CN114313237B - 一种基于无人机的拆装反恐机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机的拆装反恐机器人，包括，无人机机架，无人机机架具有上板体，上板体下方设有下板体，上板体和下板体具有侧边内凹的方形结构，上板体和下板体的四个边角之间各固定连接有支撑杆，支撑杆的下部设有辅助架，支撑杆的上部设有导流旋叶，导流旋叶由两个中心对称的旋叶组成，导流旋叶上表面设有连续的凹凸结构，支撑杆的另一端部固定连接有第一延伸杆，第一延伸杆上设有弧形挡板；本发明通过第一延伸杆上设有的弧形挡板，能够对导流旋叶的外侧起到保护作用，避免导流旋叶在旋转过程中与障碍物直接接触造成导流旋叶的损伤，导致无人机直接坠毁的严重后果。

Description

一种基于无人机的拆装反恐机器人

技术领域

本发明涉及反恐设备技术领域，具体为一种基于无人机的拆装反恐机器人。

背景技术

目前，随着高新技术的快速发展，很多行业和领域的机器人和其它智能设备的技术都由萌芽状态，日渐趋于成熟，又由于全球反恐形式的日趋严峻，这也就对于反恐机器人的研究与发展起到了一定的推进作用。恐怖袭击事件的发生，严重危害着国家安全、社会稳定和人民生命财产，为了最大程度地降低或避免恐怖袭击事件给人们带来的伤害，越来越多的国家加强反恐机器人的研发，用来代替人执行一系列诸如侦察、监视、探爆排爆、有害物质探测、现场救援等一些难度大、危险性高的任务。

现有技术中公开的一种基于无人机的拆装反恐机器人（CN208812078U）中，该机器人以无人机为载体，能快速进入危险区域进行作业，可代替人们完成一些危险系数较大的拆装作业。通过遥控器操纵无人机，依据GPS定位模块传输的信号，准确定位需要降落的地点，通过显示屏则可以直观地观测监控装置所拍摄的画面，通过遥控器也可以控制监控装置的拍摄方向，便于人们控制机械手臂进行作业，以无人机与机械手臂结合来代替人工进入危险区进行作业，提高作业人员的安全系数，但该机器人中使用的机械手臂缺少能提高其定位精度的装置，会导致机器人执行任务时机械手臂的定位精度产生偏差，从而致使任务失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无人机的拆装反恐机器人，以解决现有拆除爆炸物品过程中存在的危险系数大且对人体健康伤害大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机的拆装反恐机器人，包括，无人机机架，无人机机架具有上板体，上板体下方设有下板体，上板体和下板体具有侧边内凹的方形结构，上板体和下板体的四个边角之间各固定连接有支撑杆，支撑杆的下部设有辅助架，支撑杆的上部设有导流旋叶，导流旋叶由两个中心对称的旋叶组成，导流旋叶上表面设有连续的凹凸结构，支撑杆的另一端部固定连接有第一延伸杆，第一延伸杆上设有弧形挡板，下板体的下方设有底防护板，上板体和下板体之间设有主控制器和摄像机，下板体的侧面设有照明基体，照明基体下方设有照明灯；

导流旋叶是通过下方同轴设有的电机驱动旋转的，导流旋叶上表面设有的凹凸结构，能够引导气流实现流线型流动，降低气流对导流旋叶的影响，进而提高导流旋叶旋转时对于周围气流的带动效果，有助于无人机飞行能力的提升，并且此种结构的导流旋叶不易折断；第一延伸杆上设有的弧形挡板，能够对导流旋叶的外侧起到保护作用，避免导流旋叶在旋转过程中与障碍物直接接触造成导流旋叶的损伤，导致无人机直接坠毁的严重后果；下板体侧面设有的照明基体则用于光线不足的环境条件下进行照明，辅助无人机飞行期间的图像数据获取准确，保证图像清晰；下板体下方设有的底防护板，能够对无人机底部起到防护作用，抵挡来自下方的冲击，例如，当底防护板下方设有的夹持组件所夹持的爆炸物出现爆炸时，可以通过底防护板来降低爆炸冲击力对无人机机架内主控制器和其它重要部件的冲击破坏。

