CN111776202A - 一种全向飞行物理交互平台及协作*** - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种全向飞行物理交互平台及协作***，涉及安全生产技术领域，能够节约人力并适应更多地形。本发明包括：飞行平台、地面能源小车、和操纵手运输小车。机身的上壳体安装雷达天线和顶部盖板，机身的下壳体安装操纵平台接口和监视器，机身中包含组桨叶单元；操纵手通过操纵平台接口与机身联接；飞行平台联接柱与车身固定联接；太阳能板调节装置套在飞行平台联接柱之上，在太阳能板调节装置上还设置有太阳能板的安装接口，车身上部是太阳能顶盖，车身内部有电池组、可折叠太阳能板的收纳室以及飞行平台联接柱安装口；操纵手运输小车的车身上安装有雷达，车身内部有操纵手收纳室、电池组以及仪器设备。本发明适用于智能化作业。

Description

一种全向飞行物理交互平台及协作***

技术领域

本发明涉及安全生产技术领域，具体涉及无人机及轻量化智能工程装备，尤其涉及一种全向飞行物理交互平台及协作***。

背景技术

随着无人机技术的迅猛发展，市场需求的爆发增长，以及需求类型的复杂化、多样化，给无人机在机动性以及物理交互能力方面提出了更多更高的要求。无人机不再仅用于感应，监视和“看到”环境，其将需要搭载机器人模块(机械手臂等)进行空中作业，例如，执行抓取空中或地面目标、采集树木标本和安装传感器等全新的任务。

市场上出现过挂载机械手模块的多旋翼平台，但是其多旋翼选型往往只能处于水平工作状态，这就导致其挂载的操纵平台尺寸必须要大于整机半径尺寸，才能够保证操纵平台与目标对象物理交互作业。同时，大尺寸的操纵平台严重影响整机的质量分布和飞行稳定性，并导致续航作业时间严重缩减。

为了满足续航作业的需求，目前也有通过大型车辆装载电池组给飞行平台供能的方案。这种方案中，大型车辆本质上还是有人员驾驶，车载充电设备，相当于大型移动充电宝。但在环境条件留给常规地面供能车辆移动的裕度不够的工况下，依旧难以进一步作业，并且大型车辆需要人员驾驶和维护，成本高也不够灵活。例如，特高压的高空电缆每年都需要大量的人力进行检修和维护工作，效率低也会带来人力成本的增加，最为关键和严重的是，工作人员的生命安全也受到威胁，并且很多高压电塔安装在山地丘陵，大型车辆难以进入。依旧线务员在高空带电的危险环境中手工作业。

发明内容

本发明的实施例提供一种全向飞行物理交互平台及协作***，能够节约人力并适应更多的作业地形。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种全向飞行物理交互平台及协作***，包括：飞行平台和地面能源小车其中，所述飞行平台包括：机身1、桨叶单元2、操纵平台接口3、操纵手4、监视器5、雷达天线6、顶部盖板7；所述地面能源小车包括：太阳能板8、全地形车轮9、车身10、飞行平台联接柱11、太阳能板调节装置12、太阳能顶盖13、顶盖开合连杆14、电池组15、太阳能板收纳室16、飞行平台联接柱安装口17；机身1分为上壳体和下壳体共两个半壳体结构，机身1的上壳体安装有雷达天线6和顶部盖板7，机身1的下壳体安装有操纵平台接口3和监视器5，机身1中包含6组桨叶单元2；操纵手4通过操纵平台接口3与机身1联接；飞行平台联接柱11整体呈圆柱状，与车身10固定联接；太阳能板调节装置12中心是空心柱状的环，用于将太阳能板调节装置12套在飞行平台联接柱11之上，在太阳能板调节装置12上还设置有太阳能板8的安装接口；太阳能顶盖13通过顶盖开合连杆14与车身10联接，通过连杆14的旋转实现顶盖13的开合动作；车身10内部两侧开设有太阳能板收纳室16，中间部分安装电池组15和飞行平台联接柱安装口17。

