一种轻型便携式地面无人平台制造技术

一种轻型便携式地面无人平台，包括台体、侦察载荷、枪械载荷、机械臂载荷和操控终端；台体为侦察载荷、枪械载荷和机械臂载荷提供统一的机械、电气和控制接口，侦察载荷、枪械载荷和机械臂载荷能够通过该接口实现插拔以及互换安装。操控终端为可视化人机交互终端，用于显示信息并向台体下发各种指令。本发明专利技术地面无人平台实现的功能多，体积小、重量轻，能够实现单人携行。

【技术实现步骤摘要】
一种轻型便携式地面无人平台
本专利技术轻型单人携行地面无人平台，属于移动机器人领域。
技术介绍
移动机器人在各类民用应急救援、各类军用和各类警用领域存在大量的应用，目前正在越来越多地应用到人不容易达到以及对人类健康存在危害的工作环境中。便携式地面无人平台作为移动机器人的一个重要分支，由于天然的优越性，发展前景更加广阔。目前便携式地面无人平台体积大、重量大，任务功能单一，无法实现单人携行。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种轻型便携式地面无人平台，该平台搭载机械臂、侦察载荷和枪械载荷，完成危险物品抓取、人员和车辆目标侦察以及危险分子捕获，体积和重量小。本专利技术的技术解决方案是：一种轻型便携式地面无人平台，包括台体、侦察载荷、枪械载荷、机械臂载荷和操控终端；台体为侦察载荷、枪械载荷和机械臂载荷提供统一的机械、电气和控制接口，侦察载荷、枪械载荷和机械臂载荷能够通过该接口实现插拔以及互换安装；侦察载荷：依据台体的侦察指令，对人员和车辆进行昼夜拍摄，并将拍摄视频回传给台体；枪械载荷：依据台体的打击指令，对目标进行武器打击，并对打击过程进行拍摄，并回传给台体；机械臂载荷：依据台体的抓取指令，对目标进行抓取，并对抓取过程进行拍摄，并回传给台体；台体：与操控终端通信，根据操控终端的行驶指令或摆臂指令实现行驶或摆臂动作，接收操控终端的侦察指令、打击指令或抓取指令输出给相应的载荷；将载荷回传的拍摄视频以及自身摄像头拍摄的环境视频输出给操控终端；操控终端：位于操作人员处，能够将台体传输过来的各项信息进行实时显示，并根据界面显示的实际环境向台体下发行驶指令、摆臂指令、侦察指令、打击指令或抓取指令。所述台体上设计有拾音器、电池、陀螺仪、北斗天线、摄像头、控制器和通信模块；拾音器：用于拾取周围环境的声音，输出给控制器；电池：为台体以及侦察载荷、枪械载荷、机械臂载荷供电；陀螺仪：采集台体各个方向的姿态信息，输出给控制器；北斗天线：采集台体的位置信息输出给控制器；摄像头：用于拍摄环境信息，并将拍摄视频输出给控制器；控制器：能够对来自侦察载荷、枪械载荷或机械臂载荷的拍摄视频以及台体摄像头拍摄视频进行处理，标定出目标物，通过通信模块反馈给操控终端；将台体的姿态信息和位置信息以及周围环境的声音信息通过通信模块反馈给操控终端。所述电池安装在台体上，通过压板压紧，同时由锁销锁紧。所述电池上为钴酸锂低温电池，其上套有密封圈，实现防水。所述控制器采用基于网络的控制方式对侦察载荷、枪械载荷、机械臂载荷以及台体上的摄像头进行控制，实现视频实时切换。所述通信模块采用数传和图传一体化模式，同时支持网络化传输。台体和操控终端定期采集地面无人平台上各个组件的状态，操控终端的采集频率高于台体的采集频率。台体为履带式结构，履带外侧设计有辅助摆臂，台体上设计有行驶驱动模块和摆臂驱动模块；行驶驱动模块用于驱动台体运动；摆臂驱动模块用于驱动辅助摆臂旋转，以帮助台体翻越障碍物，且摆臂驱动模块能够采集辅助摆臂旋转角度，反馈给控制器。所述行驶驱动模块和摆臂驱动模块均设计在台体的前轴。