本發(fā)明涉及一種多功能機(jī)器人，特別是公開一種利用機(jī)器人攜帶、起降多旋翼無人機(jī)的方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代社會(huì)，機(jī)器人技術(shù)和無人機(jī)技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。機(jī)器人可以執(zhí)行各種任務(wù)，包括但不限于物流、醫(yī)療、安保和娛樂，無人機(jī)則被廣泛應(yīng)用于航拍、農(nóng)業(yè)、救援等領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的機(jī)器人和無人機(jī)通常是分開的實(shí)體，無法實(shí)現(xiàn)有效的協(xié)同工作和資源共享。

2、近年來，研究人員已經(jīng)嘗試將機(jī)器人系統(tǒng)與無人機(jī)技術(shù)整合，提高無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用，進(jìn)而提升系統(tǒng)的多功能性和適應(yīng)性。無人機(jī)在任務(wù)執(zhí)行過程中容易受到惡劣天氣或人為干擾的影響，需要更好的保護(hù)措施來保障其安全性和可靠性。研究一種機(jī)器人系統(tǒng)，使無人機(jī)可以收納在機(jī)器人的體內(nèi)，以節(jié)省空間和提高保護(hù)性極其必要。同時(shí)為了簡(jiǎn)化操作流程并提升系統(tǒng)的用戶友好性，還需要開發(fā)自動(dòng)化操作技術(shù)，包括自動(dòng)打開和關(guān)閉機(jī)器人頭部，以及無人機(jī)的起飛和降落輔助控制。無人機(jī)的起降過程在可移動(dòng)的機(jī)器人頭部平臺(tái)內(nèi)完成，可擴(kuò)大無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用范圍。此外，機(jī)器人的頭部可以提供保護(hù)和隱蔽性，有助于保護(hù)無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)的安全。為機(jī)器人技術(shù)和無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶來新的可能性，如提供了戰(zhàn)場(chǎng)偵察和情報(bào)收集的新途徑，還可在災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)快速部署無人機(jī)執(zhí)行搜救任務(wù)，或用于建筑和基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)、安全巡邏等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有機(jī)器人感知能力的不足，本發(fā)明提供一種可攜帶多旋翼無人機(jī)的多功能模塊化機(jī)器人。

2、本發(fā)明公開的一種可攜帶多旋翼無人機(jī)的多功能模塊化機(jī)器人，包括底座，機(jī)器人身體，頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，模塊化機(jī)器人頭部、模塊化機(jī)械臂、多旋翼無人機(jī)、無人機(jī)充電模塊、控制模塊、無線通訊模塊，所述底座兩側(cè)設(shè)有履帶行進(jìn)機(jī)構(gòu)，通過兩側(cè)履帶行進(jìn)機(jī)構(gòu)的配合運(yùn)動(dòng)，使底座具備前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及原地旋轉(zhuǎn)等功能，所述機(jī)器人身體安裝在底座上，所述控制模塊和無線通訊模塊安裝在機(jī)器人身體內(nèi)部，所述兩個(gè)模塊化機(jī)械臂分別安裝在機(jī)器人身體兩側(cè)，所述頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一端安裝在機(jī)器人身體上部，另一端固接模塊化機(jī)器人頭部，即機(jī)器人頭部通過頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與機(jī)器人身體連接，所述多旋翼無人機(jī)收納于模塊化機(jī)器人頭部?jī)?nèi)部，所述無人機(jī)充電模塊固定在模塊化機(jī)器人頭部?jī)?nèi)部，所述多旋翼無人機(jī)可通過機(jī)器人頭部?jī)?nèi)部的無人機(jī)充電模塊充電。

3、所述機(jī)器人身體兩側(cè)設(shè)置有可快速插拔模塊化機(jī)械臂的接口，所述模塊化機(jī)械臂分別通過卡扣、磁力等方式與機(jī)器人身體兩側(cè)的接口固接，所述模塊化機(jī)械臂可快速拆卸更換，使得模塊化機(jī)械臂可根據(jù)具體的任務(wù)需求選用不同的構(gòu)型。

