一种伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人，包括机器人本体；可伸缩悬挂机构部分，设置在所述机器人本体的上方，所述可伸缩悬挂机构部分将所述机器人本体悬挂在空中；机器人飞行动力源部分，用于给所述机器人本体提供飞行动力；作业机械臂部分，设置在所述机器人本体上，所述作业机械臂部分用于进行机械作业；机翼伸缩部分，用于将所述机器人飞行动力源部分进行伸缩折叠。本发明专利技术的所述机器人飞行动力源部分可以承载所述机器人本体进行空中飞行，在空中可以实现在空中悬挂作业模式下的所述机器人飞行动力源部分的伸缩，减少伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人的整体体积，实现更高的灵活度，从而增大了所述作业机械臂部分的作业范围。业机械臂部分的作业范围。业机械臂部分的作业范围。

【技术实现步骤摘要】
一种伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人及控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人及控制方法。

技术介绍

[0002]工业生产和日常生活中充斥着高空作业的场景，如大型船舶的清洗除锈喷涂、火电锅炉的检测探伤维修等场景目前传统的解决方案是蜘蛛人、脚手架、吊篮作业和高空作业车，最终完成工作的都是工人。
[0003]高空作业具有高危、低效、高成本和低质量的特点，尤其是高危，我国每年因高空作业死亡的人数近千人，有意愿从事高空作业的工人越来越少，因此，使用高空作业机器人替代人来执行作业是一个必然的趋势。
[0004]现有技术中的空中作业机器人一般具有作业续航时间短、整体体积大、灵活度差，无法进入较小的空间等缺陷。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种节约电能、提高作业续航时间、灵活度高、可以进入较小的空间进行作业的伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人及控制方法。
[0006]一种伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人，包括：
[0007]机器人本体；
[0008]可伸缩悬挂机构部分，设置在所述机器人本体的上方，所述可伸缩悬挂机构部分将所述机器人本体悬挂在空中；
[0009]机器人飞行动力源部分，用于给所述机器人本体提供飞行动力；
[0010]作业机械臂部分，设置在所述机器人本体上，所述作业机械臂部分用于进行机械作业；
[0011]机翼伸缩部分，用于将所述机器人飞行动力源部分进行伸缩折叠。
[0012]在其中一个实施例中，所述可伸缩悬挂机构部分包括：
[0013]一级套管，所述一级套管的顶部和底部分别设有防尘顶盖和底盖，所述一级套管的内壁设有滑槽；
[0014]二级套管，所述二级套管设置在所述一级套管的内部，所述二级套管的外壁上均布有多个支撑柱；
[0015]多个止动片，所述多个止动片分别经弹簧对应地安装在所述支撑柱上，且每个所述止动片滑动连接在所述滑槽中；
[0016]挂钩，所述挂钩的下端与所述二级套管上部的螺纹连接。
[0017]在其中一个实施例中，所述可伸缩悬挂机构部分的底部设有万向结构，所述万向结构包括：
[0018]球体柱，所述球体柱的上端与所述底盖螺纹连接；
[0019]万向结构上板和万向结构下板，所述万向结构上板和所述万向结构下板的内部设有球体凹槽，所述球体柱的下端与所述球体凹槽相配合，所述万向结构上板与所述万向结构下板螺纹连接。
[0020]在其中一个实施例中，所述机器人飞行动力源部分包括：
[0021]第一承载板，所述第一承载板与所述万向结构下板螺纹连接；
[0022]第二承载板，所述第二承载板设置在所述第一承载板的下方；
[0023]多个机臂支座，多个所述机臂支座周向间隔地设置在所述第一承载板和所述第二承载板之间；
[0024]旋翼机臂，所述旋翼机臂的一端安装在所述机臂支座上，所述旋翼机臂的另一端安装有电机支座，所述电机支座上安装有旋翼电机；
[0025]螺旋桨，所述螺旋桨安装在所述旋翼电机上。
[0026]在其中一个实施例中，所述第一承载板上安装有多目摄像头。
[0027]在其中一个实施例中，所述机翼伸缩部分包括：
[0028]驱动电机，所述驱动电机安装在所述第二承载板上，所述驱动电机的输出轴装配有一级联轴器和二级联轴器；
[0029]丝杆，所述丝杆的一端与所述二级联轴器相连接，所述丝杆的另一端与轴承相连接，所述轴承安装在轴承座中；
[0030]丝杆螺母，所述丝杆螺母螺纹连接在所述丝杆上，所述丝杆螺母上铰链连接连杆的一端，所述连杆的另一端与所述旋翼机臂靠近所述机臂支座的一端相铰接。
[0031]在其中一个实施例中，所述作业机械臂部分包括：
[0032]机械臂，所述机械臂包括大U型钢板和小U型钢板，所述大U型钢板和所述小U型钢板依次交错连接；
[0033]末端执行器部分，设置在所述机械臂的末端，所述末端执行器部分能够进行机械作业；
[0034]大扭力舵机，所述大扭力舵机的上端与所述第二承载板相连接，所述大扭力舵机的下端通过舵机支撑架与第三承载板连接固定，其中，所述大扭力舵机用于驱动整个所述机械臂转动；
[0035]小扭力舵机，所述小扭力舵机设置在所述大U型钢板上，且所述小扭力舵机用于驱动所述大U型钢板进行机械臂的关节旋转。
[0036]在其中一个实施例中，所述第三承载板的底部设有支撑腿，所述轴承座安装在所述第三承载板上。
