折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人，包括人形机器人本体及两个上肢和两个下肢，在两个上肢和两个下肢上均安装有折叠二页式螺旋桨，折叠二页式螺旋桨与驱动电机连接。本发明的机器人驱动电机驱动四个折叠二页式螺旋桨转动，带动机器人飞行。不使用飞行功能时，折叠二页式螺旋桨处于折叠状态，折叠二页式螺旋桨顺着相应上肢或下肢的延伸方向收拢起来，结构合理，易于操作，在不使用飞行功能时，不会影响机器人其他功能。本发明的拟人化程度也较高，能够实现拟人摆臂行走，并自由避障。同时本发明可实现人机语音交互，能够说话、唱歌及跳舞，并在语音控制下，自动完成相应功能。本发明具有结构新颖、智能化程度高、功能多样的优点。
【专利说明】
折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人
技术领域
[0001]本发明属于智能飞行机器人技术领域，具体的说是涉及一种折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人。
【背景技术】
[0002]中国发明专利申请(专利申请号:200810032404.3)公开了一种“变姿飞行机器人”，它包括涵道壳体、发动机及其驱动的旋翼，涵道壳体包围腔上部通过支撑架固定上中心体，其内装有发动机，发动机驱动旋翼，而下部通过固定板固定连接下中心体，固定板下边缘铰连导向板，导向板由驱动器联动。该飞行机器人能像直升机一样垂直起降，像固定翼飞行器一样水平前飞。然而类似于上述技术，现有技术中的飞行机器人实际上大多都是主要实现飞行功能的飞行器，并非人形机器人，其功能单一，结构及外形生硬，有待于进一步改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种结构新颖、智能化程度高、功能多样的折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:一种折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人，其包括人形机器人本体及设置于人形机器人本体上的两个上肢和两个下肢，两个上肢和两个下肢上均安装有折叠二页式螺旋桨，折叠二页式螺旋桨与驱动电机连接;折叠二页式螺旋桨包括转轴及设置于转轴上的两片桨叶，其中一片桨叶与转轴固定连接，另一片桨叶可绕转轴旋转的活动连接于该转轴上，当两片桨叶处于打开状态时，两片桨叶之间的限位结构限制这两片桨叶之间发生绕转轴的相对转动；折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人包括控制装置，还包括分别与控制装置相连的电机驱动模块、传感器模块、定位模块、电源模块、人机语音交互模块和遥控模块。
[0005]控制装置为AVR微处理器，AVR微处理器用于根据位置信息和障碍物信息进行计算分析，根据分析结果控制人形机器人本体的运行，以及根据位置信息向机器人发送控制信息，AVR微处理器通过人机交互界面接收用户指令，并根据用户指令控制机器人按照相应控制模式运行以及控制的两个上肢和两个下肢的动作执行。
[0006]传感器模块包括探测装置，探测装置用于获得人形机器人本体的位置信息，以及人形机器人本体前进路线上的障碍物信息，并将位置信息和障碍物信息发送给AVR微处理器;探测装置包括定位单元和避障单元;定位单元包括用于通过经玮度确定机器人位置的GPS接收器以及根据运动状态确定机器人位置的惯性传感器，惯性传感器包括编码器、倾角仪、罗盘和加速度计;避障单元包括机器视觉相机和激光测距仪，机器视觉相机和激光测距仪互相配合，用以发现机器人前进路线上的障碍物和监测机器人的周围环境。
[0007]电机驱动模块包括动力单元，动力单元包括四个折叠二页式螺旋桨，每个折叠二页式螺旋桨均由一台直流驱动电机单独驱动。
[0008]机器人还包括遥控装置和通讯装置;遥控装置用于通过通讯装置远程向控制装置发送用户指令，以控制机器人按照遥控模式运行;并且遥控装置采用平板电脑，还用于通过人机交互界面显示机器人的走路速度、飞行速度、飞行高度、上肢的摆臂幅度、下肢的行走幅度和周围障碍物的情况，并且提示用户输入下一用户指令。