4、所述機(jī)器人身體上端的頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置有快速插拔模塊化機(jī)器人頭部的接口，所述模塊化機(jī)器人頭部通過卡扣、磁力等方式與頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)接口固接，所述模塊化機(jī)器人頭部可快速拆卸更換，使得模塊化機(jī)器人頭部可根據(jù)具體的任務(wù)需求，選擇更換不同大小和形狀的頭部，以搭載、收納和起降不同的多旋翼無人機(jī)，所述模塊化機(jī)器人頭部?jī)?nèi)設(shè)置有導(dǎo)引滑槽，可引導(dǎo)多旋翼無人機(jī)降落在機(jī)器人頭部?jī)?nèi)的正確位置并限制其移動(dòng)。

5、所述機(jī)器人頭部通過頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與機(jī)器人身體連接，所述頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有三個(gè)自由度，其每?jī)蓚€(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)軸互相垂直，在三維空間內(nèi)，當(dāng)機(jī)器人因地形等因素導(dǎo)致身體傾斜時(shí)，機(jī)器人頭部可通過頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，時(shí)刻保持機(jī)器人頭部處于水平狀態(tài)，以便機(jī)器人頭部?jī)?nèi)的無人機(jī)能順利起飛。

6、所述模塊化機(jī)器人頭部上表面設(shè)置兩扇可開合的面板，采用對(duì)開方式開合，作為頭部空間與外界空間連通的關(guān)口，所述多旋翼無人機(jī)降落在機(jī)器人頭部?jī)?nèi)，機(jī)器人頭部上表面的兩扇面板向內(nèi)翻轉(zhuǎn)閉合，即機(jī)器人頭部頂蓋關(guān)閉，頭部?jī)?nèi)形成閉合空間，可有效保護(hù)多旋翼無人機(jī)，使其隔絕于外部環(huán)境，所述多旋翼無人機(jī)在重力的作用下，其底部的充電觸點(diǎn)與機(jī)器人頭部?jī)?nèi)的無人機(jī)充電模塊的充電觸點(diǎn)連接并導(dǎo)通，使得機(jī)器人可利用自身攜帶的電源為多旋翼無人機(jī)充電，并顯示充電進(jìn)度；所述模塊化機(jī)器人頭部需要釋放多旋翼無人機(jī)時(shí)，其頭部上表面的兩扇面板向外翻轉(zhuǎn)展開，即機(jī)器人頭部頂蓋打開，頭部空間與外界空間連通，所述多旋翼無人機(jī)可直接起飛執(zhí)行任務(wù)。

7、本發(fā)明的有益效果是：通過機(jī)器人頭部空間對(duì)多旋翼無人機(jī)的收納、充電，更好地保證了多旋翼無人機(jī)在機(jī)器人頭部?jī)?nèi)的安全，且機(jī)器人頭部的無人機(jī)充電模塊可持續(xù)對(duì)多旋翼無人機(jī)充電，大大延長(zhǎng)多旋翼無人機(jī)的使用時(shí)間，所述機(jī)器人身體兩側(cè)設(shè)置有快速插拔機(jī)械臂的接口，所述模塊化機(jī)械臂可快速拆卸更換，使得機(jī)械臂可根據(jù)具體的任務(wù)需求選用不同的構(gòu)型。所述機(jī)器人身體上端的頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置有快速插拔機(jī)器人頭部的接口，所述模塊化機(jī)器人頭部可快速拆卸更換，使得機(jī)器人頭部可根據(jù)具體的任務(wù)需求，選擇更換不同大小和形狀的頭部，以搭載、收納和起降不同的多旋翼無人機(jī)。所述機(jī)器人頭部通過頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與機(jī)器人身體連接，使得機(jī)器人頭部可以時(shí)刻保持水平，以便機(jī)器人頭部?jī)?nèi)的無人機(jī)能順利起飛。所述模塊化機(jī)器人頭部?jī)?nèi)設(shè)置有導(dǎo)引滑槽，可引導(dǎo)多旋翼無人機(jī)降落在機(jī)器人頭部?jī)?nèi)的正確位置并限制其移動(dòng)。本發(fā)明將機(jī)器人系統(tǒng)與無人機(jī)技術(shù)整合，提高無人機(jī)在更復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用，進(jìn)而提升系統(tǒng)的多功能性和適應(yīng)性，為機(jī)器人技術(shù)和無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶來新的可能性，如提供了戰(zhàn)場(chǎng)偵察和情報(bào)收集的新途徑，還可在災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)快速部署無人機(jī)執(zhí)行搜救任務(wù)，或用于建筑和基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)、安全巡邏等。

