CN109291745A - 一种战场弹药补给机器人 - Google Patents

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Abstract

一种战场弹药补给机器人，包括无人机部分、小车部分、机械手部分、夹紧部分、弹药舱部分，其特征在于：当需要进行战场弹药补给时，载有无人机的小车开往战场，当视觉导航系统识别到前方地形坡度大于规定的安全坡度的路况时，小车停止前进，接着机械手爪将弹药从弹药舱装载口取出并装载到无人机的载弹舱，然后夹紧部分的步进电机运转，将无人机松开，无人机起飞，通过其视觉导航定位系统引导其飞行至我方阵地降落，由士兵取下弹药，从而完成整个弹药补给过程。

Description

一种战场弹药补给机器人
技术领域
本发明涉及武器技术领域，特别涉及一种战场弹药补给机器人。
背景技术
在现代战争中，对于地形很复杂的战场，弹药补给是一个很棘手的问题，在每次作战任务中，作战部队所带弹药有限，而当作战时间延长时，尤其是处在海拔起伏较大的山区战场，弹药补给特别困难，这将造成严重的后果，因此急需一种战场弹药补给机器人。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种战场弹药补给机器人，通过对作战地形进行测量并绘制三维地形图，并输入到无人机的视觉导航定位系统以及小车的视觉导航系统中，载有无人机的小车开往战场，当视觉导航系统识别到前方地形坡度大于规定的安全坡度的路况时，小车停止前进，接着机械手爪将弹药从弹药舱装载口取出并装载到无人机的载弹舱，然后夹紧部分的步进电机运转，将无人机松开，无人机起飞，通过其视觉导航定位系统引导其飞行至我方阵地降落，由士兵取下弹药，接着返航到小车的车架上部，无人机的视觉导航定位系统根据车架的无人机定位标记准确降落，夹紧部分工作将无人机夹紧，准备进行下一次弹药补给，若此时无人机电池电量不足，则由机械手爪取下并换上无人机电池充电舱的无人机备用电池，然后重复以上装弹及运输过程，从而完成整个弹药补给过程。
本发明所使用的技术方案是：一种战场弹药补给机器人，包括无人机部分、小车部分、机械手部分、夹紧部分、弹药舱部分，所述的机械手部分的第一关节下面固定安装在小车部分的车架上面中间靠前侧；所述的夹紧部分的两个摇杆分别与无人机部分的第一夹紧定位槽连接，所述的夹紧部分的摇杆支架下端固定安装在小车部分的车架上面左右两侧，所述的电机支架上端面固定安装在车架下端面；所述的弹药舱部分的弹药舱盖板上端面固定安装在车架下端面；
所述的无人机部分包括支架、四个第一电机、四个第一旋翼、飞控模块、载弹舱、炮弹、两个起落架、电池、电池舱、两个第一夹紧定位槽、视觉导航定位系统，所述的支架是一个长方形的板子，在其左右两面各设有一个第一夹紧定位槽；四个第一电机竖直向上放置，其底部固定安装在支架四个角上，其电机轴分别与第一旋翼固定连接；在支架下面靠前侧设有飞控模块，在其下面中间设有载弹舱；所述的炮弹放置在载弹舱内；在支架下面两侧各设有一个起落架；在支架下面设有电池舱，其位置在载弹舱前侧；所述的电池放置在电池舱内；在支架下面设有视觉导航定位系统，其位置在载弹舱后侧；
所述的小车部分包括视觉导航系统、车架、两个第一伺服电机、锂电池组、电控模块、两个履带、两个驱动轮、六个承重轮、两个从动轮、无人机定位标记、无人机电池充电舱、无人机备用电池、弹药装载口，所述的车架是一个长方形的板子，在其上面中间靠前处设有视觉导航系统；两个第一伺服电机水平放置，其侧面分别固定安装在车架下面支架的内侧面靠前侧，其电机轴分别穿过车架下面支架内侧面的圆孔分别与驱动轮固定连接；所述承重轮的轮轴固定安装在车架下面支架上；所述的从动轮的轮轴固定安装在车架下面支架后侧；所述的车架上面设有无人机定位标记，在其上面中间设有无人机电池充电舱；所述的无人机备用电池存放在无人机电池充电舱内；在车架上面设有弹药装载口，所述的弹药装载口的位置在无人机电池充电舱后侧。