上板体上开设有托架槽，托架槽内部设有托架，托架具有活动板体，活动板体的下表面连接有两个第一弹簧和插接头, 活动板体的下表面固定连接有插杆，托架槽的底部设有固定板体，固定板体上设有与插接头配合的插接柱，插接柱上开设有与插接头相配合的凹槽，插杆贯穿固定板体和托架槽底部，插杆的下部侧方开设有插孔，插孔的侧壁具有底部向插孔内部倾斜的斜度，上板体内部竖向开设有通槽，通槽内部设有第一推杆，第一推杆的下部卡接有第二推杆，第二推杆的另一端部固定连接有第二弹簧，第二弹簧的另一端固定连接有第三推杆,第三推杆的另一端部设有与上述插孔配合的斜面，第一推杆与第二推杆、插杆与第三推杆的卡接方式相同；

托架槽内的托架可以用于运载特定器械，例如枪械，在托架上装载枪械，用于对恐怖分子进行空中打击；该托架在不使用的时候可以通过按压上部的活动板体，使下方的插接头与插接柱实现卡接固定，使托架置于托架槽的内部，避免无人机飞行时托架与气流形成的风阻增加无人机功耗；当托架上装载有器械的情况下，可以通过活动板体下方设有的第一弹簧实现对上部器械的减震效果。

上板体上方设有降落伞应急件，降落伞应急件具有气体发生装置，气体发生装置的四周设有若干个气囊条，气囊条的另一端部连接有伞衣；

降落伞应急件的设计，可以在无人机电量不足或者无人机机架损坏导致机体失去平衡，紧急开启无人机上的降落伞应急件打开降落伞，用于减缓无人机下降速度，特别是在无人机运载爆炸物的情况下，避免爆炸物极速下落直接爆炸的风险，同时，降落伞的打开可使人员搜寻掉落的无人机时更加便捷快速。

拆剪组件，拆剪组件具有第一拆剪臂和第二拆剪臂，第二拆剪臂上设有拆剪部，第一拆剪臂的一端部转动连接于上板体和下板体之间，第一拆剪臂和第二拆剪臂的下方各设有副连接板，副连接板下方对称设有两个支撑盘，支撑盘上开设有微孔；

第一拆剪臂与上板体和下板体之间连接处设有电机驱动第一拆剪臂在水平面内的运动，第一拆剪臂和第二拆剪臂之间通过铰接连接，并且在铰接部通过电机和连杆组合的方式驱动第二拆剪臂在水平面上的运动，并且通过液压控制的方式对拆剪部实现控制；第一拆剪臂和第二拆剪臂下方设有的支撑盘，可以对上部的拆剪臂起到适当的弹性支撑作用，避免第一拆剪臂和第二拆剪臂因重力原因向下过度倾斜，导致拆剪控制指令执行位移坐标出问题；还可以通过支撑盘来实现第一拆剪臂和第二拆剪臂与下板体形成间接接触，降低第一拆剪臂和第二拆剪臂在气流的作用下可能产生的震动；支撑盘的设计还实现在第一拆剪臂和第二拆剪臂位移过程中，通过支撑盘与底面板体之间的摩擦接触来相对降低第一拆剪臂和第二拆剪臂瞬时位移产生的晃动，吸盘结构上的通孔设计，能够使支撑盘内部气流通过，避免形成吸力导致第一拆剪臂和第二拆剪臂无法移动。

夹持组件，夹持组件具有连接板，连接板固定连接于底防护板的下表面，连接板的下方设有夹持基体，夹持基体的下方设有夹持端，夹持端上设有夹持杆，夹持基体具有中空箱体结构，夹持基体的内部设有电机，电机的输出端固定连接有卷轴，卷轴上连接有绳体，夹持基体的下方设有夹持辅助板，夹持辅助板的下方固定连接有夹持辅助弹簧，夹持辅助弹簧的另一端固定连接有夹持端，夹持端的四周设有至少三个夹持杆，夹持杆的一端部通过液压杆与夹持端连接；

夹持组件的设计可以实现对爆炸物的夹持，以便于将爆炸物带到特定区域进行引爆或拆除；夹持基体内部设有的卷轴和卷轴上的绳体，可以通过电机来驱动转轴，从而使夹持端获得竖直方向的位移，可配合拆剪组件进行拆除作业；夹持基体下方设有的夹持辅助板和夹持辅助弹簧来降低夹持组件的晃动频率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该一种基于无人机的拆装反恐机器人，通过弧形挡板的设置，能够对导流旋叶的外侧起到保护作用，下板体下方设有的底防护板，可以降低爆炸冲击力对无人机机架内主控制器和其它重要部件的冲击破坏；