所述行驶驱动模块由中空电机和中空谐波减速器驱动；所述电机为永磁电机，电机上设置有中空式位置传感器，用于实时采集电机转子位置信号；中空式位置传感器转子与电机中空转子通过中间件连接，并通过胶粘和螺钉紧固的方式固定；中空式位置传感器定子与电机定子之间通过外置固定支架固定在电机外壳上，与电机后端盖不连接。所述摆臂驱动模块包括电机、行星齿轮减速器和连杆；连杆位于行驶驱动模块的中空结构中，电机与行星齿轮减速器串联后通过齿轮与连杆连接，且电机与行星齿轮减速器串联后与连杆平行。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术台体通过插拔互换方式，可以搭载侦察载荷、枪械载荷或机械臂载荷，实现功能多，能够完成危险物品抓取、人员和车辆目标侦察以及危险分子捕获，拓展了移动机器人的应用领域。(2)本专利技术行驶驱动模块组成部件中空化设计，实现了行驶驱动模块和摆臂驱动模块的集成，两者集成于台体前轴上，相较于前后轴分散设计有效减小了体积和重量，能够实现单人携行。(3)本专利技术电池安装在台体上，通过压板压紧，同时由锁销锁紧，能够实现手动拆卸，不需要携带工具，降低了负重，拆卸更换方便快捷。(4)本专利技术电池为钴酸锂低温电池，可不做任何处理，即能在零下40°条件下工作。(5)本专利技术电池上套有密封圈，实现防水。进一步扩展了本专利技术无人平台的工作范围和适用场景。附图说明图1为便携式地面无人平台携带侦察载荷；图2为便携式地面无人平台携带枪械载荷；图3为便携式地面无人平台携带机械臂载荷。具体实施方式本专利技术提出了一种轻型便携式地面无人平台，包括台体1、侦察载荷2、枪械载荷3、机械臂载荷4和操控终端。台体1为侦察载荷2、枪械载荷3和机械臂载荷4提供统一的机械、电气和控制接口，侦察载荷2、枪械载荷3和机械臂载荷4能够通过该接口实现插拔以及互换安装。即可以根据实际需求，为台体搭载相应的载荷。当需要完成侦察任务时，拔下原来搭载的载荷，将图1中所示侦察载荷与地面无人平台连接，实现侦察载荷的搭载，完成各类侦察任务。当需要完成打击任务时，拔下原来搭载的载荷，将图2中所示枪械载荷3与地面无人平台连接，实现枪械载荷的搭载，完成各类武器打击及攻击任务。当需要完成抓取任务时，拔下原来搭载的载荷，将图3中所示机械臂载荷与地面无人平台连接，实现机械臂载荷的搭载，完成各类抓取以及物品转移任务。具体地，侦察载荷2依据台体1的侦察指令，对人员和车辆进行昼夜拍摄，并将拍摄视频回传给台体1；同时侦察载荷2具备2km内的激光测距能力，能够精确测量台体和目标的距离，回传给台体1。枪械载荷3依据台体1的打击指令，对目标进行武器打击，并对打击过程进行拍摄，并回传给台体1；枪械载荷3包括枪械和枪械云台，枪械云台用于武器打击过程中缓冲枪械后座力，实现稳定瞄准。机械臂载荷4依据台体1的抓取指令，对目标进行抓取，并对抓取过程进行拍摄，并回传给台体1。机械臂载荷4抓取物品后可以实现根据需要实现物品的转移。台体1通过通信模块与操控终端实现远距离通信，接收操控终端的侦察指令输出给侦察载荷，接收操控终端的打击指令输出给枪械载荷，接收操控终端的抓取指令输出给机械臂载荷4。将侦察载荷2、枪械载荷3或机械臂载荷4回传的拍摄视频以及自身摄像头拍摄的环境视频输出给操控终端。通信模块采用数传和图传一体化模式，同时采用基于IP地址的方式进行网络化传输。操控终端为可视化人机交互终端，能够将台体传输过来的各项信息进行实时显示，并根据界面显示的实际环境需求向台体下发行驶指令、摆臂指令、侦察指令、打击指令或抓取指令。台体1和操控终端定期采集地面无人平台上各个组件的状态，操控终端的采集频率高于台体的采集频率。如台体每5s采集一次各个组件的状态，但是操控终端每1s就要采集一次各个组件的状态，这样设计的好处是操作者通过操控终端实时了解各个组件的状态，同时又不至于影响台体的当前工作。