[发明专利]多地形智能移动平台及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动平台系统，尤其是包含自主前进四轮小车系统、四轴旋翼飞行系统和锁紧系统的移动平台，具体地，涉及多地形智能移动平台及其控制方法。

背景技术

四轴旋翼飞行器是一种电动的、能够垂直起降的、多旋翼式自主飞行器。它与常规旋翼式飞行器相比，其结构更为紧凑，能够产生更大的升力，并且4只旋翼可相互抵消反扭力矩，不需要专门的反扭矩桨。另外，四轴旋翼飞行器具有新颖的外形、简单的结构、低廉的成本、卓越的性能以及独特的飞行控制方式。

目前，智能机器人在国防、科学探索、抢险救灾等领域得到广泛应用。面临较复杂的探测环境且障碍物较多时，目前常用的轮式机器人无法绕过障碍进行探测。四轴旋翼飞行器特别适合在近地面环境(如室内、城区和丛林等)中执行监视、侦察等任务，具有广阔的军事和民用前景。

发明内容

为克服现有的智能机器人在复杂环境中探测能力不足的缺点，本发明提供一种多地形智能移动平台，该平台在面对地面上无法逾越的障碍物时，可自动解锁其装载的四轴旋翼飞行系统。该四轴旋翼飞行系统在完成任务后或能量不足时，可根据GPS定位信息和红外传感器自动返回平台进行充电。

根据本发明的一个方面，提供一种多地形智能移动平台，包括自主前进四轮小车系统101、四轴旋翼飞行系统102、锁紧系统103，其中，自主前进四轮小车系统101与四轴旋翼飞行系统102通过锁紧系统103相连，自主前进四轮小车系统101、四轴旋翼飞行系统102以无线方式与PC终端机进行无线通信。

优选地，自主前进四轮小车系统101包括如下装置：

小车控制模块104，用于产生控制信号，供给驱动模块106，以控制自主前进四轮小车系统101的运动；

供电模块105，用于给自主前进四轮小车系统101供电；

驱动模块106，用于根据小车控制模块104的控制信号驱动自主前进四轮小车系统101的运动；

车载多参数传感器模块107，用于检测位置、环境等信息并向小车控制模块104输出传感信号；

锁紧机构108，用于根据接收自小车控制模块104发出的无法通行标志信号后，自动触发解锁四轴旋翼飞行系统102；

安全模块109，用于对自主前进四轮小车系统101的自身安全进行防护；

充电模块110，用于对四轴旋翼飞行系统102进行充电；

通信模块111，用于向PC终端发送经小车控制模块104处理后的传感信号。

优选地，四轴旋翼飞行系统102包括如下装置：

飞行器控制模块112，用于产生控制信号，供给高速驱动模块113，以控制四轴旋翼飞行系统102的四个旋翼的转动；

高速驱动模块113，用于根据飞行器控制模块112的控制信号，驱动控制四轴旋翼飞行系统102的四个旋翼的转动。

机载多参数传感器模块114，用于检测位置、环境等信息并向飞行器控制模块112输出传感信号。

优选地，所述车载多参数传感器模块107包括如下任一个或任多个装置：

车载红外反射式传感器，用于边缘检测、前方障碍检测及四轴旋翼飞行系统102与四轮小车系统101的对接；

车载GPS定位传感器,用于确定四轮小车系统101所处的位置信息；

车载温湿度传感器，用于检测四轮小车系统101所处的环境温度和湿度；

压力传感器，用于检测四轮小车系统101所处的大气压；

车载电流传感器，用于监测四轮小车系统101系统的工作电流；

振动传感器，用于检测四轮小车系统101的震动状态。

优选地，所述机载多参数传感器模块114包括如下任一个或任多个装置：

机载红外反射式传感器，用于障碍检测；

机载GPS定位传感器,用于确定四轴旋翼飞行系统102所处的位置信息；

机载温湿度传感器，用于检测四轴旋翼飞行系统102所处的环境温度和湿度；

陀螺仪，用于检测四轴旋翼飞行系统102的航向和角度；

加速度计，用于检测四轴旋翼飞行系统102的线性加速度；

2.4GHz无线图像传感器，用于获取四轴旋翼飞行系统102附近的图像信息，并通过无线方式传输至上位机；

高度传感器，用于监测四轴旋翼飞行系统102的飞行高度；

机载电流传感器，用于监测四轴旋翼飞行系统102的工作电流。