2.该一种基于无人机的拆装反恐机器人，通过在第一拆剪臂和第二拆剪臂下方设置支撑盘，来对上部的拆剪臂起到适当的弹性支撑作用、减震作用，以及增加防晃动效果；

3.该一种基于无人机的拆装反恐机器人，通过降落伞应急件的设计，可以在无人机电量不足或者无人机机架损坏导致机体失去平衡，用于减缓无人机下降速度。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于无人机的拆装反恐机器人的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1中Ⅰ-Ⅰ的放大图；

图3为图2所示导流旋叶的结构示意图；

图4为图1所示托槽中托架的局部剖视图；

图5为图1所示上板体上方的降落伞应急件打开时的结构示意图；

图6为图1所示上板体和下板体中间的拆剪组件的结构示意图；

图7为图6中Ⅰ-Ⅱ的放大图

图8为图1所示夹持组件的结构示意图

图9为图1所示夹持组件的另一方位视图

图10为图9中Ⅰ-Ⅲ的放大图。

图中：1、无人机机架；11、照明基体；12、照明灯；13、上板体；14、下板体；15、主控制器；17、摄像机；18、辅助架；19、支撑杆；110、第一延伸杆；111、弧形挡板；112、导流旋叶；113、托架槽；114、底防护板；2、托架；21、活动板体；22、第一弹簧；23、插接头；24、插接柱；25、第一推杆；26、第二推杆；27、第三推杆；28、插杆；29、插孔；210、第二弹簧；211、固定板体；3、降落伞应急件；31、气囊条；32、气体发生装置；33、伞衣；41、第一拆剪臂；42、第二拆剪臂；43、拆剪部；44、副连接板；45、支撑盘；5、夹持组件；51、连接板；52、夹持基体；53、卷轴；54、电机；55、夹持辅助板；56、夹持辅助弹簧；57、绳体；58、夹持端；59、夹持杆；510、液压杆。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅附图1-3，本发明提供的一种实施例：一种基于无人机的拆装反恐机器人，包括，无人机机架1，无人机机架1具有上板体13，上板体13下方设有下板体14，上板体13和下板体14具有侧边内凹的方形结构，上板体13和下板体14的四个边角之间各固定连接有支撑杆19，支撑杆19的下部设有辅助架18，支撑杆19的上部设有导流旋叶112，导流旋叶112由两个中心对称的旋叶组成，导流旋叶112上表面设有连续的凹凸结构，支撑杆19的另一端部固定连接有第一延伸杆110，第一延伸杆110上设有弧形挡板111，下板体14的下方设有底防护板114，上板体13和下板体14之间设有主控制器15和摄像机17，下板体14的侧面设有照明基体11，照明基体11下方设有照明灯12；

导流旋叶112是通过下方同轴设有的电机驱动旋转的，导流旋叶112上表面设有的凹凸结构，能够引导气流实现流线型流动，降低气流对导流旋叶112的影响，进而提高导流旋叶112旋转时对于周围气流的带动效果，有助于无人机飞行能力的提升，并且此种结构的导流旋叶112不易折断；第一延伸杆110上设有的弧形挡板111，能够对导流旋叶112的外侧起到保护作用，避免导流旋叶112在旋转过程中与障碍物直接接触造成导流旋叶112的损伤，导致无人机直接坠毁的严重后果；下板体14侧面设有的照明基体11则用于光线不足的环境条件下进行照明，辅助无人机飞行期间的图像数据获取准确，保证图像清晰；下板体14下方设有的底防护板114，能够对无人机底部起到防护作用，抵挡来自下方的冲击，例如，当底防护板114下方设有的夹持组件5所夹持的爆炸物出现爆炸时，可以通过底防护板114来降低爆炸冲击力对无人机机架1内主控制器15和其它重要部件的冲击破坏。