进一步的，全向飞行物理交互平台及协作***还包括操纵手运输小车；所述操纵手运输小车的组成部分包括：所述操纵手运输小车的全地形车轮、所述操纵手运输小车的太阳能顶盖、所述操纵手运输小车的顶盖开合连杆、雷达18、电池组及仪器设备19和操纵手收纳室20、操纵手运输小车车身21；操纵手运输小车车身21内部的前端是操纵手收纳室20，用于放置收纳不同功能类型的操纵手4，中间部分是雷达18的安装座，后端是电池组及仪器设备19；所述操纵手运输小车的全地形车轮、所述操纵手运输小车的太阳能顶盖和所述操纵手运输小车的顶盖开合连杆，与所述地面能源小车的全地形车轮9、太阳能顶盖13和顶盖开合连杆14相同，为相互通用的部件。

桨叶单元2为可折叠式桨叶单元，机身1内共有6组桨叶单元2，两两夹角60°水平安装在机身1内部骨架上,在工作状态下，桨叶单元2沿着各自的轨道伸出机身1并展开。此外，桨叶单元2的机臂轴中轴线上安装有无刷直流电机，在无刷电机的作用下，螺旋桨及其推力电机可以绕着单元2的机臂轴旋转任意控制分配角度。作用是使飞行平台在作业过程中产生所需的倾斜角度，在非工作状态下桨叶单元会得到保护，在运输过程中减少单机占用空间，有效降低成本。

操纵手4采用机械臂并在前端安装抓手，达到5个自由度，也可以是6自由度或者7自由度。机身1下壳体设置有操纵平台接口3，且操纵平台接口3与操纵手4的上端接口配套且对应；操纵平台接口3的导电绕组通电使得操纵平台接口3的对接处磁化，通过磁力与操纵手4的上端接口联接，同理，脱离联接的方法就是停止对操纵平台接口3的供电以消除电磁铁效应，达到脱离的效果。

操纵手4完全伸展成直线状态时的长度为L，桨叶单元2展开成无倾转水平飞行状态下的整机半径为R，且L<R。两组太阳能板8安装在太阳能板调节装置12上，太阳能板调节装置12用于分别带动两组太阳能板8绕飞行平台联接柱11执行旋转动作或者升降动作。此外，两组太阳能板8还可分别绕太阳能板调节装置12上的安装接口轴线转动不同的角度，以最佳的姿态获取环境能量补给。

车身10上部的一对太阳能顶盖13相互对称，每一个太阳能顶盖13都有前后4根顶盖开合连杆14共同执行开合动作，保证太阳能顶盖13在开合过程中保持稳定；顶盖开合连杆14绕与车身10的连接点旋转，当顶盖开合连杆14旋转打开顶盖13后，太阳能板调节装置12带动太阳能板收纳室16中的两组太阳能板8沿着飞行平台联接柱11执行爬升动作；太阳能板8为折叠式的，当上升至不妨碍顶盖13闭合的高度后，两组太阳能板8分别沿水平方向展开直至到达最佳姿态角；与此同时，太阳能顶盖13执行闭合动作。当折叠回收太阳能板8时，以展开顺序的逆向方式进行，与此同时，太阳能顶盖13执行开起动作，然后太阳能板调节装置12带动两组太阳能板8沿飞行平台联接柱11执行下降动作，将两组太阳能板8置入太阳能板收纳室16中，顶盖13再执行闭合动作。

操纵手运输小车车身21内部的前端，为操纵手收纳室20，操纵手收纳室20用于放置收纳至少3种不同功能类型的操纵手4。将操纵手4的物理交互功能进行适当地分割，飞行平台可以针对交互任务选择对应的操纵手4，有利于操纵手4微型化轻量化的设计，有利于飞行平台作业过程的高效稳定安全。

