一种多功能无人机系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多功能无人机系统，其包括无人机设备、服务器和智能机库。无人机设备包括无人机、摄像头、机械臂、机械手、控制单元和通讯单元。摄像头设置在无人机的侧壁上，机械臂的一端连接于无人机，机械臂能够折叠放置在无人机下方。机械手可拆卸连接于机械臂的另一端，机械手为抓取式机械手、清洁式机械手、球式机械手或人手式机械手，以分别完成抓取任务、清洁任务、摘果实任务或精细任务。控制单元与无人机、摄像头、机械臂和机械手均电连接，通讯单元用于使控制单元与服务器交互数据。智能机库与服务器电连接，服务器能够接收任务指令，并控制智能机库选择相应的机械手安装在无人机设备上。本发明专利技术还涉及该多功能无人机系统的控制方法。控制方法。控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能无人机系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种多功能无人机系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着无人机领域的技术发展，越来越多的无人机被应用于农业和工业生产的过程中。现有的技术是将无人机与特定的一种机械手进行固定，以实现某种特殊功能。例如，实现智能喷涂、无人机空中回收等。但现有技术中无人机的功能单一且固定，不能实现功能的转换，容易造成无人机闲置，资源浪费的问题。
[0003]因此，亟需一种多功能无人机系统及其控制方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种多功能无人机系统，能够使一台无人机实现多种功能，且能减少人工投入，提高产品价值和经济效益。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种多功能无人机系统，包括：
[0007]无人机设备，所述无人机设备包括：
[0008]无人机；
[0009]摄像头，所述摄像头设置在所述无人机的侧壁上；
[0010]机械臂，所述机械臂的一端连接于所述无人机，所述机械臂能够折叠放置在所述无人机下方；
[0011]机械手，所述机械手可拆卸连接于所述机械臂的另一端，所述机械手为抓取式机械手、清洁式机械手、球式机械手或人手式机械手，以分别完成抓取任务、清洁任务、摘果实任务或精细任务；
[0012]控制单元，所述控制单元与所述无人机、所述摄像头、所述机械臂和所述机械手均电连接，所述控制单元能够控制所述无人机的飞行线路，接收所述摄像头拍摄的画面，控制所述机械臂和所述机械手动作；
[0013]通讯单元，所述通讯单元与所述控制单元电连接；
[0014]服务器，所述服务器能够通过所述通讯单元与所述控制单元交互数据；
[0015]智能机库，所述智能机库与所述服务器电连接，所述服务器能够接收任务指令，并控制所述智能机库选择相应的所述机械手安装在所述无人机设备上。
[0016]作为一种多功能无人机系统的优选方案，所述机械臂包括基座、第一转动件、第二转动件、第三转动件、第四转动件、第五转动件、第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述基座连接于所述无人机的底面，所述第一转动件沿Z轴可转动连接于所述基座，所述第二转动件沿Y轴可转动连接于所述第一转动件，所述第一连杆固定连接于所述第二转动件，所述第三转动件沿Y轴可转动连接于所述第一连杆，所述第二连杆固定连接于所述第三转动件，所述第四转动件沿X轴可转动连接于所述第二连杆，所述第三连杆固定连接于所述第四转动件，
所述第五转动件沿Z轴可转动连接于所述第三连杆，所述X轴与所述摄像头的长度方向重合，所述Z轴垂直于所述底面，所述X轴、所述Y轴和所述Z轴两两垂直。
[0017]作为一种多功能无人机系统的优选方案，所述机械臂与所述无人机的底面螺纹连接、卡接或电磁连接。
[0018]作为一种多功能无人机系统的优选方案，所述抓取式机械手为钳式机械手或爪式机械手，所述钳式机械手包括两个钳爪，所述爪式机械手包括多于两个夹爪。
[0019]作为一种多功能无人机系统的优选方案，所述清洁式机械手包括连接杆、清洁板和清洁件，所述清洁板可转动连接于所述连接杆，所述清洁件可拆卸连接于所述清洁板。
[0020]作为一种多功能无人机系统的优选方案，所述球式机械手包括两个半球壳爪，两个所述半球壳爪能够相对闭合为一个空球壳，以包裹果实并切断枝子。
[0021]作为一种多功能无人机系统的优选方案，所述无人机设备还包括置物袋，所述无人机上设置有置袋架，所述置物袋套设在所述置袋架上。
[0022]本专利技术的另一个目的在于提供一种多功能无人机系统的控制方法，使用该控制方法能够使一台无人机实现多种功能，且能减少人工投入，提高产品价值和经济效益。
[0023]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0024]一种上述的多功能无人机系统的控制方法，包括以下步骤：
[0025]S01、服务器接收任务指令，所述任务指令包括任务类型和目标位置，所述任务类型包括抓取任务、清洁任务、摘果实任务和精细任务；
[0026]S02、所述服务器控制智能机库根据所述任务类型为无人机设备安装相应的机械手；