请参阅附图1、图4，上板体13上开设有托架槽113，托架槽113内部设有托架2，托架2具有活动板体21，活动板体21的下表面连接有两个第一弹簧22和插接头23， 活动板体21的下表面固定连接有插杆28，托架槽113的底部设有固定板体211，固定板体211上设有与插接头23配合的插接柱24，插接柱24上开设有与插接头23相配合的凹槽，插杆28贯穿固定板体211和托架槽113底部，插杆28的下部侧方开设有插孔29，插孔29的侧壁具有底部向插孔29内部倾斜的斜度，上板体13内部竖向开设有通槽，通槽内部设有第一推杆25，第一推杆25的下部卡接有第二推杆26，第二推杆26的另一端部固定连接有第二弹簧210，第二弹簧210的另一端固定连接有第三推杆27，第三推杆27的另一端部设有与上述插孔29配合的斜面，第一推杆25与第二推杆26、插杆28与第三推杆27的卡接方式相同；

托架槽113内的托架2可以用于运载特定器械，例如枪械，在托架2上装载枪械，用于对恐怖分子进行空中打击；该托架2在不使用的时候可以通过按压上部的活动板体21，使下方的插接头23与插接柱24实现卡接固定，使托架2置于托架槽113的内部，避免无人机飞行时托架2与气流形成的风阻增加无人机功耗；当托架2上装载有器械的情况下，可以通过活动板体21下方设有的第一弹簧22实现对上部器械的减震效果。

请参阅附图5，上板体13上方设有降落伞应急件3，降落伞应急件3具有气体发生装置32，气体发生装置32的四周设有若干个气囊条31，气囊条31的另一端部连接有伞衣33；

降落伞应急件3的设计，可以在无人机电量不足或者无人机机架1损坏导致机体失去平衡，紧急开启无人机上的降落伞应急件3打开降落伞，用于减缓无人机下降速度，特别是在无人机运载爆炸物的情况下，避免爆炸物极速下落直接爆炸的风险，同时，降落伞的打开可使人员搜寻掉落的无人机时更加便捷快速。

请参阅附图6-10，拆剪组件，拆剪组件具有第一拆剪臂41和第二拆剪臂42，第二拆剪臂42上设有拆剪部43，第一拆剪臂41的一端部转动连接于上板体13和下板体14之间，第一拆剪臂41和第二拆剪臂42的下方各设有副连接板44，副连接板44下方对称设有两个支撑盘45，支撑盘45上开设有微孔；

第一拆剪臂41与上板体13和下板体14之间连接处设有电机驱动第一拆剪臂41在水平面内的运动，第一拆剪臂41和第二拆剪臂42之间通过铰接连接，并且在铰接部通过电机和连杆组合的方式驱动第二拆剪臂42在水平面上的运动，并且通过液压控制的方式对拆剪部43实现控制；第一拆剪臂41和第二拆剪臂42下方设有的支撑盘45，可以对上部的拆剪臂起到适当的弹性支撑作用，避免第一拆剪臂41和第二拆剪臂42因重力原因向下过度倾斜，导致拆剪控制指令执行位移坐标出问题；还可以通过支撑盘45来实现第一拆剪臂41和第二拆剪臂42与下板体14形成间接接触，降低第一拆剪臂41和第二拆剪臂42在气流的作用下可能产生的震动；支撑盘45的设计还实现在第一拆剪臂41和第二拆剪臂42位移过程中，通过支撑盘45与底面板体之间的摩擦接触来相对降低第一拆剪臂41和第二拆剪臂42瞬时位移产生的晃动，吸盘结构上的通孔设计，能够使支撑盘45内部气流通过，避免形成吸力导致第一拆剪臂41和第二拆剪臂42无法移动。

夹持组件5，夹持组件5具有连接板51，连接板51固定连接于底防护板114的下表面，连接板51的下方设有夹持基体52，夹持基体52的下方设有夹持端58，夹持端58上设有夹持杆59，夹持基体52具有中空箱体结构，夹持基体52的内部设有电机54，电机54的输出端固定连接有卷轴53，卷轴53上连接有绳体57，夹持基体52的下方设有夹持辅助板55，夹持辅助板55的下方固定连接有夹持辅助弹簧56，夹持辅助弹簧56的另一端固定连接有夹持端58，夹持端58的四周设有至少三个夹持杆59，夹持杆59的一端部通过液压杆510与夹持端58连接；

夹持组件5的设计可以实现对爆炸物的夹持，以便于将爆炸物带到特定区域进行引爆或拆除；夹持基体52内部设有的卷轴53和卷轴53上的绳体57，可以通过电机来驱动转轴，从而使夹持端58获得竖直方向的位移，可配合拆剪组件进行拆除作业；夹持基体52下方设有的夹持辅助板55和夹持辅助弹簧56来降低夹持组件5的晃动频率。