所述地面能源小车，用于运输非工作状态下的所述飞行平台，并在所述飞行平台作业状态下为其供能；所述操纵手运输小车，用于运输不同类型的作业操纵手，并提供雷达进行通信。

飞行平台可以与飞行平台联接柱11进行快速联接和快速脱离。飞行平台在非工作状态下，，通过操纵平台接口3与联接柱11进行联接；转换为作业状态后，所述飞行平台与联接柱11快速脱离。当需要操纵手4进行交互作业时，所述操纵手运输小车打开顶盖13，所述飞行平台通过操纵平台接口3与所述操纵手运输小车中的一个操作手进行快速对接。作业过程中同样可以利用快速对接和脱离技术更换操纵手。当转换回非工作状态时，飞行平台会利用快速脱离将操纵手置回运输小车的收纳室20内，然后利用快速对接与联接柱11进行联接，小车再载着平台进行移动。

机身1通过电缆与车身10连接，车身10内安装的电池组15通过电缆为所述飞行平台供能。

本发明实施例公开了一种全向飞行物理交互平台及协作***，涉及安全生产技术，尤其涉及其中的轻量化智能工程装备的设计领域，能够有效解决现有飞行平台续航时间短、应用场景受限、挂载的物理交互平台尺寸过大且功能单一的问题，有助于挂载平台的微型化精细化多功能化设计、延长飞行平台的续航作业时间、拓展工程应用领域。本发明适用于高空电缆检测与维修、长距离隧道结构健康检测、勘测复杂空间等一系列繁复的工程交互应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为飞行平台在倾斜状态保持稳定进行物理交互示意图；

图2为飞行平台折叠状态示意图；

图3为协作供能全地形小车展开太阳能板前的***示意图；

图4为协作供能全地形小车展开太阳能板的***示意图以及展开完成后的状态示意图；

图5a、图5b为全向飞行物理交互平台及协作***的整体架构示意图；

图6为飞行平台展开状态(水平)示意图；

图7为飞行平台倾斜机制示意图；

图8为操纵手伸直状态示意图；

图9为水平状态下整机半径尺寸与操纵手最大尺寸对比图；

图10为特定姿态角下物理交互示意图；

图11为非作业状态下移动示意图；

图12为小车太阳能板收缩时的状态示意图；

图13为协作作业示意01；

图14为协作作业示意02(供能)；

图15为协作作业示意03(供能)；

图中各个表示分别表示：1-机身、2-桨叶单元、3-操纵平台接口、4-操纵手、5-监视器、6-雷达天线、7-顶部盖板、8-太阳能板、9-全地形车轮、10-车身、11-飞行平台联接柱、12-太阳能板调节装置、13-太阳能顶盖、14-顶盖开合连杆、15-电池组、16-太阳能板收纳室、17-飞行平台联接柱安装口、18-雷达、19-电池组及仪器设备、20-操纵手收纳室、21-操纵手运输小车车身。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例提供一种全向飞行物理交互平台及协作***，如图1-5所示的，包括：飞行平台、地面能源小车、操纵手运输小车组成，其中，所述飞行平台包括：机身1、桨叶单元2、操纵平台接口3、操纵手4、监视器5、雷达天线6、顶部盖板7。所述地面能源小车包括：太阳能板8、全地形车轮9、车身10、飞行平台联接柱11和太阳能板调节装置12、太阳能顶盖13、顶盖开合连杆14、电池组15、太阳能板收纳室16、飞行平台联接柱安装口17；所述操纵手运输小车包括：全地形车轮9、车身21、太阳能顶盖13、顶盖开合连杆14、雷达18、电池组及仪器设备19、操纵手收纳室20。

机身1分为上壳体和下壳体共两个半壳体结构，机身1的上壳体安装有雷达天线6和顶部盖板7，机身1的下壳体安装有操纵平台接口3和监视器5，机身1中包含6组可伸缩、折叠变形、绕机臂轴倾转的桨叶单元2。操纵手4通过操纵平台接口3与机身1联接。飞行平台联接柱11整体呈圆柱状，与车身10固定联接。

