一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统技术方案

一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统，包括飞行侦查机器人和位于其下端的投放和回收球形侦查机器人；飞行侦查机器人包括飞行机器人上板和飞行机器人下板，飞行机器人上板和飞行机器人下板之间设置有机臂，机臂通过无刷电机连接旋翼；投放和回收球形侦查机器人包括安装在飞行机器人下板上的机械手爪，机械手爪下方控制球形侦查机器人；飞行机器人下板上设置有通讯模块、云台相机及机械手爪控制模块、集成电源管理模块、飞控模块和动力电池，飞行机器人上板上设置有GPS模块，飞行机器人下板底部安装有两个三轴云台相机。本发明专利技术具有空中广域侦察和地面集群式精细侦察高效复合、以中继机为核心进行数据交互的特点。

A compound reconnaissance system of flight reconnaissance robot and multi spherical mobile reconnaissance robot

【技术实现步骤摘要】
一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统
本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统。
技术介绍
现代战争是信息化战争，在瞬息万变的战场上，实时掌握战场信息对及时做出正确的战略决策有重要意义。但是对于战场信息的获取是危险和困难的，采用无人机进行空中侦查无法获取精确的地面信息，采用士兵直接进行地面侦查危险性较大，且目前士兵的侦查手段单一，无法全天候、全方位地侦查掌握战场信息。采用机器人替代人进行战场侦查可以有效避免人员伤亡，但目前普通的侦查机器人功能较为单一，只能进行单一的地面或空中侦查，且多为单一机器人侦察，无法实时对地面和空中进行复合侦查，侦察范围较小，侦察能力有限，并且侦查获取的战场信息难以实时高效地传递给战场以外的作战指挥部。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统，具有空中广域侦察和地面集群式精细侦察高效复合、以中继机为核心进行数据交互的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统，包括飞行侦查机器人24和位于其下端的投放和回收球形侦查机器人；所述的飞行侦查机器人24包括飞行机器人上板15和飞行机器人下板16，所述的飞行机器人上板15和飞行机器人下板16之间设置有机臂5，机臂5通过无刷电机4连接旋翼3；所述的投放和回收球形侦查机器人包括安装在飞行机器人下板16上的机械手爪，所述的机械手爪下方控制球形侦查机器人13；所述的飞行机器人下板16上设置有通讯模块17、云台相机及机械手爪控制模块18、集成电源管理模块19、飞控模块20和动力电池22，飞行机器人上板15上设置有GPS模块21，飞行机器人下板16底部安装有两个三轴云台相机2。所述的飞控模块20用于控制无刷电机4转动，三轴云台相机2具有三自由度的角度调整功能和三轴防抖功能，通过云台相机及机械手爪控制模块18控制相机角度调整及防抖，并通过通讯模块17以无线方式传输至上位机。所述的动力电池22为两块10000mah电池，通过集成电源管理模块19给机械手爪电机1、三轴云台相机2、无刷电机4、通讯模块17、云台相机及机械手爪控制模块18、飞控模块20、GPS模块21供电。所述的GPS模块21实时获取飞行侦察机器人位置，并通过通讯模块17实时反馈给上位机。所述的机械手爪包括机械手爪固定座6，机械手爪固定座6上设置机械手爪电机1，机械手爪电机1的输出端连接传动齿轮组主动轮7，机械手爪固定座6上通过子母铆钉固定传动齿轮组从动轮8，传动齿轮组主动轮7与传动齿轮组从动轮8啮合，传动齿轮组主动轮7与传动齿轮组从动轮8和主动连杆9固连，主动连杆9通过从动连杆10连接手爪抓手11，手爪抓手11左右对称设置，形成球形，手爪抓手11用于控制球形侦查机器人13，所述的飞行机器人下板16底部安装有支撑脚架14。所述的手爪抓手11上设置有手爪橡胶垫片12。所述的机臂5为四个方向等间距设置。所述的飞行侦察机器人24与作战指挥部上位机23进行双向无线通讯。所述的机臂5为多方向延伸结构。本专利技术的有益效果：本专利技术通过采用飞行侦察机器人和球形移动侦察机器人进行复合侦察，充分发挥飞行机器人的大范围广域空中侦察和球形机器人的小范围精细地面侦察的优势，同时将飞行侦察机器人作为通信中继，实现空中侦察和地面侦察获取的战场信息同步实时远距离传输或离线存储，供作战指挥部作战决策使用，实现对战场信息的全天候、全方位侦查，有效避免人员伤亡。本专利技术中通过将飞行侦察机器人24和球形侦查机器人11组合为复合侦察系统，以飞行侦察机器人24作为通信的中继机，通过作战指挥部上位机23与飞行侦察机器人24进行双向无线通讯操控整个复合侦察系统。作战指挥部上位机23通过飞行侦察机器人24实时获取其与各个球形侦查机器人11获取的图像、声音等侦察信息，大大提高了战场侦察的效率。飞行侦察机器人24侦察范围大，但侦察的分辨率有限，侦察不够精细，而球形侦查机器人11侦察范围小，但可以近距离进行细致的侦察。本专利技术通过结合飞行侦察机器人24和球形侦查机器人11的侦察特点，可同时实现对战场环境的大范围宏观侦察和静距离微观侦察，最大程度发挥了机器人侦察的优势，能实现精准高效的战场侦察。