CN207415378U

CN207415378U - 一种空-地协同多功能智能机器人

Info

Publication number: CN207415378U
Application number: CN201721418605.8U
Authority: CN
Inventors: 曾钰培; 赵东亚; 张鹏彬
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2018-05-29
Anticipated expiration: 2027-10-30

Abstract

本实用新型公开了一种空‑地协同多功能智能机器人，包括机架、支脚、螺旋桨、无刷电机、无刷电机电调、超高清摄像头、微处理器、底盘、主动轮、直流电机、电机驱动模块、从动轮和声呐测距仪，所述机架与支脚相连接，所述螺旋桨与无刷电机相连，所述超高清摄像头与机架上侧相连接，所述微处理器固定在机架内侧，所述底盘上左右对称安装有两个主动轮上，所述直流电机与电机驱动模块共同和主动轮相连，所述从动轮安装在底盘一端，所述声呐测距仪与底盘上侧相连。本实用新型的有益效果如下：实现了空中无人机与陆地机器人小车协同控制，从陆地到空中三维立体采集数据，扩大了信息获取量，增加了信息获取的准确性。

Description

一种空-地协同多功能智能机器人

技术领域

本实用新型专利涉及智能机器人应用领域，尤其涉及一种空-地协同多功能智能机器人。

背景技术

智能机器人广泛应用于我们生产生活的方方面面，用于灾情勘察、灾后救援，如地震、泥石流发生后、石油石化厂发生火灾***，进行及时有效地搜救工作等；用于环境监测、环境执法治理，对三废数据进行采集、对违法违规企业排污进行实时监控等。虽然目前机器人应用广泛，但依然存在一些问题需要解决，不可否认的是无人机飞行器由于体积相对较小、结构简单，飞行灵活快速，机动性好，飞行区域广阔，能有效地采集更为庞大的数据、图像等信息，但由于其体积和结构限制，有效载重能力十分有限，此外，由于目前电池技术的限制，无人机飞行器的续航时间往往较短，难以实现较为长距离的飞行，因此影响其执行飞行任务；而机器人小车运动稳定，具有较好的承重能力，但是其有效识别路径以及精确运动的能力较弱，路面障碍摩擦及一些外部环境影响对其路径规划会产生较大影响，此外，由于机器人小车主要在陆地运动，观测范围十分有限，无法获得关于地形地貌的较为全面的信息。

发明内容

本使用新型的目的是针对现有设计的不足，提供了一种空-地协同多功能智能机器人，可实现空-地协同配合。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种空-地协同多功能智能机器人，包括机架、支脚、螺旋桨、无刷电机、无刷电机电调、超高清摄像头、烟雾传感器甲、温度传感器甲、火焰传感器、微型生命探测仪、红外激光、维稳平台、LED显示灯、蜂鸣报警器、GPS模块、GPS天线、电池电量评估模块、太阳能电池储存模块、微处理器、程序烧录接口、电源接口、数字接口、微处理器计算中心、AHRS模块、传感器模块、红外激光模块、故障评估模块、外加备用电池模块、第一电机驱动模块、图传模块、路径规划模块、底盘、主动轮、直流电机、第二电机驱动模块、从动轮、烟雾传感器乙、温度传感器乙、微型人体红外传感器、声呐测距仪、多功能机械手、物品储存盒和停机平台，所述机架与支脚相连接，所述螺旋桨与无刷电机相连，所述无刷电机与无刷电机电调相连，所述螺旋桨、无刷电机、无刷电机电调三者均固定在机架上，所述超高清摄像头与机架上侧相连接，烟雾传感器甲、温度传感器甲、火焰传感器、微型生命探测仪共同安装在机架上侧，所述红外激光与机架上侧相连接，所述维稳平台安装在机架下侧，所述LED显示灯和蜂鸣器报警器共同固定在机架内侧，所述GPS模块固定在机架内侧，所述GPS模块上接有GPS天线，所述电池电量评估模块与太阳能电池储存模块连接在一起，且共同固定在所述机架内侧，所述微处理器包括程序烧录接口、电源接口、数字接口、微处理器计算中心、AHRS模块、传感器模块、红外激光模块、故障评估模块、外加备用电池模块、第一电机驱动模块、图传模块和路径规划模块，所述微处理器固定在机架内侧，所述底盘上左右对称安装有两个主动轮上，所述直流电机与第二电机驱动模块共同和主动轮相连，所述从动轮安装在底盘一端，所述烟雾传感器乙、温度传感器乙、微型人体红外传感器、声呐测距仪与底盘上侧相连。