太阳能板调节装置12中心是空心柱状的环，用于将太阳能板调节装置12套在飞行平台联接柱11之上，在太阳能板调节装置12上还设置有太阳能板8的安装接口。

太阳能顶盖13通过顶盖开合连杆14与车身10联接，通过连杆14的旋转可以实现顶盖13的开合动作；

车身10内部两侧是太阳能板收纳室16，中间部分是电池组15以及飞行平台联接柱安装口17；

车身21内部前端是操纵手收纳室20，用于放置收纳不同功能类型的操纵手4，中间部分是雷达18的安装座，后端是电池组及仪器设备19。

所述操纵手运输小车与所述地面能源小车，通过如图5a所示的牵引装置连接，牵引装置包括车辆牵引绳或者拖车车钩。需要说明的是，所述操纵手运输小车与所述地面能源小车之间，也可以如图5b所示的所述操纵手运输小车、所述地面能源小车和飞行平台三者之间通过移动无线通信保持无线连接。

在本实施例中，桨叶单元2为可折叠式桨叶单元，机身1内共有6组桨叶单元2，两两夹角60°水平安装在机身1内部骨架上,在工作状态下，桨叶单元2沿着各自的轨道伸出机身1并展开。此外，桨叶单元2的机臂轴中轴线上安装有无刷直流电机，在无刷电机的作用下，螺旋桨及其推力电机可以绕着单元2的机臂轴旋转任意控制分配角度。具体的如图2、图6、图7及图10所示，作用是使飞行平台在作业过程中产生所需的倾斜角度，在非工作状态下桨叶单元会得到保护，在运输过程中减少单机占用空间，有效降低成本。

在本实施例中，操纵手4采用机械臂并在前端安装抓手，使抓手达到5个自由度。机身1下壳体设置有操纵平台接口3，且操纵平台接口3与操纵手4的上端接口配套且对应。操纵平台接口3的导电绕组通电使得操纵平台接口3的对接处磁化，通过磁力与操纵手4的上端接口联接。例如：操纵平台接口3工作原理类似于电磁铁的作用机制，给操纵平台接口3上的导电绕组通电使接口3磁化，两个接口将牢牢锁在一起，操纵手4即可完成与机身1的可靠联接。具体的如图8所示，操纵手4即5自由度机械臂，各个关节均由电机驱动，目的是可以实现机臂弯曲、前端抓手旋转的效果。具体的如图1及图2所示，机身1下壳体与操纵手4上端有配套对应的操纵平台接口3，操纵平台接口3工作原理类似于电磁铁的作用机制，给操纵平台接口3上的导电绕组通电使接口3磁化，两个接口将牢牢锁在一起，操纵手4即可完成与机身1的可靠联接。对于实现现场无人化自主作业具有重要意义。

进一步的，操纵手4完全伸展成直线状态时的长度为L，桨叶单元2展开成无倾转水平飞行状态下的整机半径为R，且L<R。例如：如图1、图9及图10所示，记操纵手4完全伸展成直线状态时的长度为L，记可伸缩、折叠变形、绕机臂轴倾转的桨叶单元2展开成无倾转水平飞行状态下的整机半径为R，L<R，目的是充分利用可倾斜飞行平台的特性，缩减操纵手4的设计尺寸，降低操纵手4实现单项物理交互功能所产生的质量消耗，在此基础上，优化挂载平台的微型化精细化多功能化设计，在满足设计挂载质量的前提下，可以装载更多的功能部件。

进一步如图2所示，监视器5既是用于记录作业过程的重要节点和事件，作为智能工程装备，更大的作用是用于视觉处理，检测目标对象的状态是否有异常，将获取的信息传递给操纵平台来决策物理交互作业的执行与否。

