【技术实现步骤摘要】
本申请涉及机器人的，特别是一种可拆卸的有线、无线通信多节仿生机器人。
技术介绍
1、地面智能化无人侦察探测平台可作为卫星侦察的辅助支撑，形成多域侦察模式，对丛林环境、洞穴环境等卫星无法直接侦察的区域进行侦察探测，深入复杂地形全方位获取有效信息。
2、仿生机器人是以自然界仿生对象为基础，将仿生对象的特点、基本结构、性能特征等应用在机器人的设计和研制方案中，使之可以完成多种工况耦合的复杂任务。多节仿生机器人则是模仿自然界中的蛇、蜈蚣等动物，利用关节之间的协调运动完成爬行、转弯、越障等动作。相对传统轮履式侦察探测平台，多节仿生机器人平台具备体积小、隐蔽性强、携带方便、复杂地形适应性强等特点，是当前智能化无人侦察探测平台的最佳方案。
3、然而，目前国内研制的多节仿生机器人通常未进行快速拆装、组装设计，机器人在装配完成后需要整体运输、部署，实际携带占用体积大、较为不便。同时，目前多节仿生机器人主要通过电缆通信或者无线通信的方式传输控制信号，但电缆通信遥控的距离非常有限，难以超过百米范围；而采用无线通信方式难以和深入洞穴的机器人进行通信，无法执行洞穴探测任务或救灾救援任务。
技术实现思路
1、本申请提供一种可拆卸的有线、无线通信多节仿生机器人，本专利技术的多节仿生机器人采用5节“躯干”设计，通过可拆卸关节以及可拔插电气接口实现多节仿生机器人“躯干”与“躯干”之间的快速拆卸；同时，本专利技术在多节仿生机器人的最后一节躯干增加了有线、无线通信模块，遥控人员可通过两种通信方式
2、第一方面，提供了一种可拆卸的有线、无线通信多节仿生机器人，包括多个躯干，所述多个躯干通过关节可拆卸连接，所述多节仿生机器人满足以下至少一项：
3、所述多个躯干的首节躯干为感知节；
4、所述多个躯干的尾节躯干为通信节；
5、所述多个躯干的首节躯干和尾节躯干之间的躯干为基础控制节。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述多个躯干的目标躯干包括从控板、姿态板、双路驱动板、直流减速电机；姿态板用于测量本节躯干的俯仰角、横滚角以及偏航角度，并将测量数据通过串口反馈至本节躯干的从控板；从控板用于接收姿态板传来的姿态信息，并通过can总线、利用本节躯干的id号，将姿态信息反馈至通信节；从控板还用于利用本节躯干的id号，通过can总线接收从主控板发送的控制信息；从控板还用于向双路驱动板发送pwm波以及高低电平，以控制直流减速电机的转动速度以及正反转。
7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，类型为基础控制节的躯干用于实现本节躯干姿态感知以及本节躯干运动控制，所述基础控制节还包括蓄电池，蓄电池用于为躯干运动功能的。
8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，与感知节相邻的基础控制节还用于为感知节供能，和/或，与通信节相邻的基础控制节还用于为通信节供能。
9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，类型为感知节的躯干用于实现外界环境感知、本节躯干姿态感知以及本节躯干运动控制，所述感知节满足以下至少一项：
10、所述感知节包括顶罩、盒体、上盖、下盖，顶罩和盒体分别位于上盖的上下两侧，上盖用于设置器件，下盖封堵盒体的下侧，其中，所述感知节满足：顶罩的后侧设置有用于和其他躯干走线的走线开口，和/或，上盖的后侧设置有用于在本节躯干走线的走线开口，和/或，下盖和盒体下侧的前侧配合设置有120～170°倾角；
11、所述感知节包括可见光摄像头，用于采集图像，并将图像回传至通信节；
12、所述感知节包括红外热像仪，用于采集图像，并将图像回传至通信节。
13、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，类型为通信节的躯干用于实现多节仿生机器人的有线通信、无线通信以及本节躯干运动控制，所述通信节满足以下至少一项：
14、所述通信节包括主控板，主控板通过can总线与本节躯干和其他躯干的从控板连接，依据从控板上设置的id将指令数据分发至不同的从控板；
15、所述通信节包括微型电脑，用于实现遥控指令数据和图像数据的中转；
16、所述通信节包括无线通信模块，用于实现遥控指令数据和图像数据的无线传输；
17、所述通信节包括光电转换模块，用于实现遥控指令数据和图像数据的有线传输。
18、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述通信节包括光纤绕线轴，光纤绕线轴上紧密平整排布有多层光纤，每一层光纤通过胶体进行固定；光纤绕线轴的放线端设置有带圆弧的凸台，凸台的直径大于光纤绕线轴主体的直径。