技術(shù)特征：

1.一種可攜帶多旋翼無人機(jī)的多功能模塊化機(jī)器人，其特征在于：包括右履帶、左履帶、底座、機(jī)器人身體、機(jī)器人右臂基座、機(jī)器人左臂基座、機(jī)器人頭部基座、頸部z方向軸、頸部x方向軸、頸部y方向軸、機(jī)器人頭部、機(jī)器人頭部右蓋板、機(jī)器人頭部左蓋板、頭部右蓋板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、頭部左蓋板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、頭部?jī)?nèi)滑槽a面、頭部?jī)?nèi)滑槽b面、頭部?jī)?nèi)滑槽c面、頭部?jī)?nèi)滑槽d面、頭部?jī)?nèi)充電正極、頭部?jī)?nèi)充電負(fù)極、機(jī)器人右臂、機(jī)器人右上臂、機(jī)器人右前臂、機(jī)器人右臂手抓甲、機(jī)器人右臂手抓乙、機(jī)器人左臂、機(jī)器人左上臂、機(jī)器人左前臂、機(jī)器人左臂手抓、容器、多旋翼無人機(jī)、多旋翼無人機(jī)攝像頭、多旋翼無人機(jī)電池正極、多旋翼無人機(jī)電池負(fù)極，所述右履帶和左履帶分別安裝在底座的兩側(cè)，所述右履帶及左履帶均設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可驅(qū)動(dòng)履帶獨(dú)立順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜帶多旋翼無人機(jī)的多功能模塊化機(jī)器人，其特征在于：機(jī)器人身體固定于底座上，所述機(jī)器人身體相對(duì)的兩側(cè)分別設(shè)置有機(jī)器人右臂基座和機(jī)器人左臂基座，所述機(jī)器人右臂基座固接于機(jī)器人身體內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述右臂基座在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下可沿所在的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述右臂基座設(shè)置有可通過卡扣、磁力等方式快速插拔模塊化機(jī)器人右臂的接口，所述機(jī)器人右臂包括機(jī)器人右上臂、機(jī)器人右前臂、機(jī)器人右臂手抓甲、機(jī)器人右臂手抓乙，所述機(jī)器人右上臂一端固接于機(jī)器人右臂基座，所述機(jī)器人右上臂另一端與機(jī)器人右前臂一端鉸接，鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可驅(qū)動(dòng)機(jī)器人右前臂外展或內(nèi)收，所述機(jī)器人右前臂另一端與機(jī)器人右臂手抓甲和機(jī)器人右臂手抓乙鉸接，鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可驅(qū)動(dòng)機(jī)器人右臂手抓甲和機(jī)器人右臂手抓乙的另一端通張開或合攏，所述機(jī)器人左臂基座固接于機(jī)器人身體內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)器人左臂基座在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下可沿所在的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述左臂基座設(shè)置有可通過卡扣、磁力等方式快速插拔模塊化機(jī)器人左臂的接口，所述機(jī)器人左臂包括機(jī)器人左上臂、機(jī)器人左前臂、機(jī)器人左臂手抓、容器，所述機(jī)器人左上臂一端固接于機(jī)器人左臂基座，所述機(jī)器人左上臂另一端與機(jī)器人左前臂一端鉸接，鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可驅(qū)動(dòng)機(jī)器人左前臂外展或內(nèi)收，所述機(jī)器人左前臂另一端與機(jī)器人左臂手抓鉸接，鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可驅(qū)動(dòng)機(jī)器人左臂手抓沿機(jī)器人左前臂軸線旋轉(zhuǎn)，所述機(jī)器人左臂手抓連接有容器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜帶多旋翼無人機(jī)的多功能模塊化機(jī)器人，其特征在于：機(jī)器人身體通過頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與機(jī)器人頭部連接，所述頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含頸部z方向軸、頸部x方向軸、頸部y方向軸，所述機(jī)器人身體上部設(shè)置有機(jī)器人頭部基座，所述頸部z方向軸穿過機(jī)器人頭部基座固接于機(jī)器人身體內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述頸部z方向軸在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下可沿其軸線旋轉(zhuǎn)，所述頸部z方向軸與頸部x方向軸鉸接，鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