在本实施例中，两组太阳能板8安装在太阳能板调节装置12上，太阳能板调节装置12用于分别带动两组太阳能板8绕飞行平台联接柱11执行旋转动作或者升降动作。例如：如图3所示，太阳能板调节装置12上的两组太阳能板8可绕各自的安装轴独立旋转特定角度，太阳能板调节装置12亦可带动其上的两组太阳能板8实现绕联接柱11的旋转以及升降动作，以获得最佳角度高效获取能量。

车身10上部的一对太阳能顶盖13相互对称，每一个顶盖13都有前后4根连杆14负责开合动作，保证顶盖13在开合过程中保持稳定。具体的如图3、图4所示，连杆14可绕与车身10的连接点旋转，当顶盖开合连杆14旋转打开顶盖13后，太阳能板调节装置12带着两组收纳室16中的太阳能板8沿着飞行平台联接柱11执行爬升动作，太阳能板8为折叠式的，当上升至不妨碍顶盖13闭合的高度后，两组太阳能板8分别沿水平方向展开，按照权利要求5说明的方式到达最佳姿态角，与此同时，太阳能顶盖13执行闭合动作。当折叠回收太阳能板8时，其以展开顺序的逆向方式进行，与此同时，太阳能顶盖13执行开起动作，然后太阳能板调节装置12带着两组太阳能板8沿着飞行平台联接柱11执行下降动作将其置入太阳能板收纳室16中，顶盖13再执行闭合动作。

具体的如图5所示，车身21内部前端是操纵手收纳室20，可用于放置收纳3种不同功能类型的操纵手4，将操纵手4的物理交互功能进行适当地分割，飞行平台可以针对交互任务选择对应的操纵手4，有利于操纵手4微型化轻量化的设计，有利于飞行平台作业过程的高效稳定安全。

具体的如图12所示，在整个移动和作业的过程中，地面移动小车有2辆，一辆用于承载非工作状态下的飞行平台进行移动，并在飞行平台作业状态下为其供能。还有一辆用于运输各种作业操纵手，并提供雷达进行通信。

同样利用权利要求3中说明的快速对接以及快速脱离对接的方法，飞行平台同样可以与飞行平台联接柱11进行快速联接和快速脱离。例如：如图9、图10、图11所示，飞行平台在非工作状态下，其通过操纵平台接口3与联接柱11进行联接，转换为作业状态后，飞行平台与联接柱11快速脱离。如果需要操纵手4进行交互作业，操纵手运输小车会按照权利要求6中说明的方式打开顶盖13，飞行平台会挑选一个合适的操纵手，用操纵平台接口3与其进行快速对接，完成交互作业，作业过程中同样可以利用快速对接和脱离技术更换操纵手。当转换回非工作状态时，飞行平台会利用快速脱离将操纵手置回运输小车的收纳室20内，然后利用快速对接与联接柱11进行联接，小车再载着平台进行移动。

在作业过程中若需要小车供能，机身1通过电缆与车身10连接，车身10内安装的电池组15通过电缆为所述飞行平台供能。例如：如图11所示，在飞行平台非工作状态下，联接柱11同样按照电磁铁工作机制，与飞行平台完成联接，提升整个非作业过程中移动方面的可靠性。

具体的，如图13、图14及图15所示，其特征在于，地面能源小车会以常规方式(电缆)给挂载操纵平台作业中的飞行平台供能，但是全地形的设计能够在环境空间裕度不够的情况下保证良好的移动表现，保障工程作业的连续性完成度。

本实施例公开了一种全向飞行物理交互平台及协作***，能够有效解决现有飞行平台续航时间短、应用场景受限、挂载的物理交互平台尺寸过大且功能单一的问题，有助于挂载平台的微型化精细化多功能化设计、延长飞行平台的续航作业时间、拓展工程应用领域。在实际应用中的优点如下：

1、飞行平台在作业过程中能够为了适应空间环境的特点而稳定在特定的倾斜角度，使得较小尺寸的操纵平台也能够轻松与目标对象物理交互。这样带来的益处就是，在操纵平台的设计过程中，在满足设计挂载质量的前提下，可以在微型化精细化多功能化等方面有较大的优化空间裕度。在完成相同作业的前提下，飞行物理交互平台具有更低的质量及更高的能源效率。