工作原理：

当任务执行时，远程控制无人机进入到案发现场，若需要在现场拆除爆炸物，则通过控制拆剪组件，通过拆剪部43实现对爆炸物引线的拆除；若需先将爆炸物带离案发现场，则通过控制夹持组件5，通过夹持杆59实现对爆炸物的夹持，而后再通过控制无人机远离案发现场，随后进行爆炸物的引爆或者试拆除工作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种基于无人机的拆装反恐机器人，包括，

无人机机架（1），所述无人机机架（1）具有上板体（13），所述上板体（13）下方设有下板体（14），所述上板体（13）和所述下板体（14）具有侧边内凹的方形结构，所述上板体（13）和所述下板体（14）的四个边角之间各固定连接有支撑杆（19），所述支撑杆（19）的下部设有辅助架（18），所述支撑杆（19）的上部设有导流旋叶（112），所述支撑杆（19）的另一端部固定连接有第一延伸杆（110），所述第一延伸杆（110）上设有弧形挡板（111），所述下板体（14）的下方设有底防护板（114），

拆剪组件，所述拆剪组件具有第一拆剪臂（41）和第二拆剪臂（42），所述第二拆剪臂（42）上设有拆剪部（43），所述第一拆剪臂（41）的一端部转动连接于所述上板体（13）和所述下板体（14）之间，夹持组件（5），所述夹持组件（5）具有连接板（51），所述连接板（51）固定连接于所述底防护板（114）的下表面，所述连接板（51）的下方设有夹持基体（52），所述夹持基体（52）的下方设有夹持端（58），所述夹持端（58）上设有夹持杆（59），

其特征在于：所述第一拆剪臂（41）和所述第二拆剪臂（42）的下方各设有副连接板（44），所述副连接板（44）下方对称设有两个支撑盘（45），所述支撑盘（45）上开设有微孔；

所述上板体（13）上开设有托架槽（113），所述托架槽（113）内部设有托架（2），所述托架（2）具有活动板体（21），所述活动板体（21）的下表面连接有两个第一弹簧（22）和插接头（23）, 所述活动板体（21）的下表面固定连接有插杆（28），所述托架槽（113）的底部设有固定板体（211），所述固定板体（211）上设有与所述插接头（23）配合的插接柱（24），所述插接柱（24）上开设有与所述插接头（23）相配合的凹槽，所述插杆（28）贯穿所述固定板体（211）和所述托架槽（113）底部。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的拆装反恐机器人，其特征在于：所述上板体（13）和所述下板体（14）之间设有主控制器（15）和摄像机（17），所述下板体（14）的侧面设有照明基体（11），所述照明基体（11）下方设有照明灯（12）。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的拆装反恐机器人，其特征在于：所述插杆（28）的下部侧方开设有插孔（29），所述上板体（13）内部竖向开设有通槽，通槽内部设有第一推杆（25），所述第一推杆（25）的下部卡接有第二推杆（26）所述第二推杆（26）的另一端部固定连接有第二弹簧（210），所述第二弹簧（210）的另一端固定连接有第三推杆（27）,所述第三推杆（27）的另一端部与所述插孔（29）卡接。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的拆装反恐机器人，其特征在于：所述导流旋叶（112）由两个中心对称的旋叶组成，所述导流旋叶（112）上表面设有连续的凹凸结构。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的拆装反恐机器人，其特征在于：所述上板体（13）上方设有降落伞应急件（3），所述降落伞应急件（3）具有气体发生装置（32），所述气体发生装置（32）的四周设有若干个气囊条（31），所述气囊条（31）的另一端部连接有伞衣（33）。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的拆装反恐机器人，其特征在于：所述夹持基体（52）具有中空箱体结构，所述夹持基体（52）的内部设有电机（54），所述电机（54）的输出端固定连接有卷轴（53），所述卷轴（53）上连接有绳体（57），所述夹持基体（52）的下方设有夹持辅助板（55），所述夹持辅助板（55）的下方固定连接有夹持辅助弹簧（56），所述夹持辅助弹簧（56）的另一端固定连接有夹持端（58），所述夹持端（58）的四周设有至少三个夹持杆（59），所述夹持杆（59）的一端部通过液压杆（510）与所述夹持端（58）连接。