进一步地，所述的一种战场弹药补给机器人，所述的机械手部分包括第一关节、舵机、电缸、机械手爪安装板、机械手爪，所述的第一关节的下面固定安装在车架的上面；所述的舵机水平放置，其侧面固定安装在第一关节的左面，其电机轴穿过第一关节的左面的圆孔与电缸下面的固定板固定连接；所述的电缸的上端与机械手爪安装板的下端面固定连接；在机械手爪安装板的上端面左右两侧各设有一个机械手爪。
进一步地，所述的一种战场弹药补给机器人，所述的夹紧部分包括电机支架、步进电机、曲柄、两个连杆、两个摇杆支架、两个摇杆，所述的电机支架的上面固定安装在车架的下面；所述的步进电机水平放置，其固定安装在电机安装支架的前面，其电机轴与曲柄的中心固定连接；两个连杆的下端与曲柄的左右两侧通过销轴转动连接，其上端与两个摇杆通过销轴转动连接；两个摇杆支架竖直放置，其下端面固定安装在车架的上面；两个摇杆分别通过销轴与摇杆支架转动连接。
进一步地，所述的一种战场弹药补给机器人，所述的弹药舱部分包括弹药舱外壳、两个弹簧、弹药压板、弹药舱盖板，所述的弹药舱外壳是一个中空无盖的长方体，其上面固定安装在车架的下面，其开口与弹药装载口对齐；两个弹簧的前端与弹药压板的后面左右两侧固定连接，其后端与弹药舱外壳内部前面左右两侧固定连接；所述的弹药舱盖板下面与弹药舱外壳上面固定连接。
本发明的有益效果：针对复杂地形的战场弹药补给问题，本发明充分利用了无人小车和无人机技术，自动识别地形，由无人小车和无人机充分协作实现战场弹药及时补给，快捷且可靠性高。
附图说明
图1、图2为本发明整体结构示意图。
图3、图4为本发明的无人机部分的结构示意图。
图5、图6为本发明的小车部分的结构示意图。
图7为本发明的机械手部分的结构示意图。
图8为本发明的夹紧部分的结构示意图。
图9为本发明的弹药舱部分的结构示意图。
附图标号：1-无人机部分；2-小车部分；3-机械手部分；4-夹紧部分；5-弹药舱部分；101-支架；102-第一电机；103-第一旋翼；104-飞控模块；105-载弹舱；106-炮弹；107-起落架；108-电池；109-电池舱；110-第一夹紧定位槽；111-视觉导航定位系统；201-视觉导航系统；202-车架；203-第一伺服电机；204-锂电池组；205-电控模块；206-履带；207-驱动轮；208-承重轮；209-从动轮；210-无人机定位标记；211-无人机电池充电舱；212-无人机备用电池；213-弹药装载口；301-第一关节；302-舵机；303-电缸；304-机械手爪安装板；305-机械手爪；401-电机支架；402-步进电机；403-曲柄；404-连杆；405-摇杆支架；406-摇杆；501-弹药舱外壳；502-弹簧；503-弹药压板；504-弹药舱盖板。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例 如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，一种战场弹药补给机器人，包括无人机部分1、小车部分2、机械手部分3、夹紧部分4、弹药舱部分5，所述的机械手部分3的第一关节301下面固定安装在小车部分2的车架202上面中间靠前侧；所述的夹紧部分4的两个摇杆406分别与无人机部分1的第一夹紧定位槽110连接，所述的夹紧部分4的摇杆支架405下端固定安装在小车部分2的车架202上面左右两侧，所述的电机支架401上端面固定安装在车架202下端面；所述的弹药舱部分5的弹药舱盖板504上端面固定安装在车架202下端面；
所述的无人机部分1包括支架101、四个第一电机102、四个第一旋翼103、飞控模块104、载弹舱105、炮弹106、两个起落架107、电池108、电池舱109、两个第一夹紧定位槽110、视觉导航定位系统111，所述的支架101是一个长方形的板子，在其左右两面各设有一个第一夹紧定位槽110；四个第一电机102竖直向上放置，其底部固定安装在支架101四个角上，其电机轴分别与第一旋翼103固定连接；在支架101下面靠前侧设有飞控模块104，在其下面中间设有载弹舱105；所述的炮弹106放置在载弹舱105内；在支架101下面两侧各设有一个起落架107；在支架101下面设有电池舱109，其位置在载弹舱105前侧；所述的电池108放置在电池舱109内；在支架101下面设有视觉导航定位系统111，其位置在载弹舱105后侧；