2、可以实现位置和姿态全独立控制，通过旋翼的倾转能够形成任意方向的控制力和控制力矩；

3、提升整机的机动性、消除各旋翼气动力复合作用给机体施加的内力、减缓能量损失以及降低能量损耗；

4、与传统的固定旋翼多旋翼设计相比，该配置还具有改善抗干扰能力的潜力；

5、颠覆了传统多轴只能在桨盘平面内飞行的状况，立体化了桨盘平面以适应各种复杂的飞行空间环境。在扩展无人区域飞行器的机动性以及执行更复杂的检查任务中拥有巨大的优势和广阔前景；

6、在非工作状态下，桨叶单元会折叠到机身中得到保护，同样，在运输过程中减少单机占用空间，有效降低成本。

7、应用电磁铁的作用机制，给操纵平台接口上的导电绕组通电使其磁化，两个接口将牢牢锁在一起，操纵平台即可简易地完成与机身的可靠联接(飞行平台与小车地联接同理)。对于实现现场无人化自主作业具有重要意义。

8、作为智能工程装备，监视器既用于记录作业过程的重要节点和事件，更大的作用是用于视觉处理，检测目标对象的状态是否有异常，将获取的信息传递给操纵平台来决策物理交互作业的执行与否。降低人力参与度，降低成本。

9、全地形小车既是飞行平台的供能装置，亦是其停靠平台。且相比于常规的地面供能车辆，全地形小车能够更容易跨越阻碍。全地形的设计能够在环境空间裕度不够的情况下保证良好的移动表现，保障工程作业的连续性完成度。

10、除了小车自身携带的能源之外，其还可以利用车身上的太阳能板以及两组折叠式的太阳能板获取环境能量。此外，展开状态下，太阳能板调节装置上的两组太阳能板可绕各自的安装轴独立旋转特定角度，太阳能板调节装置亦可带动其上的两组太阳能板实现绕接口的旋转以及升降动作，以获得最佳角度高效获取能量。

从而能够有效解决现有飞行平台续航时间短、应用场景受限、挂载的物理交互平台尺寸过大且功能单一的问题，有助于挂载平台的微型化精细化多功能化设计、延长飞行平台的续航作业时间、拓展工程应用领域。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，包括：飞行平台和地面能源小车其中，所述飞行平台包括：机身(1)、桨叶单元(2)、操纵平台接口(3)、操纵手(4)、监视器(5)、雷达天线(6)、顶部盖板(7)；所述地面能源小车包括：太阳能板(8)、全地形车轮(9)、车身(10)、飞行平台联接柱(11)、太阳能板调节装置(12)、太阳能顶盖(13)、顶盖开合连杆(14)、电池组(15)、太阳能板收纳室(16)、飞行平台联接柱安装口(17)；机身(1)分为上壳体和下壳体共两个半壳体结构，机身(1)的上壳体安装有雷达天线(6)和顶部盖板(7)，机身(1)的下壳体安装有操纵平台接口(3)和监视器(5)，机身(1)中包含6组桨叶单元(2)；

操纵手(4)通过操纵平台接口(3)与机身(1)联接；

飞行平台联接柱(11)整体呈圆柱状，与车身(10)固定联接；

太阳能板调节装置(12)中心是空心柱状的环，用于将太阳能板调节装置(12)套在飞行平台联接柱(11)之上，在太阳能板调节装置(12)上还设置有太阳能板(8)的安装接口；

太阳能顶盖(13)通过顶盖开合连杆(14)与车身(10)联接，通过连杆(14)的旋转实现顶盖(13)的开合动作；

车身(10)内部两侧开设有太阳能板收纳室(16)，中间部分安装电池组(15)和飞行平台联接柱安装口(17)。

2.根据权利要求1所述的全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，全向飞行物理交互平台及协作***还包括操纵手运输小车；

