了機(jī)器人在吸附時(shí)出現(xiàn)打滑的情況。
【附圖說(shuō)明】
[0019]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0020]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的下部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的起落架下放示意圖；
圖4為本發(fā)明的吸盤(pán)組件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明的吸盤(pán)組件分解示意圖；
圖6為本發(fā)明的雙自由度轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明的三軸云臺(tái)與攝像頭的示意圖；
圖8、圖9為本發(fā)明的智能吸附原理圖；
圖10為本發(fā)明的控制系統(tǒng)框圖；
圖11至圖14為本發(fā)明的0° <θ<90°時(shí)飛行器吸附過(guò)程示意圖；
圖15至圖18為本發(fā)明的90° <θ<180°時(shí)飛行器吸附過(guò)程示意圖。
[0021]圖中:1、機(jī)架;2、鋰電池;3、螺旋槳;4、無(wú)刷電機(jī);5、無(wú)刷電子調(diào)速器;6、起落架;7、起落架舵機(jī);8、防滑材料;9、真空吸盤(pán)組件；10、真空栗；11、電動(dòng)伸縮桿；12、防滑板；13、墻壁傾角測(cè)量器；14、真空吸盤(pán)；15、真空吸盤(pán)連接桿；16、舵機(jī)；17、機(jī)架舵機(jī)連接件；18、真空吸盤(pán)連桿座；19、軸承;20、端蓋;21、長(zhǎng)螺栓;22、螺母;23、彈簧;24、雙螺母;25、短螺栓;26、前端吸盤(pán);27、后端吸盤(pán);29、彎曲彈簧;30、激光測(cè)距傳感器;31、雙自由度轉(zhuǎn)臺(tái)；32、第一舵機(jī);33、第二舵機(jī);34、飛行控制單元;35、遠(yuǎn)程控制單元;36、單片機(jī);37、陀螺儀;38、加速度計(jì);39、高度計(jì);40、GPS模塊;41超聲波傳感器;42、攝像頭;43、下位機(jī);44、遙控器;45、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊;46、三軸云臺(tái)；47、氣壓傳感器;48、壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及其【具體實(shí)施方式】。
[0023]參見(jiàn)圖1至圖3所示，本發(fā)明的可棲息于不同傾角墻壁的智能飛行機(jī)器人，包括飛行系統(tǒng)、吸附系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，所述飛行系統(tǒng)為本機(jī)器人主體，吸附系統(tǒng)安裝在飛行系統(tǒng)上，控制系統(tǒng)通過(guò)控制飛行系統(tǒng)及吸附系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)飛行機(jī)器人吸附在多種不同角度的墻壁上，并且飛行與吸附可自由切換。
[0024]所述的飛行系統(tǒng)采用四旋翼結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架1、鋰電池2、四個(gè)螺旋槳3、四個(gè)無(wú)刷電機(jī)4、四個(gè)無(wú)刷電子調(diào)速器5和起落架6，所述機(jī)架I材質(zhì)可選用碳纖維或輕質(zhì)鋁。螺旋槳3、無(wú)刷電機(jī)4和無(wú)刷電子調(diào)速器5分別安裝在機(jī)架I四周，所述無(wú)刷電子調(diào)速器5與無(wú)刷電機(jī)4相連，用以調(diào)節(jié)無(wú)刷電機(jī)4轉(zhuǎn)速;所述起落架6安裝在機(jī)架I下方，起落架6通過(guò)起落架舵機(jī)7達(dá)到收起和放下的功能，提高飛行機(jī)器人的隱蔽性。起落架6腳部為防滑材料8，其功能除起降飛行器外，還可輔助吸附系統(tǒng)進(jìn)行一定傾角范圍墻壁的吸附。鋰電池2為整個(gè)裝置提供電能，安裝在機(jī)架I中間位置上方。
[0025]所述的吸附系統(tǒng)包括真空吸盤(pán)組件9、真空栗10、二位三通微型電磁閥、單向閥、電動(dòng)伸縮桿U、防滑板12和墻壁傾角測(cè)量器13，所述真空吸盤(pán)組件9有四組，分別通過(guò)長(zhǎng)螺栓21和螺母22連接在機(jī)架I的四角，所述真空栗10設(shè)置于機(jī)架I上方，所述防滑板12通過(guò)電動(dòng)伸縮桿11連接在機(jī)架I上方中間位置，所述墻壁傾角測(cè)量器13安裝在機(jī)架I前方。