[0037]一种伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人的控制方法，包括以下步骤：
[0038]S1：预设多种工作模式，所述工作模式包括空中飞行作业模式、空中悬挂作业模式；
[0039]S2：根据实际需求选择所需的所述工作模式作为目标工作模式；
[0040]S3：根据当前所述工作模式和所述目标工作模式确定工作模式转换方案；
[0041]S4：根据所述工作模式转换方案将所述伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人的当前所述工作模式切换至所述目标工作模式。
[0042]上述伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人，通过设置所述机器人飞行动力源部分，实现所述空中飞行作业模式，所述机器人飞行动力源部分可以承载所述伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人进行空中飞行，从地面飞到空中作业点附近。通过设置所述可伸缩悬挂机构部分，可以实现在一定工作环境下的所述空中悬挂作业模式，在无需所述机器人飞行动力源部分继续提供升力的情况下保持高空作业的能力，节约电能，提高作业续航时间。通过设置所述作业机械臂部分，实现在所述空中悬挂作业模式或者所述空中飞行作业模式下的机械作业。通过设置所述机翼伸缩部分，实现在所述空中悬挂作业模式下的所述机器人飞行动力源部分的伸缩，减少所述伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人的整体体积，其能实现更高的灵活度，可以进入较小的空间，从而增大了所述作业机械臂部分的作业范围。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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他的附图。因而，实施例中的某些细节不应构成对本专利技术的限定，本专利技术将以所附权利要求书界定的范围作为本专利技术的保护范围。
[0044]图1是本专利技术的伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人的结构示意图；
[0045]图2是本专利技术的可伸缩悬挂机构部分的剖视图；
[0046]图3是本专利技术的可伸缩悬挂机构部分的半剖图；
[0047]图4是本专利技术的万向结构的结构示意图；
[0048]图5是本专利技术的万向结构的半剖图；
[0049]图6是本专利技术的机器人飞行动力源部分的俯视图；
[0050]图7是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人，其特征在于，包括：机器人本体；可伸缩悬挂机构部分(1)，设置在所述机器人本体的上方，所述可伸缩悬挂机构部分(1)将所述机器人本体悬挂在空中；机器人飞行动力源部分(2)，用于给所述机器人本体提供飞行动力；作业机械臂部分(3)，设置在所述机器人本体上，所述作业机械臂部分(3)用于进行机械作业；机翼伸缩部分(4)，用于将所述机器人飞行动力源部分(2)进行伸缩折叠。2.如权利要求1所述的伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人，其特征在于，所述可伸缩悬挂机构部分(1)包括：一级套管(11)，所述一级套管(11)的顶部和底部分别设有防尘顶盖(6)和底盖(10)，所述一级套管(11)的内壁设有滑槽(7)；二级套管(12)，所述二级套管(12)设置在所述一级套管(11)的内部，所述二级套管(12)的外壁上均布有多个支撑柱(38)；多个止动片(8)，所述多个止动片(8)分别经弹簧(9)对应地安装在所述支撑柱(38)上，且每个所述止动片(8)滑动连接在所述滑槽(7)中；挂钩(5)，所述挂钩(5)的下端与所述二级套管(12)上部的螺纹连接。3.如权利要求2所述的伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人，其特征在于，所述可伸缩悬挂机构部分(1)的底部设有万向结构，所述万向结构包括：球体柱(39)，所述球体柱(39)的上端与所述底盖(10)螺纹连接；万向结构上板(13)和万向结构下板(14)，所述万向结构上板(13)和所述万向结构下板(14)的内部设有球体凹槽，所述球体柱(39)的下端与所述球体凹槽相配合，所述万向结构上板(13)与所述万向结构下板(14)螺纹连接。4.如权利要求3所述的伸缩机翼式可飞行双臂空中作业机器人，其特征在于，所述机器人飞行动力源部分(2)包括：第一承载板(15)，所述第一承载板(15)与所述万向结构下板(14)螺纹连接；第二承载板(30)，所述第二承载板(30)设置在所述第一承载板(15)的下方；多个机臂支座(20)，多个所述机臂支座(20)周向间隔地设置在所述第一承载板(15)和所述第二承载板(30)之间；旋翼机臂(19)，所述旋翼机臂(19)的一端安装在所述机臂支座(20)上，所述旋翼机臂(19)的另一端安装有电机支座(18)，所述电机支座(18)上安装有旋翼电机(17)；螺旋桨(16)，所述螺旋桨(16)安装在所述旋翼电机(17)上。5.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢嘉，吴家桢，李永国，张增敏，陈润哲，王萧缘，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：