所述操纵手运输小车的组成部分包括：所述操纵手运输小车的全地形车轮、所述操纵手运输小车的太阳能顶盖、所述操纵手运输小车的顶盖开合连杆、雷达(18)、电池组及仪器设备(19)和操纵手收纳室(20)、操纵手运输小车车身(21)；

操纵手运输小车车身(21)内部的前端是操纵手收纳室(20)，用于放置收纳不同功能类型的操纵手(4)，中间部分是雷达(18)的安装座，后端是电池组及仪器设备(19)；

所述操纵手运输小车的全地形车轮、所述操纵手运输小车的太阳能顶盖和所述操纵手运输小车的顶盖开合连杆，与所述地面能源小车的全地形车轮(9)、太阳能顶盖(13)和顶盖开合连杆(14)相同，为相互通用的部件；

所述操纵手运输小车与所述地面能源小车，通过车辆牵引绳或者拖车车钩连接。

3.根据权利要求1所述的全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，操纵手(4)采用机械臂并在前端安装抓手；

机身(1)下壳体设置有操纵平台接口(3)，且操纵平台接口(3)与操纵手(4)的上端接口配套且对应；

操纵平台接口(3)的导电绕组通电使得操纵平台接口(3)的对接处磁化，通过磁力与操纵手(4)的上端接口联接。

4.根据权利要求1所述的全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，操纵手(4)完全伸展成直线状态时的长度为L，桨叶单元(2)展开成无倾转水平飞行状态下的整机半径为R，且L<R。

5.根据权利要求1或2所述的全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，两组太阳能板(8)安装在太阳能板调节装置(12)上，太阳能板调节装置(12)用于分别带动两组太阳能板(8)绕飞行平台联接柱(11)执行旋转动作或者升降动作。

6.根据权利要求1所述的全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，车身(10)上部的一对太阳能顶盖(13)相互对称，每一个太阳能顶盖(13)都有前后4根顶盖开合连杆(14)共同执行开合动作；

顶盖开合连杆(14)绕与车身(10)的连接点旋转，当顶盖开合连杆(14)旋转打开顶盖(13)后，太阳能板调节装置(12)带动太阳能板收纳室(16)中的两组太阳能板(8)沿着飞行平台联接柱(11)执行爬升动作；

太阳能板(8)为折叠式的，当上升至不妨碍顶盖(13)闭合的高度后，两组太阳能板(8)分别沿水平方向展开直至到达最佳姿态角；

当折叠回收太阳能板(8)时，以展开顺序的逆向方式进行，与此同时，太阳能顶盖(13)执行开起动作，然后太阳能板调节装置(12)带动两组太阳能板(8)沿飞行平台联接柱(11)执行下降动作，将两组太阳能板(8)置入太阳能板收纳室(16)中，顶盖(13)再执行闭合动作。

7.根据权利要求2所述的全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，操纵手运输小车车身(21)内部的前端，为操纵手收纳室(20)，操纵手收纳室(20)用于放置收纳至少3种不同功能类型的操纵手(4)。

8.根据权利要求2所述的全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，所述地面能源小车，用于运输非工作状态下的所述飞行平台，并在所述飞行平台作业状态下为其供能；

所述操纵手运输小车，用于运输不同类型的作业操纵手，并提供雷达进行通信。

9.根据权利要求1所述的全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，飞行平台在非工作状态下，，通过操纵平台接口(3)与联接柱(11)进行联接；

转换为作业状态后，所述飞行平台与联接柱(11)快速脱离；

当需要操纵手(4)进行交互作业时，所述操纵手运输小车打开顶盖(13)，所述飞行平台通过操纵平台接口(3)与所述操纵手运输小车中的一个操作手进行快速对接。

10.根据权利要求1所述的全向飞行物理交互平台及协作***，其特征在于，机身(1)通过电缆与车身(10)连接，车身(10)内安装的电池组(15)通过电缆为所述飞行平台供能。

Images