所述的小车部分2包括视觉导航系统201、车架202、两个第一伺服电机203、锂电池组204、电控模块205、两个履带206、两个驱动轮207、六个承重轮208、两个从动轮209、无人机定位标记210、无人机电池充电舱211、无人机备用电池212、弹药装载口213，所述的车架202是一个长方形的板子，在其上面中间靠前处设有视觉导航系统201；两个第一伺服电机203水平放置，其侧面分别固定安装在车架202下面支架的内侧面靠前侧，其电机轴分别穿过车架202下面支架内侧面的圆孔分别与驱动轮207固定连接；所述承重轮208的轮轴固定安装在车架202下面支架上；所述的从动轮209的轮轴固定安装在车架202下面支架后侧；所述的车架202上面设有无人机定位标记210，在其上面中间设有无人机电池充电舱211；所述的无人机备用电池212存放在无人机电池充电舱211内；在车架202上面设有弹药装载口213，所述的弹药装载口213的位置在无人机电池充电舱211后侧。
进一步地，所述的一种战场弹药补给机器人，所述的机械手部分3包括第一关节301、舵机302、电缸303、机械手爪安装板304、机械手爪305，所述的第一关节301的下面固定安装在车架202的上面；所述的舵机302水平放置，其侧面固定安装在第一关节301的左面，其电机轴穿过第一关节301的左面的圆孔与电缸303下面的固定板固定连接；所述的电缸303的上端与机械手爪安装板304的下端面固定连接；在机械手爪安装板304的上端面左右两侧各设有一个机械手爪305。
进一步地，所述的一种战场弹药补给机器人，所述的夹紧部分4包括电机支架401、步进电机402、曲柄403、两个连杆403、两个摇杆支架405、两个摇杆406，所述的电机支架401的上面固定安装在车架202的下面；所述的步进电机402水平放置，其固定安装在电机安装支架401的前面，其电机轴与曲柄403的中心固定连接；两个连杆404的下端与曲柄403的左右两侧通过销轴转动连接，其上端与两个摇杆406通过销轴转动连接；两个摇杆支架405竖直放置，其下端面固定安装在车架202的上面；两个摇杆406分别通过销轴与摇杆支架405转动连接。
进一步地，所述的一种战场弹药补给机器人，所述的弹药舱部分5包括弹药舱外壳501、两个弹簧502、弹药压板503、弹药舱盖板504，所述的弹药舱外壳501是一个中空无盖的长方体，其上面固定安装在车架202的下面，其开口与弹药装载口213对齐；两个弹簧502的前端与弹药压板503的后面左右两侧固定连接，其后端与弹药舱外壳501内部前面左右两侧固定连接；所述的弹药舱盖板504下面与弹药舱外壳501上面固定连接。
本发明工作原理：本发明在工作时，首先对作战地形进行测量并绘制三维地形图，并输入到无人机的视觉导航定位系统111以及小车的视觉导航系统201中，载有无人机的小车开往战场，当视觉导航系统201识别到前方地形坡度大于规定的安全坡度的路况时，小车停止前进，接着机械手爪305将弹药从弹药舱装载口213取出并装载到无人机的载弹舱105，然后夹紧部分4的步进电机402运转，使两个摇杆406将无人机松开，无人机起飞，通过其视觉导航定位系统111引导其飞行至我方阵地降落，由士兵取下弹药，接着返航到小车的车架202上部，无人机的视觉导航定位系统111根据车架202的无人机定位标记210准确降落，夹紧部分4工作将无人机夹紧，准备进行下一次弹药补给，若此时无人机电池108电量不足，则由机械手爪305取下并换上无人机电池充电舱211的无人机备用电池212，然后重复以上装弹及运输过程，从而完成整个弹药补给过程。