19、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在多节仿生机器人中增加新的躯干，且所述新的躯干的类型不属于通信节时，所述新的躯干的从控板通过can总线和通信节的主控板连接，所述新的躯干用于在上电后向通信节的主控板发送所述新的躯干的id号，主控板对所述新的躯干的id号进行识别、记录。
20、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，关节包括第一关节部分、第二关节部分和第三关节部分，第一关节部分和第二关节部分可拆卸连接，第二关节部分用于在第一关节部分和第三关节部分之间调节关节的连接状态。
21、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一关节部分包括转盘轴承、前侧连接部；转盘轴承包括安装部和中心部，安装部用于固定在躯干上，中心部相对于安装部绕轴旋转；前侧连接部的一侧固定于转盘轴承的中心部，另一侧设置有第一对接孔；
22、第二关节部分包括横向插销和中部连接部；中部连接部的面向第一关节部分的一端设置有第二对接孔，通过在第一对接孔和第二对接孔中插入横向插销，实现第一关节部分和第二关节部分的对接安装。
23、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一关节部分和第二关节部分相对于横向插销所在轴可发生上下相对旋转；第二关节部分还包括挡块，挡块固定在前侧连接部上方，且覆盖中部连接部和前侧连接部的交界处，挡块和中部连接部在高度方向上的间距对应第一关节部分和第二关节部分的最大相对旋转角度。
24、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第三关节部分包括加长连接板和后侧连接部；加长连接板的一侧和躯干固定连接，另一侧和后侧连接部固定连接；后侧连接部的靠近第二关节部分的一侧设置有插接槽，插接槽用于容置中部连接部的靠近第三关节部分的端部。
25、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，中部连接部插入后侧连接部的插接槽，且中部连接部的背离第一关节部分的端部和插接槽是斜面配合；在中部连接部和后侧连接部的对应位置设置有螺纹孔，通过螺纹锁紧件锁紧中部连接部和后侧连接部。
26、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第三关节部分还包括盖板，盖板固定盖设在后侧连接部的上方；盖板本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可拆卸的有线、无线通信多节仿生机器人，其特征在于，包括多个躯干，所述多个躯干通过关节可拆卸连接，所述多节仿生机器人满足以下至少一项：
2.根据权利要求1所述的多节仿生机器人，其特征在于，所述多个躯干的目标躯干包括从控板、姿态板、双路驱动板、直流减速电机；姿态板用于测量本节躯干的俯仰角、横滚角以及偏航角度，并将测量数据通过串口反馈至本节躯干的从控板；从控板用于接收姿态板传来的姿态信息，并通过CAN总线、利用本节躯干的ID号，将姿态信息反馈至通信节；从控板还用于利用本节躯干的ID号，通过CAN总线接收从主控板发送的控制信息；从控板还用于向双路驱动板发送PWM波以及高低电平，以控制直流减速电机的转动速度以及正反转。
3.根据权利要求1所述的多节仿生机器人，其特征在于，类型为基础控制节的躯干用于实现本节躯干姿态感知以及本节躯干运动控制，所述基础控制节还包括蓄电池，蓄电池用于为躯干运动功能的。
4.根据权利要求3所述的多节仿生机器人，其特征在于，与感知节相邻的基础控制节还用于为感知节供能，和/或，与通信节相邻的基础控制节还用于为通信节供能。>
5.根据权利要求1所述的多节仿生机器人，其特征在于，类型为感知节的躯干用于实现外界环境感知、本节躯干姿态感知以及本节躯干运动控制，所述感知节满足以下至少一项：
6.根据权利要求1所述的多节仿生机器人，其特征在于，类型为通信节的躯干用于实现多节仿生机器人的有线通信、无线通信以及本节躯干运动控制，所述通信节满足以下至少一项：
7.根据权利要求6所述的多节仿生机器人，其特征在于，所述通信节包括光纤绕线轴，光纤绕线轴上紧密平整排布有多层光纤，每一层光纤通过胶体进行固定；光纤绕线轴的放线端设置有带圆弧的凸台，凸台的直径大于光纤绕线轴主体的直径。
