一种模块化的新型空地一体运载工具的制作方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001]本实用新型涉及控制系统、交通运载工具技术领域，具体来说是一种模块化的新型空地一体运载工具。
[【背景技术】]
[0002]随着机械技术和自动化控制技术的迅猛发展，各种可控或自主运行的交通工具大量涌现，如多轴飞行器，多轮驱动全地形车，并行机器人等，然而，目前已有的上述产品存在以下的问题:
[0003]1)功能单一化，只能在一种工况下工作，如多轴飞行器只能在空中运行，多轮驱动全地形车及爬行机器人只能在地面上运行；
[0004]2)装配工序复杂，均由较小的零件拼装组成，装配过程繁琐复杂，且装配质量难以得到保证；
[0005]3)控制方法单一化，每种设备的控制单元只能针对自身的运动功能进行控制，设备通用性差。
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【发明内容】
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[0006]本实用新型的目的是针对上述的可控或自主运行的交通工具种种不足，提供一种使用模块化技术，具备多功能，通用，快速拆装等一系列要求的模块化的新型空地一体运载工具。
[0007]为了实现上述目的，设计一种模块化的新型空地一体运载工具，包括主体结构、中央控制单元、运动单元、能源单元、承载单元、附件单元，所述的主体结构呈中心对称的多边形，主体结构上设有中央控制单元、能源单元、承载单元及附件单元，主体结构的侧边以中心对称的形式安装有若干偶数个运动单元，所述的运动单元外围设有支撑结构，支撑结构中部装有运动机构、电机及电机调速器，支撑结构上设有机械接口和电气接口，运动单元通过机械接口安装、固定在主体结构上，并连接电气接口得到能源单元的电力供应，运动单元与中央控制单元连接交换控制信号。
[0008]所述的运动机构为旋翼或车轮或履带或机械臂。
[0009]所述的中央控制单元包含导航模块、遥控模块、运动控制模块、任务驱动模块，中央控制单元，所述的导航模块内置GPS或北斗定位系统，为整套系统规划运动路线；所述的遥控模块接收地面站发来的遥控信号，遥控信号为射频信号或网络数据；所述的运动控制模块根据运动控制信息或内置陀螺仪的姿态信息，向运动单元输出控制信息；任务驱动模块为扩展功能模块，若需要整套系统执行新的任务，插入存有任务描述文件的任务驱动模块，整套系统将根据任务描述文件进行工作。
[0010]所述的能源单元为整套系统提供电能，包括可充电式电源、无线充电模块及有线充电接口，所述的无线充电模块通过靠近无线充电基站的方式为电源充电；充电接口通过插接有线充电插头的方式为电源充电。[0011 ] 所述的附件单元为外设配件提供安装接口，包括充电接口、配置接口、供电接口、冗余接口及开关键，运动模式切换键、控制模式切换键。
[0012]所述的承载单元提供牢固可靠的装载空间，所述的主体结构上装有部分承重挂载点及安装点用于安装承载单元，承载单元用于搭载货物或承担部分货物输送功能的时将所承载货物置于承载单元内。
[0013]机械接口通过螺栓或卡口或电磁式接插的方式固定。
[0014]电气接口以触点或接插件的电磁式接插固定。
[0015]本实用新型将主体结构、中央控制单元、多种运动单元、能源单元、承载单元，附件单元等功能单元在一个控制系统内通过中央控制单元控制各单元协同工作，组成了一个强大的全领域空地一体运载工具，本装置支持飞行模式或地面运行模式，并可切换自主运行模式或遥控运行模式，使用方便，功能多元化，适用范围广，并能用于人类凭借自身无法到达的交通领域。
[【附图说明】]
[0016]图1是本实用新型的控制框架示意图；
[0017]图2是本实用新型的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型中的具体实施例的示意图；
[0019]图4是本实用新型中旋翼式运动机构的结构示意图；
[0020]图5是本实用新型中轮式运动机构的结构示意图；
[0021]图6是本实用新型中机械臂式运动机构的结构示意图；
[0022]图中:1.主体结构2.机械及电气接口 3.防撞及着陆结构4.运动单元支撑结构5.旋翼式运动机构6.轮式运动机构7.机械臂式运动机构；
[0023]指定图1作为本实用新型的摘要附图。
[【具体实施方式】]
[0024]下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]本实用新型是一系列子系统的完整结合，如图1及图2所示，包括:主体结构，中央控制单元，运动单元，能源单元，承载单元，附件单元等。其中，中央控制单元包含:导航模块，遥控模块，运动控制模块和任务驱动模块；运动单元有旋翼式、轮式、机械臂式；能源单元包括动力源，动力补充接口 ；承载单元提供牢固可靠的装载空间；附件单元为外设配件提供安装接口。综上所述，所有功能单元均在一个控制系统内协同工作，组成了一个强大的全领域空地一体运载工具。
[0026]实施例1
[0027]图3是本实用新型具体实施例的示意图，本实用新型中的主体结构呈中心对称的多边形，主体结构上设有中央控制单元、能源单元、承载单元及附件单元，主体结构的侧边以中心对称的形式安装有若干偶数个，本实施例中运动单元所选用的平台可以安装最多8个运动单元，最少为2个运动单元，常用模式为4个运动单元，以中心对称形式安装。
[0028]如图2所示，A部分(A_l?A_4)为运动单元，一般需要多个运动单元共同工作，运动单元外围设有支撑结构，在支撑结构上安装有运动机构，支撑结构采用轻质高强度材料，为运动机构(如旋翼，车轮或机械臂)提供足够的保护。运动单元的支撑结构上安装有特殊的机械结构和电气接口，并通过机械结构完成多种运动单元与主体结构的快速连接固定，电气接口则为运动单元与主体结构之间传递电力及控制信号。
[0029]在本实施例中，整套系统主要使用电力驱动。
[0030]以电力驱动的运动机构分为以下几种形式:
[0031]旋翼式如图4所示:电机、电机调速器及旋翼；
[0032]轮式如图5所示:电机、电机调速器及车轮/履带机构；轮式运动单元的驱动方式为集成式电机驱动系统
[0033]机械臂式如图6所示:电机、电机调速器及机械臂及其传动机构。
[0034]其中B部分为主体结构:
[0035]主体结构由轻质高强度材料构成，俯视形状为中心对称的多边形，具有一定的厚度，上预留有用于安装各种设备的卡槽，线缆及固定装置，同时还包含一定的防撞及着陆结构。主体结构上设有中央控制单元、运动单元、能源单元、承载单元、附件单元。主体结构与运动单元的结构之间包括一个机械接口和相应的电气组合型接口，机械接口和电气接口均被分为两部分，分别安装在运动单元和主体结构上。机械接口