台体1设计有拾音器，用于拾取周围环境的声音输出给控制器，实现监听功能。台体1通过电池为侦察载荷2、枪械载荷3、机械臂载荷4供电。电池安装在台体1上，通过压板压紧，同时由锁销锁紧。这种设计的好处是实现手动拆卸，不需要携带工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻型便携式地面无人平台，其特征在于：包括台体(1)、侦察载荷(2)、枪械载荷(3)、机械臂载荷(4)和操控终端；台体(1)为侦察载荷(2)、枪械载荷(3)和机械臂载荷(4)提供统一的机械、电气和控制接口，侦察载荷(2)、枪械载荷(3)和机械臂载荷(4)能够通过该接口实现插拔以及互换安装；侦察载荷(2)：依据台体的侦察指令，对人员和车辆进行昼夜拍摄，并将拍摄视频回传给台体；枪械载荷(3)：依据台体的打击指令，对目标进行武器打击，并对打击过程进行拍摄，并回传给台体；机械臂载荷(4)：依据台体的抓取指令，对目标进行抓取，并对抓取过程进行拍摄，并回传给台体；台体(1)：与操控终端通信，根据操控终端的行驶指令或摆臂指令实现行驶或摆臂动作，接收操控终端的侦察指令、打击指令或抓取指令输出给相应的载荷；将载荷回传的拍摄视频以及自身摄像头拍摄的环境视频输出给操控终端；操控终端：位于操作人员处，能够将台体传输过来的各项信息进行实时显示，并根据界面显示的实际环境向台体下发行驶指令、摆臂指令、侦察指令、打击指令或抓取指令。

【技术特征摘要】
1.一种轻型便携式地面无人平台，其特征在于：包括台体(1)、侦察载荷(2)、枪械载荷(3)、机械臂载荷(4)和操控终端；台体(1)为侦察载荷(2)、枪械载荷(3)和机械臂载荷(4)提供统一的机械、电气和控制接口，侦察载荷(2)、枪械载荷(3)和机械臂载荷(4)能够通过该接口实现插拔以及互换安装；侦察载荷(2)：依据台体的侦察指令，对人员和车辆进行昼夜拍摄，并将拍摄视频回传给台体；枪械载荷(3)：依据台体的打击指令，对目标进行武器打击，并对打击过程进行拍摄，并回传给台体；机械臂载荷(4)：依据台体的抓取指令，对目标进行抓取，并对抓取过程进行拍摄，并回传给台体；台体(1)：与操控终端通信，根据操控终端的行驶指令或摆臂指令实现行驶或摆臂动作，接收操控终端的侦察指令、打击指令或抓取指令输出给相应的载荷；将载荷回传的拍摄视频以及自身摄像头拍摄的环境视频输出给操控终端；操控终端：位于操作人员处，能够将台体传输过来的各项信息进行实时显示，并根据界面显示的实际环境向台体下发行驶指令、摆臂指令、侦察指令、打击指令或抓取指令。2.根据权利要求1所述的一种轻型便携式地面无人平台，其特征在于：所述台体(1)上设计有拾音器、电池、陀螺仪、北斗天线、摄像头、控制器和通信模块；拾音器：用于拾取周围环境的声音，输出给控制器；电池：为台体(1)以及侦察载荷(2)、枪械载荷(3)、机械臂载荷(4)供电；陀螺仪：采集台体各个方向的姿态信息，输出给控制器；北斗天线：采集台体的位置信息输出给控制器；摄像头：用于拍摄环境信息，并将拍摄视频输出给控制器；控制器：能够对来自侦察载荷(2)、枪械载荷(3)或机械臂载荷(4)的拍摄视频以及台体(1)摄像头拍摄视频进行处理，标定出目标物，通过通信模块反馈给操控终端；将台体的姿态信息和位置信息以及周围环境的声音信息通过通信模块反馈给操控终端。3.根据权利要求2所述的一种轻型便携式地面无人平台，其特征在于：所述电池安装在台体(1)上，通过压板压紧，同时由锁销锁紧。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱卫光，于志远，尹业成，李广，宋洪舟，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11