附图说明图1是本专利技术主视图。图2是本专利技术轴测图。图3是本专利技术俯视图。图4是飞行机器人控制模块内部结构图。图5是本专利技术信号传输图。图6是本专利技术侦察范围示意图。图中，1为机械手爪电机，2为三轴云台相机，3为旋翼，4为无刷电机，5为机臂，6为机械手爪固定座，7为传动齿轮组主动轮，8为传动齿轮组从动轮，9为主动连杆，10为从动连杆，11为手爪抓手，12为手爪橡胶垫片，13为球形侦查机器人，14为支撑脚架，15为飞行机器人上板，16为飞行机器人下板，17为通讯模块，18为云台相机及机械手爪控制模块，19为集成电源管理模块，20为飞控模块，21为GPS模块，22为动力电池，23为作战指挥部上位机，24为飞行侦察机器人。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提供一种飞行侦察机器人和球形移动侦察机器人的复合侦查系统，包括进行大范围广域空中侦察和投放、回收球形机器人的飞行机器人和进行小范围精细地面侦察的球形机器人。飞行侦查机器人24包括机械手爪电机1、三轴云台相机2、旋翼3、无刷电机4、机臂5、机械手爪固定座6、传动齿轮组主动轮7、传动齿轮组从动轮8、主动连杆9、从动连杆10、手爪抓手11、手爪橡胶垫片12、支撑脚架14、飞行机器人上板15，飞行机器人下板16。如图1图3所示，旋翼3通过子弹头螺母固定在无刷电机4输出轴上，无刷电机4通过螺钉螺母固定在机臂5上，机臂5通过螺钉螺母固定在飞行侦察机器人24的飞行机器人上板15和飞行机器人下板16之间，三轴云台相机2通过螺钉螺母固定在飞行机器人下板16上。如图1图2所示：投放和回收球形侦查机器人13的机械手爪包括机械手爪电机1、机械手爪固定座6、传动齿轮组主动轮7、传动齿轮组从动轮8、主动连杆9、从动连杆10、手爪抓手11、手爪橡胶垫片12，机械手爪固定座6通过螺钉螺母固定在飞行机器人下板16上，机械手爪电机1通过螺钉固定在机械手爪固定座6上，传动齿轮组主动轮7与机械手爪电机1的输出轴固连，传动齿轮组从动轮8通过子母铆钉固定在机械手爪固定座6上，传动齿轮组主动轮7与传动齿轮组从动轮8啮合，主动连杆9与传动齿轮组主动轮7、传动齿轮组从动轮8固连，从动连杆10通过子母铆钉与主动连杆9、手爪抓手11连接，手爪橡胶垫片12通过3M双面胶粘贴在手爪抓手11上，支撑脚架14通过螺钉螺母固定在飞行机器人下板16上。如图4所示，通讯模块17、云台相机及机械手爪控制模块18、集成电源管理模块19、飞控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统，其特征在于，包括飞行侦查机器人(24)和位于其下端的投放和回收球形侦查机器人；/n所述的飞行侦查机器人(24)包括飞行机器人上板(15)和飞行机器人下板(16)，所述的飞行机器人上板(15)和飞行机器人下板(16)之间设置有机臂(5)，机臂(5)通过无刷电机(4)连接旋翼(3)；/n所述的投放和回收球形侦查机器人包括安装在飞行机器人下板(16)上的机械手爪，所述的机械手爪下方控制球形侦查机器人(13)；/n所述的飞行机器人下板(16)上设置有通讯模块(17)、云台相机及机械手爪控制模块(18)、集成电源管理模块(19)、飞控模块(20)和动力电池(22)，飞行机器人上板(15)上设置有GPS模块(21)，飞行机器人下板(16)底部安装有两个三轴云台相机(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统，其特征在于，包括飞行侦查机器人(24)和位于其下端的投放和回收球形侦查机器人；
所述的飞行侦查机器人(24)包括飞行机器人上板(15)和飞行机器人下板(16)，所述的飞行机器人上板(15)和飞行机器人下板(16)之间设置有机臂(5)，机臂(5)通过无刷电机(4)连接旋翼(3)；
所述的投放和回收球形侦查机器人包括安装在飞行机器人下板(16)上的机械手爪，所述的机械手爪下方控制球形侦查机器人(13)；
所述的飞行机器人下板(16)上设置有通讯模块(17)、云台相机及机械手爪控制模块(18)、集成电源管理模块(19)、飞控模块(20)和动力电池(22)，飞行机器人上板(15)上设置有GPS模块(21)，飞行机器人下板(16)底部安装有两个三轴云台相机(2)。


2.根据权利要求1所述的一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统，其特征在于，所述的飞控模块(20)用于控制无刷电机(4)转动，三轴云台相机(2)具有三自由度的角度调整功能和三轴防抖功能，通过云台相机及机械手爪控制模块(18)控制相机角度调整及防抖，并通过通讯模块(17)以无线方式传输至上位机。


3.根据权利要求1所述的一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查系统，其特征在于，所述的动力电池(22)为两块10000mah电池，通过集成电源管理模块(19)给机械手爪电机(1)、三轴云台相机(2)、无刷电机(4)、通讯模块(17)、云台相机及机械手爪控制模块(18)、飞控模块(20)、GPS模块(21)供电。


4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱爱斌，毛涵，王晶弟，武鑫雨，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61