8.根据权利要求6所述的多节仿生机器人，其特征在于，在多节仿生机器人中增加新的躯干，且所述新的躯干的类型不属于通信节时，所述新的躯干的从控板通过CAN总线和通信节的主控板连接，所述新的躯干用于在上电后向通信节的主控板发送所述新的躯干的ID号，主控板对所述新的躯干的ID号进行识别、记录。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的多节仿生机器人，其特征在于，关节包括第一关节部分、第二关节部分和第三关节部分，第一关节部分和第二关节部分可拆卸连接，第二关节部分用于在第一关节部分和第三关节部分之间调节关节的连接状态。
10.根据权利要求9所述的多节仿生机器人，其特征在于，第一关节部分包括转盘轴承、前侧连接部；转盘轴承包括安装部和中心部，安装部用于固定在躯干上，中心部相对于安装部绕轴旋转；前侧连接部的一侧固定于转盘轴承的中心部，另一侧设置有第一对接孔；
11.根据权利要求10所述的多节仿生机器人，其特征在于，第一关节部分和第二关节部分相对于横向插销所在轴可发生上下相对旋转；第二关节部分还包括挡块，挡块固定在前侧连接部上方，且覆盖中部连接部和前侧连接部的交界处，挡块和中部连接部在高度方向上的间距对应第一关节部分和第二关节部分的最大相对旋转角度。
12.根据权利要求9所述的多节仿生机器人，其特征在于，第三关节部分包括加长连接板和后侧连接部；加长连接板的一侧和躯干固定连接，另一侧和后侧连接部固定连接；后侧连接部的靠近第二关节部分的一侧设置有插接槽，插接槽用于容置中部连接部的靠近第三关节部分的端部。
13.根据权利要求12所述的多节仿生机器人，其特征在于，中部连接部插入后侧连接部的插接槽，且中部连接部的背离第一关节部分的端部和插接槽是斜面配合；在中部连接部和后侧连接部的对应位置设置有螺纹孔，通过螺纹锁紧件锁紧中部连接部和后侧连接部。
14.根据权利要求12所述的多节仿生机器人，其特征在于，第三关节部分还包括盖板，盖板固定盖设在后侧连接部的上方；盖板上设置有活动限位通孔，活动限位通孔的结构为左右延伸结构；第二关节部分还包括竖向销轴，竖向销轴固定在中部连接部，并穿过盖板的活动限位通孔，从而为中部连接部提供左右向的活动空间。
...【技术特征摘要】
1.一种可拆卸的有线、无线通信多节仿生机器人，其特征在于，包括多个躯干，所述多个躯干通过关节可拆卸连接，所述多节仿生机器人满足以下至少一项：
2.根据权利要求1所述的多节仿生机器人，其特征在于，所述多个躯干的目标躯干包括从控板、姿态板、双路驱动板、直流减速电机；姿态板用于测量本节躯干的俯仰角、横滚角以及偏航角度，并将测量数据通过串口反馈至本节躯干的从控板；从控板用于接收姿态板传来的姿态信息，并通过can总线、利用本节躯干的id号，将姿态信息反馈至通信节；从控板还用于利用本节躯干的id号，通过can总线接收从主控板发送的控制信息；从控板还用于向双路驱动板发送pwm波以及高低电平，以控制直流减速电机的转动速度以及正反转。
3.根据权利要求1所述的多节仿生机器人，其特征在于，类型为基础控制节的躯干用于实现本节躯干姿态感知以及本节躯干运动控制，所述基础控制节还包括蓄电池，蓄电池用于为躯干运动功能的。
4.根据权利要求3所述的多节仿生机器人，其特征在于，与感知节相邻的基础控制节还用于为感知节供能，和/或，与通信节相邻的基础控制节还用于为通信节供能。
5.根据权利要求1所述的多节仿生机器人，其特征在于，类型为感知节的躯干用于实现外界环境感知、本节躯干姿态感知以及本节躯干运动控制，所述感知节满足以下至少一项：
6.根据权利要求1所述的多节仿生机器人，其特征在于，类型为通信节的躯干用于实现多节仿生机器人的有线通信、无线通信以及本节躯干运动控制，所述通信节满足以下至少一项：
7.根据权利要求6所述的多节仿生机器人，其特征在于，所述通信节包括光纤绕线轴，光纤绕线轴上紧密平整排布有多层光纤，每一层光纤通过胶体进行固定；光纤绕线轴的放线端设置有带圆弧的凸台，凸台的直径大于光纤绕线轴主体的直径。
8.根据权利要求6所述的多节仿生机器人，其特征在于，在多节仿生机器人中增加新的躯干，且所述新的躯干的类型不属于通信节时，所述新的躯干的从控板通过can总线和通信...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨雅熙，杨扬，张立峰，陈日成，孙启量，柯明冠，刘群，
申请(专利权)人：中国航天时代电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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