，所述超声波传感器(7)与控制器电性连接，所述底盘(3)的四角下侧固定设有支腿(8)，且底盘(3)的下侧设有收纳仓(9),所述收纳仓(9)前后两侧的外壁上均固定设有第一摄像头(10)，所述收纳仓(9)左侧的外壁上设有配合机械臂(14)工作的第二摄像头(11)，所述收纳仓(9)右侧的外壁上设有安装有温度传感器和烟雾传感器的传感器安装座(12)，所述传感器安装座(12)上，所述温度传感器和烟雾传感器均与控制器电性连接；所述第一摄像头(10)和第二摄像头(11)均与控制器电性连接，所述收纳仓(9)内的底部固定设有两个机械臂安装座(13)，且机械臂安装座(13)上设有机械臂(14)，所述机械臂(14)包括多条转动臂(15)，且每条转动臂(15)均配备有两个电动伸缩机构(16)，所述电动伸缩机构(16)与控制器电性连接，且电动伸缩机构(16)对称设置在转动臂(15)的两侧，所述转动臂(15)远离机械臂安装座(13)的一端转动连接有机械手(17)；所述操控装置(2)包括收发天线(18)，且操控装置(2)通过收发天线(18)与无线信号收发器(5)无线连接，所述操控装置(2)还包括显示屏(19)和操控手柄(20)。
2.根据权利要求1所述的一种四旋翼多用途飞行机器人，其特征在于：所述底盘(3)为中空结构，且驱动装置、控制器和电能储存装置均安装在底盘(3)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种四旋翼多用途飞行机器人，其特征在于：所述防撞环(6)外侧包裹有弹性橡胶套。
4.根据权利要求1所述的一种四旋翼多用途飞行机器人，其特征在于：所述支腿(8)、转动臂(15)和机械手(17)均采用铝合金材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种四旋翼多用途飞行机器人，其特征在于：所述第一摄像头(10)采用全景摄像头。
6.根据权利要求1所述的一种四旋翼多用途飞行机器人，其特征在于：所述机械手(17)通过转动件与机械臂(14)转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种四旋翼多用途飞行机器人，其特征在于：所述电能储存装置采用锂电池组。
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