[0027]S03、所述服务器向所述无人机设备的通讯单元发送任务指令，所述通讯单元将所述任务指令传输至所述控制单元；
[0028]S04、所述控制单元控制所述无人机设备飞往所述目标位置，所述控制单元根据摄像头拍摄的图像判断任务对象，并控制所述机械臂和所述机械手进行任务操作；
[0029]S05、所述控制单元判断是否存在所述任务对象，存在则继续S04步骤，不存在则任务完成，所述控制单元控制所述无人机设备返回。
[0030]作为一种多功能无人机系统的控制方法的优选方案，步骤S03还包括所述控制单元控制所述机械臂折叠，步骤S04还包括在所述机械手进行任务操作前，所述控制单元控制所述机械臂伸展，以使所述机械手靠近所述任务对象，步骤S05还包括在所述无人机设备返回时，所述控制单元控制所述机械臂折叠。
[0031]作为一种多功能无人机系统的控制方法的优选方案，步骤S02还包括所述控制单元将所述无人机设备的电量数据通过所述通讯单元传输至所述服务器，当电量低于预设电量时，所述服务器控制所述智能机库为所述无人机设备更换电池。
[0032]本专利技术的有益效果：
[0033]本专利技术提供了一种多功能无人机系统，该多功能无人机系统包括无人机设备、服务器和智能机库。其中，无人机设备包括无人机、摄像头、机械臂、机械手、控制单元和通讯单元。摄像头设置在无人机的侧壁上，机械臂的一端连接于无人机，机械臂能够折叠放置在无人机下方。机械手可拆卸连接于机械臂的另一端，机械手为抓取式机械手、清洁式机械手、球式机械手或人手式机械手，以分别完成抓取任务、清洁任务、摘果实任务或精细任务。
控制单元与无人机、摄像头、机械臂和机械手均电连接，控制单元能够控制无人机的飞行线路，接收摄像头拍摄的画面，控制机械臂和机械手动作。通讯单元与控制单元电连接，通讯单元用于使控制单元与服务器交互数据。智能机库与服务器电连接，服务器能够接收任务指令，并控制智能机库选择相应的机械手安装在无人机设备上。
[0034]该多功能无人机系统能够通过服务器接收任务指令，并控制智能机库选择与任务类型相应的机械手安装在无人机设备上。再通过无人机设备的通讯单元，服务器将任务指令传输至无人机设备的控制单元，控制单元即可根据任务指令控制无人机的飞行，机械臂和机械手的动作，以最终完成任务。该多功能无人机系统能够使一台无人机实现多种功能，且能减少人工投入，提高产品价值和经济效益。
[0035]本专利技术还提供了多功能无人机系统的控制方法，包括以下步骤：S01、服务器接收任务指令，所述任务指令包括任务类型和目标位置，所述任务类型包括抓取任务、清洁任务、摘果实任务和精细任务。S02、所述服务器控制智能机库本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能无人机系统，其特征在于，包括：无人机设备，所述无人机设备包括：无人机(1)；摄像头(2)，所述摄像头(2)设置在所述无人机(1)的侧壁上；机械臂(3)，所述机械臂(3)的一端连接于所述无人机(1)，所述机械臂(3)能够折叠放置在所述无人机(1)下方；机械手(4)，所述机械手(4)可拆卸连接于所述机械臂(3)的另一端，所述机械手(4)为抓取式机械手、清洁式机械手(43)、球式机械手(44)或人手式机械手(45)，以分别完成抓取任务、清洁任务、摘果实任务或精细任务；控制单元，所述控制单元与所述无人机(1)、所述摄像头(2)、所述机械臂(3)和所述机械手(4)均电连接，所述控制单元能够控制所述无人机(1)的飞行线路，接收所述摄像头(2)拍摄的画面，控制所述机械臂(3)和所述机械手(4)动作；通讯单元，所述通讯单元与所述控制单元电连接；服务器，所述服务器能够通过所述通讯单元与所述控制单元交互数据；智能机库，所述智能机库与所述服务器电连接，所述服务器能够接收任务指令，并控制所述智能机库选择相应的所述机械手(4)安装在所述无人机设备上。2.根据权利要求1所述的多功能无人机系统，其特征在于，所述机械臂(3)包括基座(31)、第一转动件(32)、第二转动件(33)、第三转动件(34)、第四转动件(35)、第五转动件(36)、第一连杆(37)、第二连杆(38)和第三连杆(39)，所述基座(31)连接于所述无人机(1)的底面，所述第一转动件(32)沿Z轴可转动连接于所述基座(31)，所述第二转动件(33)沿Y轴可转动连接于所述第一转动件(32)，所述第一连杆(37)固定连接于所述第二转动件(33)，所述第三转动件(34)沿Y轴可转动连接于所述第一连杆(37)，所述第二连杆(38)固定连接于所述第三转动件(34)，所述第四转动件(35)沿X轴可转动连接于所述第二连杆(38)，所述第三连杆(39)固定连接于所述第四转动件(35)，所述第五转动件(36)沿Z轴可转动连接于所述第三连杆(39)，所述X轴与所述摄像头(2)的长度方向重合，所述Z轴垂直于所述底面，所述X轴、所述Y轴和所述Z轴两两垂直。3.根据权利要求1所述的多功能无人机系统，其特征在于，所述机械臂(3)与所述无人机(1)的底面螺纹连接、卡接或电磁连接。4.根据权利要求1所述的多功能无人机系统，其特征在于，所述抓取式机...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏亮，闫文雪，熊涛，
申请(专利权)人：北京煜邦电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：