[0009]人机语音交互模块能够实现人机语音交互，使机器人能够说话、唱歌、和跳舞，并使机器人在语音控制下，自动完成相应功能。
[0010]本发明的有益效果是:本发明的机器人的四肢均安装有折叠二页式螺旋桨，折叠二页式螺旋桨与驱动电机连接，驱动电机驱动四个折叠二页式螺旋桨转动，带动机器人飞行。不使用飞行功能时，折叠二页式螺旋桨处于折叠状态，折叠二页式螺旋桨顺着相应上肢或下肢的延伸方向收拢起来，不占用空间。本发明结构合理，易于操作，可实现多种功能，折叠二页式螺旋桨便于收纳，在不使用飞行功能时，不占用空间，不会影响机器人其他功能。除飞行功能外，本发明的拟人化程度也较高，能够实现拟人摆臂行走，并自由避障。同时本发明操作简单，可实现人机语音交互，能够说话、唱歌及跳舞，并在语音控制下，自动完成相应功能。本发明具有结构新颖、智能化程度高、功能多样的优点。
【附图说明】
[0011]图1是本发明人形飞行机器人的结构示意图；
图2是本发明人形飞行机器人的飞行状态的结构示意图；
图3是本发明人形飞行机器人的整体组成结构框图；
图4是本发明机器人中折叠二页式螺旋桨的展开状态的结构示意图；
图5是本发明机器人中折叠二页式螺旋桨的半展开状态的结构示意图。
[0012]在图中:1-人形机器人本体;2-上肢;3-下肢;4-折叠二页式螺旋桨。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图对本发明作详细描述。
[0014]如图1至图3所示，一种折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人，包括人形机器人本体I及设置于人形机器人本体I上的两个上肢2和两个下肢3，两个上肢2和两个下肢3上均安装有折叠二页式螺旋桨4，折叠二页式螺旋桨4与驱动电机连接。本发明的机器人的四肢均安装有折叠二页式螺旋桨4，折叠二页式螺旋桨4与驱动电机连接，驱动电机驱动四个折叠二页式螺旋桨4转动，带动机器人飞行。不使用飞行功能时，折叠二页式螺旋桨4处于折叠状态，折叠二页式螺旋桨4顺着相应上肢2或下肢3的延伸方向收拢起来，不占用空间，不会影响机器人其他功能。
[0015]如图4、图5所示，折叠二页式螺旋桨4包括转轴及设置于转轴上的两片桨叶，其中，一片桨叶与转轴固定连接，另一片桨叶可绕转轴旋转的活动连接于该转轴上，当两片桨叶处于打开状态时，两片桨叶之间的限位结构限制这两片桨叶之间发生绕转轴的相对转动。两片桨叶之间的限位结构可以是设置于一片桨叶一侧边缘的限位沿，当两片桨叶处于打开状态，折叠二页式螺旋桨4转动时，该桨叶的限位沿限制另一片桨叶沿折叠二页式螺旋桨4的转动方向发生相对位移。机器人的四肢均设置有用于收纳折叠二页式螺旋桨4的收纳空腔，四肢于相应的收纳空腔的外侧均设置有自动折叠盖板。机器人飞行完毕时，折叠二页式螺旋桨4收进相应收纳空腔内，自动折叠盖板回位封闭收纳空腔;机器人准备飞行时，自动折叠盖板打开，折叠二页式螺旋桨4向外伸出，两片桨叶打开。
[0016]折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人包括控制装置，还包括分别与控制装置相连的电机驱动模块、传感器模块、定位模块、电源模块、人机语音交互模块和遥控模块。控制装置为AVR微处理器，AVR微处理器用于根据位置信息和障碍物信息进行计算分析，根据分析结果控制人形机器人本体I的运行，以及根据位置信息向机器人发送控制信息，AVR微处理器通过人机交互界面接收用户指令，并根据用户指令控制机器人按照相应控制模式运行以及控制的两个上肢2和两个下肢3的动作执行。
[0017]传感器模块包括探测装置，探测装置用于获得人形机器人本体I的位置信息，以及人形机器人本体I前进路线上的障碍物信息，并将位置信息和障碍物信息发送给AVR微处理器;探测装置包括定位单元和避障单元;定位单元包括用于通过经玮度确定机器人位置的GPS接收器以及根据运动状态确定机器人位置的惯性传感器，惯性传感器包括编码器、倾角仪、罗盘和加速度计;避障单元包括机器视觉相机和激光测距仪，机器视觉相机和激光测距仪互相配合，用以发现机器人前进路线上的障碍物和监测机器人的周围环境。