优选的，所述机架与支脚构成无人机基本骨架。

优选的，所述多功能机械手与物品储存盒连接在一起，共同固定在底盘上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：实现了空中无人机与陆地机器人小车协同控制，从陆地到空中三维立体采集数据，扩大了信息获取量，增加了信息获取的准确性；空 -地协同配合，拓展了智能机器人应用范围，在灾情勘察、灾后救援、环境监测、环境执法治理等领域更具适应性和实用性。

附图说明

图1为本实用新型无人机单元整体结构示意图。

图2为本实用新型无人机单元底部结构示意图。

图3为本实用新型无人机单元局部结构示意图。

图4为本实用新型无人机单元传感***结构示意图。

图5为本实用新型无人机单元微处理器结构示意图。

图6为本实用新型机器人小车单元整体结构示意图。

图7为本实用新型机器人小车单元局部结构示意图。

图8为本实用新型停机平台整体结构示意图。

图中：机架1、支脚2、螺旋桨3、无刷电机4、无刷电机电调5、超高清摄像头6、烟雾传感器甲7、温度传感器甲8、火焰传感器9、微型生命探测仪10、红外激光11、维稳平台12、LED显示灯13、蜂鸣报警器14、GPS模块15、GPS天线16、电池电量评估模块 17、太阳能电池储存模块18、微处理器19、程序烧录接口20、电源接口21、数字接口 22、微处理器计算中心23、AHRS模块24、传感器模块25、红外激光模块26、故障评估模块27、外加备用电池模块28、第一电机驱动模块29、图传模块30、路径规划模块31、底盘32、主动轮33、直流电机34、第二电机驱动模块35、从动轮36、烟雾传感器乙37、温度传感器乙38、微型人体红外传感器39、声呐测距仪40、多功能机械手41、物品储存盒 42、停机平台43。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：一种空-地协同多功能智能机器人，包括机架1、支脚2、螺旋桨3、无刷电机4、无刷电机电调5、超高清摄像头6、烟雾传感器甲 7、温度传感器甲8、火焰传感器9、微型生命探测仪10、红外激光11、维稳平台12、LED 显示灯13、蜂鸣报警器14、GPS模块15、GPS天线16、电池电量评估模块17、太阳能电池储存模块18、微处理器19、程序烧录接口20、电源接口21、数字接口22、微处理器计算中心23、AHRS模块24、传感器模块25、红外激光模块26、故障评估模块27、外加备用电池模块28、第一电机驱动模块29、图传模块30、路径规划模块31、底盘32、主动轮 33、直流电机34、第二电机驱动模块35、从动轮36、烟雾传感器乙37、温度传感器乙 38、微型人体红外传感器39、声呐测距仪40、多功能机械手41、物品储存盒42和停机平台43，所述机架1与支脚2相连接，所述螺旋桨3与无刷电机4相连，所述无刷电机4与无刷电机电调5相连，所述螺旋桨3、无刷电机4、无刷电机电调5三者均固定在机架1 上，所述超高清摄像头6与机架1上侧相连接，烟雾传感器甲7、温度传感器甲8、火焰传感器9、微型生命探测仪10共同安装在机架1上侧，所述红外激光11与机架1上侧相连接，所述维稳平台12安装在机架1下侧，所述LED显示灯13和蜂鸣器报警器14共同固定在机架1内侧，所述GPS模块15固定在机架1内侧，所述GPS模块15上接有GPS天线16，所述电池电量评估模块17与太阳能电池储存模块18连接在一起，且共同固定在所述机架1内侧，所述微处理器19包括程序烧录接口20、电源接口21、数字接口22、微处理器计算中心23、AHRS模块24、传感器模块25、红外激光模块26、故障评估模块27、外加备用电池模块28、第一电机驱动模块29、图传模块30和路径规划模块31，所述微处理器 19固定在机架1内侧，所述底盘32上左右对称安装有两个主动轮33上，所述直流电机34 与第二电机驱动模块35共同和主动轮33相连，所述从动轮36安装在底盘32一端，所述烟雾传感器乙37、温度传感器乙38、微型人体红外传感器39、声呐测距仪40与底盘32上侧相连。