可驅(qū)動(dòng)頸部x方向軸垂直于頸部z方向軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述頸部y方向軸與頸部x方向軸鉸接，鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可驅(qū)動(dòng)頸部y方向軸同時(shí)垂直于頸部x方向軸的旋轉(zhuǎn)軸和頸部z方向軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述頸部z方向軸、頸部x方向軸和頸部y方向軸的旋轉(zhuǎn)軸兩兩垂直，所述頸部y方向軸設(shè)置有可通過卡扣、磁力等方式快速插拔模塊化機(jī)器人頭部的接口，所述頸部y方向軸通過快速插拔接口與機(jī)器人頭部連接，無論機(jī)器人置于何種傾斜平面，通過頸部z方向軸、頸部x方向軸和頸部y方向軸的協(xié)同調(diào)節(jié)，可使機(jī)器人頭部始終處于水平位置，不發(fā)生傾斜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可攜帶多旋翼無人機(jī)的多功能模塊化機(jī)器人，其特征在于：機(jī)器人頭部?jī)?nèi)部空間用于收納和起降多旋翼無人機(jī)，所述機(jī)器人頭部包含機(jī)器人頭部右蓋板、機(jī)器人頭部左蓋板、頭部右蓋板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、頭部左蓋板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、頭部?jī)?nèi)斜面、頭部?jī)?nèi)充電正極、頭部?jī)?nèi)充電負(fù)極，所述機(jī)器人頭部右蓋板鉸接于機(jī)器人頭部上表面右邊位置，鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)器人頭部左蓋板鉸接于機(jī)器人頭部上表面左邊位置，鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)器人頭部右蓋板和機(jī)器人頭部左蓋板采用對(duì)開方式開合，所述機(jī)器人頭部右蓋板和機(jī)器人頭部左蓋板通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)向外打開，此時(shí)機(jī)器人頭部空間與外界空間連通，所述機(jī)器人頭部右蓋板和機(jī)器人頭部左蓋板通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)向內(nèi)閉合，此時(shí)機(jī)器人頭部空間與外界空間隔絕，所述機(jī)器人頭部?jī)?nèi)部設(shè)置有斜面，所述頭部?jī)?nèi)的斜面共同組成一個(gè)上寬下窄的漏斗形空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述多旋翼無人機(jī)降落在機(jī)器人頭部?jī)?nèi)時(shí)，漏斗結(jié)構(gòu)可以將多旋翼無人機(jī)引導(dǎo)至機(jī)器人頭部的底部，并約束所述多旋翼無人機(jī)固定在機(jī)器人頭部?jī)?nèi)的指定位置，所述多旋翼無人機(jī)在重力的作用下，所述多旋翼無人機(jī)電池正極與頭部?jī)?nèi)充電正極接觸導(dǎo)通，所述多旋翼無人機(jī)電池負(fù)極與頭部?jī)?nèi)充電負(fù)極接觸導(dǎo)通，使得機(jī)器人可利用自身攜帶的電源為多旋翼無人機(jī)充電。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種利用機(jī)器人攜帶、起降多旋翼無人機(jī)的方法，包括底座，機(jī)器人身體，頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，模塊化機(jī)器人頭部、模塊化機(jī)械臂、多旋翼無人機(jī)、無人機(jī)充電模塊、控制模塊、無線通訊模塊，機(jī)器人身體兩側(cè)模塊化機(jī)械臂可快速拆卸更換，模塊化機(jī)器人頭部可快速拆卸更換，機(jī)器人頭部?jī)?nèi)設(shè)置有導(dǎo)引滑槽，可引導(dǎo)無人機(jī)降落在機(jī)器人頭部?jī)?nèi)的正確位置并充電，機(jī)器人頭部通過頸部多向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)時(shí)刻保持水平狀態(tài)，使頭部?jī)?nèi)的無人機(jī)能順利起飛，機(jī)器人頭部上表面設(shè)置兩扇可開合的面板，可有效保護(hù)無人機(jī)，提高無人機(jī)在更復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用，本發(fā)明將機(jī)器人系統(tǒng)與無人機(jī)技術(shù)整合，進(jìn)而提升系統(tǒng)的多功能性和適應(yīng)性。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇心妍,陳俊潮,何思睿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇心妍
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23