[0018]电机驱动模块包括动力单元，动力单元包括四个折叠二页式螺旋桨4，每个折叠二页式螺旋桨4均由一台直流驱动电机单独驱动。机器人还包括遥控装置和通讯装置;遥控装置用于通过通讯装置远程向控制装置发送用户指令，以控制机器人按照遥控模式运行;并且遥控装置采用平板电脑，还用于通过人机交互界面显示机器人的走路速度、飞行速度、飞行高度、上肢的摆臂幅度、下肢的行走幅度和周围障碍物的情况，并且提示用户输入下一用户指令。人机语音交互模块能够实现人机语音交互，使机器人能够说话、唱歌、和跳舞，并使机器人在语音控制下，自动完成相应功能。
[0019]最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人，其特征在于:所述折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人包括人形机器人本体及设置于人形机器人本体上的两个上肢和两个下肢，在两个所述上肢和两个所述下肢上均安装有折叠二页式螺旋桨，所述折叠二页式螺旋桨与驱动电机连接;所述折叠二页式螺旋桨包括转轴及设置于转轴上的两片桨叶，其中一片桨叶与所述转轴固定连接，另一片桨叶可绕所述转轴旋转的活动连接于该转轴上，当两片桨叶处于打开状态时，两片桨叶之间的限位结构限制这两片桨叶之间发生绕转轴的相对转动;所述折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人包括控制装置，还包括分别与控制装置相连的电机驱动模块、传感器模块、定位模块、电源模块、人机语音交互模块和遥控模块。2.根据权利要求1所述的折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人，其特征在于:所述控制装置为AVR微处理器，AVR微处理器用于根据位置信息和障碍物信息进行计算分析，根据分析结果控制人形机器人本体的运行，以及根据位置信息向机器人发送控制信息，所述AVR微处理器通过人机交互界面接收用户指令，并根据用户指令控制机器人按照相应控制模式运行以及控制的两个上肢和两个下肢的动作执行。3.根据权利要求1所述的折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人，其特征在于:所述传感器模块包括探测装置，所述探测装置用于获得人形机器人本体的位置信息，以及人形机器人本体前进路线上的障碍物信息，并将位置信息和障碍物信息发送给AVR微处理器;所述探测装置包括定位单元和避障单元;所述定位单元包括用于通过经玮度确定机器人位置的GPS接收器以及根据运动状态确定机器人位置的惯性传感器，所述惯性传感器包括编码器、倾角仪、罗盘和加速度计;所述避障单元包括机器视觉相机和激光测距仪，所述机器视觉相机和激光测距仪互相配合，用以发现机器人前进路线上的障碍物和监测机器人的周围环境。4.根据权利要求1所述的折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人，其特征在于:所述电机驱动模块包括动力单元，所述动力单元包括四个所述折叠二页式螺旋桨，每个折叠二页式螺旋桨均由一台直流驱动电机单独驱动。5.根据权利要求1所述的折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人，其特征在于:所述机器人还包括遥控装置和通讯装置;所述遥控装置用于通过通讯装置远程向所述控制装置发送用户指令，以控制机器人按照遥控模式运行;并且所述遥控装置采用平板电脑，还用于通过人机交互界面显示机器人的走路速度、飞行速度、飞行高度、上肢的摆臂幅度、下肢的行走幅度和周围障碍物的情况，并且提示用户输入下一用户指令。6.根据权利要求1所述的折叠隐藏四旋翼人形飞行机器人，其特征在于:所述所述人机语音交互模块能够实现人机语音交互，使机器人能够说话、唱歌、和跳舞，并使机器人在语首控制下，自动完成相应功能D
【文档编号】B64C1/30GK105947200SQ201610332452
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】梁海俊
【申请人】梁海俊