工作原理：控制终端***通过路径规划模块31将已规划好的路线发送给无人机单元和机器人小车单元，此时停机平台43启动，无人机和机器人小车按照指定路线运动。无人机超高清摄像头6实时拍摄记录画面、采集信息，通过图传模块30反馈给控制终端***，此外无人机通过自身的路径规划模块31对飞行线路与控制终端***规划好的线路进行实时修正，并将结果及时反馈给控制终端***，保证飞行线路的准确性，无人机通过红外激光11实现飞行过程中的自主避障。控制终端***对无人机图传模块30反馈回来的信息进行处理，并将地面最优行驶路径信息发送给机器人小车单元，机器人小车接收并保存信息，按照最优行驶路径循迹行驶，并通过声呐测距仪40自主避障，实现了空中无人机与陆地机器人小车之间的协同。无人机上装配有烟雾传感器甲7、温度传感器甲8、火焰传感器9、LED 显示灯13、蜂鸣报警器14、微型生命探测仪10等，用于开展安全巡检、灾情预警、灾情勘察、灾后协助救援等工作。机器人小车上装配有多功能机械手41、物品储存盒42、烟雾传感器乙37、温度传感器乙38、微型人体红外传感器39等，用于开展安全巡检、灾情预警、灾后协助救援等工作。当无人机单元和机器人小车单元，均完成相应任务之后，无人机和机器人小车会同时向控制终端***发送结束指令，无人机同时向停机平台43发送停机指令，当控制终端***接收到结束指令后，为确保停机平台43能正常启动，控制终端***同样会向停机平台43发送停机指令，确保停机平台43能及时启动，保证无人机能安全降落。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种空-地协同多功能智能机器人，其特征在于：包括机架、支脚、螺旋桨、无刷电机、无刷电机电调、超高清摄像头、烟雾传感器甲、温度传感器甲、火焰传感器、微型生命探测仪、红外激光、维稳平台、LED显示灯、蜂鸣报警器、GPS模块、GPS天线、电池电量评估模块、太阳能电池储存模块、微处理器、程序烧录接口、电源接口、数字接口、微处理器计算中心、AHRS模块、传感器模块、红外激光模块、故障评估模块、外加备用电池模块、第一电机驱动模块、图传模块、路径规划模块、底盘、主动轮、直流电机、第二电机驱动模块、从动轮、烟雾传感器乙、温度传感器乙、微型人体红外传感器、声呐测距仪、多功能机械手、物品储存盒和停机平台，所述机架与支脚相连接，所述螺旋桨与无刷电机相连，所述无刷电机与无刷电机电调相连，所述螺旋桨、无刷电机、无刷电机电调三者均固定在机架上，所述超高清摄像头与机架上侧相连接，烟雾传感器甲、温度传感器甲、火焰传感器、微型生命探测仪共同安装在机架上侧，所述红外激光与机架上侧相连接，所述维稳平台安装在机架下侧，所述LED显示灯和蜂鸣器报警器共同固定在机架内侧，所述GPS模块固定在机架内侧，所述GPS模块上接有GPS天线，所述电池电量评估模块与太阳能电池储存模块连接在一起，且共同固定在所述机架内侧，所述微处理器包括程序烧录接口、电源接口、数字接口、微处理器计算中心、AHRS模块、传感器模块、红外激光模块、故障评估模块、外加备用电池模块、第一电机驱动模块、图传模块和路径规划模块，所述微处理器固定在机架内侧，所述底盘上左右对称安装有两个主动轮上，所述直流电机与第二电机驱动模块共同和主动轮相连，所述从动轮安装在底盘一端，所述烟雾传感器乙、温度传感器乙、微型人体红外传感器、声呐测距仪与底盘上侧相连。

2.根据权利要求1所述的一种空-地协同多功能智能机器人，其特征在于：所述机架与支脚构成无人机基本骨架。

3.根据权利要求1所述的一种空-地协同多功能智能机器人，其特征在于：所述多功能机械手与物品储存盒连接在一起，共同固定在底盘上。