[0026]參見(jiàn)圖4及圖5所示，所述的真空吸盤(pán)組件9包括真空吸盤(pán)14、真空吸盤(pán)連接桿15、舵機(jī)16、機(jī)架舵機(jī)連接件17、真空吸盤(pán)連桿座18、軸承19和端蓋20，所述真空吸盤(pán)14安裝在真空吸盤(pán)連接桿15上，真空吸盤(pán)連接桿15中安有彈簧23，彈簧23在吸附時(shí)起到緩沖作用;真空吸盤(pán)連接桿15通過(guò)雙螺母24連接在真空吸盤(pán)連桿座18上，真空吸盤(pán)連桿座18的一端設(shè)有內(nèi)齒，且與舵機(jī)16頭上的外齒嚙合連接，真空吸盤(pán)連桿座18另一端通過(guò)軸承19與機(jī)架舵機(jī)連接件17相連，軸承19外側(cè)設(shè)有端蓋20，舵機(jī)16通過(guò)短螺栓25和螺母22固定在機(jī)架舵機(jī)連接件17上;舵機(jī)16控制真空吸盤(pán)14旋轉(zhuǎn)至不同角度以吸附于不同角度的墻壁，提高機(jī)器人的應(yīng)用范圍。
[0027]所述的真空栗10通過(guò)氣路與真空吸盤(pán)14連接，氣路中還設(shè)有兩個(gè)控制方式相同的二位三通微型電磁閥、兩個(gè)單向閥；真空吸盤(pán)14包括兩個(gè)彼此相連通的前端吸盤(pán)26，和兩個(gè)彼此相連通的后端吸盤(pán)27;兩個(gè)電磁閥分別控制前端吸盤(pán)26、后端吸盤(pán)27與真空栗10以及大氣的連通情況;在真空栗10開(kāi)啟的情況下，控制前端吸盤(pán)26的電磁閥斷電時(shí)，前端吸盤(pán)26與真空栗10相連通，前端吸盤(pán)26具有吸附能力；通電時(shí)，前端吸盤(pán)26與大氣相連通，前端吸盤(pán)26不再具有吸附能;兩個(gè)單向閥分別與前端吸盤(pán)26、后端吸盤(pán)27連接，由于單向閥具有單向?qū)ǖ墓δ?，所以在吸附過(guò)程中即使停止真空栗10，兩組吸盤(pán)只會(huì)緩慢漏氣，仍能吸附一段時(shí)間。因此在氣路中加入單向閥配合控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)間歇吸附的功能，降低吸附功耗，延長(zhǎng)機(jī)器人的工作時(shí)間。
[0028]所述的真空吸盤(pán)10與墻壁之間的摩擦因數(shù)不是很大，在機(jī)器人吸附于垂直墻面時(shí)很可能會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，造成機(jī)器人墜毀。在機(jī)器人上增加防滑板12可解決此問(wèn)題，防滑板12通過(guò)電動(dòng)伸縮桿11連接在機(jī)架I上方中間位置，防滑板12與電動(dòng)伸縮桿11之間設(shè)有彎曲彈簧29，實(shí)現(xiàn)防滑板12在一定角度范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)，防滑板12外表面貼有防滑材料8;機(jī)器人吸附于墻壁時(shí)由電動(dòng)伸縮桿11控制防滑板12與墻面相接觸，由于防滑板12與墻壁的摩擦因數(shù)很大，機(jī)器人可安全的吸附于墻壁上，防止打滑的情況發(fā)生;此外由于摩擦因數(shù)的增大，在吸附于墻壁時(shí)，真空栗10的通斷電時(shí)間比縮小，進(jìn)一步延長(zhǎng)機(jī)器人的工作時(shí)間。
[0029]參見(jiàn)圖6所示，所述的墻壁傾角測(cè)量器13用來(lái)測(cè)量待吸附墻壁與地面之間的夾角，該角度測(cè)量的目的在于配合控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人吸附過(guò)程的自動(dòng)化。墻壁傾角測(cè)量器13安裝在機(jī)架I前方，其包括激光測(cè)距傳感器30和雙自由度轉(zhuǎn)臺(tái)31，雙自由度轉(zhuǎn)臺(tái)31由第一舵機(jī)32和第二舵機(jī)33構(gòu)成，雙自由度轉(zhuǎn)臺(tái)31通過(guò)第一舵機(jī)32和第二舵機(jī)33帶動(dòng)激光傳感器30轉(zhuǎn)動(dòng)，第一、第二舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為0-180度，第一舵機(jī)32轉(zhuǎn)角為O度時(shí)激光測(cè)距傳感器30朝下(相對(duì)于機(jī)器人)，第一舵機(jī)32轉(zhuǎn)角為180度時(shí)激光測(cè)距傳感器30朝上(相對(duì)于機(jī)器人)，默認(rèn)情況下設(shè)置第一舵機(jī)32轉(zhuǎn)角為90度;第二舵機(jī)33轉(zhuǎn)角為O度時(shí)激光測(cè)距傳感器30朝左(相對(duì)于機(jī)器人)，第二舵機(jī)33轉(zhuǎn)角為180度時(shí)激光測(cè)距傳感器朝30右(相對(duì)于機(jī)器人)，默認(rèn)情況下設(shè)置第二舵機(jī)33轉(zhuǎn)角為90度;第一、第二舵機(jī)32、33均90度時(shí)激光測(cè)距傳感器30朝向機(jī)器人正前方。
[0030]參見(jiàn)圖7至圖10所示，所述的控制系統(tǒng)包括飛行控制單元34和遠(yuǎn)程控制單元35，所述飛行控制單元34包括單片機(jī)36、陀螺儀37、加速度計(jì)38、高度計(jì)39、GPS模塊40和超聲波傳感器41，所述陀螺儀37、加速度計(jì)38、高度計(jì)39、GPS模塊40和超聲波傳感器41分別與單片機(jī)36相連，陀螺儀37、加速度計(jì)38采集飛行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)信息和