Claims (4)

1.一种战场弹药补给机器人，包括无人机部分（1）、小车部分（2）、机械手部分（3）、夹紧部分（4）、弹药舱部分（5），其特征在于：所述的机械手部分（3）的第一关节（301）下面固定安装在小车部分（2）的车架（202）上面中间靠前侧；所述的夹紧部分（4）的两个摇杆（406）分别与无人机部分（1）的第一夹紧定位槽（110）连接，所述的夹紧部分（4）的摇杆支架（405）下端固定安装在小车部分（2）的车架（202）上面左右两侧，所述的电机支架（401）上端面固定安装在车架（202）下端面；所述的弹药舱部分（5）的弹药舱盖板（504）上端面固定安装在车架（202）下端面；
所述的无人机部分（1）包括支架（101）、四个第一电机（102）、四个第一旋翼（103）、飞控模块（104）、载弹舱（105）、炮弹（106）、两个起落架（107）、电池（108）、电池舱（109）、两个第一夹紧定位槽（110）、视觉导航定位系统（111），所述的支架（101）是一个长方形的板子，在其左右两面各设有一个第一夹紧定位槽（110）；四个第一电机（102）竖直向上放置，其底部固定安装在支架（101）四个角上，其电机轴分别与第一旋翼（103）固定连接；在支架（101）下面靠前侧设有飞控模块（104），在其下面中间设有载弹舱（105）；所述的炮弹（106）放置在载弹舱（105）内；在支架（101）下面两侧各设有一个起落架（107）；在支架（101）下面设有电池舱（109），其位置在载弹舱（105）前侧；所述的电池（108）放置在电池舱（109）内；在支架（101）下面设有视觉导航定位系统（111），其位置在载弹舱（105）后侧；
所述的小车部分（2）包括视觉导航系统（201）、车架（202）、两个第一伺服电机（203）、锂电池组（204）、电控模块（205）、两个履带（206）、两个驱动轮（207）、六个承重轮（208）、两个从动轮（209）、无人机定位标记（210）、无人机电池充电舱（211）、无人机备用电池（212）、弹药装载口（213），所述的车架（202）是一个长方形的板子，在其上面中间靠前处设有视觉导航系统（201）；两个第一伺服电机（203）水平放置，其侧面分别固定安装在车架（202）下面支架的内侧面靠前侧，其电机轴分别穿过车架（202）下面支架内侧面的圆孔分别与驱动轮（207）固定连接；所述承重轮（208）的轮轴固定安装在车架（202）下面支架上；所述的从动轮（209）的轮轴固定安装在车架（202）下面支架后侧；所述的车架（202）上面设有无人机定位标记（210），在其上面中间设有无人机电池充电舱（211）；所述的无人机备用电池（212）存放在无人机电池充电舱（211）内；在车架（202）上面设有弹药装载口（213），所述的弹药装载口（213）的位置在无人机电池充电舱（211）后侧。
2.根据权利要求1所述的一种战场弹药补给机器人，其特征在于：所述的机械手部分（3）包括第一关节（301）、舵机（302）、电缸（303）、机械手爪安装板（304）、机械手爪（305），所述的第一关节（301）的下面固定安装在车架（202）的上面；所述的舵机（302）水平放置，其侧面固定安装在第一关节（301）的左面，其电机轴穿过第一关节（301）的左面的圆孔与电缸（303）下面的固定板固定连接；所述的电缸（303）的上端与机械手爪安装板（304）的下端面固定连接；在机械手爪安装板（304）的上端面左右两侧各设有一个机械手爪（305）。
3.根据权利要求1所述的一种战场弹药补给机器人，其特征在于：所述的夹紧部分（4）包括电机支架（401）、步进电机（402）、曲柄（403）、两个连杆（403）、两个摇杆支架（405）、两个摇杆（406），所述的电机支架（401）的上面固定安装在车架（202）的下面；所述的步进电机（402）水平放置，其固定安装在电机安装支架（401）的前面，其电机轴与曲柄（403）的中心固定连接；两个连杆（404）的下端与曲柄（403）的左右两侧通过销轴转动连接，其上端与两个摇杆（406）通过销轴转动连接；两个摇杆支架（405）竖直放置，其下端面固定安装在车架（202）的上面；两个摇杆（406）分别通过销轴与摇杆支架（405）转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种战场弹药补给机器人，其特征在于：所述的弹药舱部分（5）包括弹药舱外壳（501）、两个弹簧（502）、弹药压板（503）、弹药舱盖板（504），所述的弹药舱外壳（501）是一个中空无盖的长方体，其上面固定安装在车架（202）的下面，其开口与弹药装载口（213）对齐；两个弹簧（502）的前端与弹药压板（503）的后面左右两侧固定连接，其后端与弹药舱外壳（501）内部前面左右两侧固定连接；所述的弹药舱盖板（504）下面与弹药舱外壳（501）上面固定连接。
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Application publication date: 20190201

Assignee: JUNPENG SPECIAL EQUIPMENT Co.,Ltd.

Assignor: Jingbing special equipment (Fujian) Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980048569

Denomination of invention: A Battlefield Ammunition Supply Robot

Granted publication date: 20211228

License type: Exclusive License

Record date: 20231129