[发明专利]基于绳牵引的飞行载物机器人及方法

权利要求书

1.基于绳牵引的飞行载物机器人，其特征在于：包括机架(12)、机翼单元(3)、悬挂环(4)、绕线单元(5)、悬挂绳(6)和载物平台(7)；所述机架(12)为交叉型桁架结构；若干所述机翼单元(3)分别设置在机架(12)的若干外延伸末端，且若干机翼单元(3)在机架上成圆周阵列分布；所述悬挂环(4)为环形支撑件，其悬挂环(4)水平固定设置在机架(12)底部；所述绕线单元(5)固定设置在悬挂环(4)底部；所述悬挂绳(6)的上端连接绕线单元(5)的绕线端，悬挂绳(6)的下端连接悬挂在绕线单元(5)下方的载物平台(7)。

2.根据权利要求1所述的基于绳牵引的飞行载物机器人，其特征在于：至少包括六组所述绕线单元(5)，六组绕线单元(5)在悬挂环(4)底部成圆周阵列分布；所述载物平台(7)为六边形支撑板结构；六根所述悬挂绳(6)的上端分别连接六组绕线单元(5)的绕线端，六根悬挂绳(6)的下端分别连接载物平台(7)的六个顶角。

3.根据权利要求2所述的基于绳牵引的飞行载物机器人，其特征在于：还包括球铰座(17)、球铰(16)和球铰接头(15)；六所述球铰座(17)分别设置在载物平台(7)的六顶角处的上表面；六所述球铰(16)分别设置在六球铰座(17)内；六所述球铰接头(15)的上端分别连接六根悬挂绳(6)的下端，六所铰接头(15)下端分别连接对应六个球铰(16)。

4.根据权利要求1所述的基于绳牵引的飞行载物机器人，其特征在于：还包括电池盒(1)、电池(9)、电调(10)和电池支撑盘(8)；所述电池支撑盘(8)水平固定架设在机架(12)中部；所述电池盒(1)水平设置在电池支撑盘(8)上表面；所述电池(9)设置在电池盒(1)内，且电池(9)的重心与机架(12)几何重心重合；若干所述电调(10)成圆周阵列分布在电池支撑盘(8)上表面，且若干电调(10)与若干机翼单元(3)对应设置。

5.根据权利要求3所述的基于绳牵引的飞行载物机器人，其特征在于：还包括防雨帽(2)和防雨帽支撑(20)；所述防雨帽(2)通过防雨帽支撑(20)水平支撑设置在电池(9)正上方。

6.根据权利要求1所述的基于绳牵引的飞行载物机器人，其特征在于：所述绕线单元(5)包括绕线盒(29)、绕线电机(23)、绕线电机控制单元(21)、绕线电机座(22)、联轴器(24)、绕线轴座(26)和绕线轴(27)；所述绕线盒(29)内部分为腔和下腔，所述绕线电机控制单元(21)设置在绕线盒(29)上腔；所述绕线电机(23)和绕线轴(27)设置在绕线盒(29)下腔，绕线电机(23)通过绕线电机座(22)固定安装在绕线盒底板(25)，绕线轴(27)转动设置在两绕线轴座(26)上，且绕线轴(27)与绕线电机(23)通过联轴器(24)驱动连接；其悬挂绳(6)的上端穿过绕线盒底板(25)上的穿线孔(35)，并绕设在绕线轴(27)上。

7.基于绳牵引的飞行载物机器人的载物方法，其特征在于，分为姿态调整方法、保持悬空静止方法、降落方法；

姿态调整方法：飞行载物机器人在若干机翼单元(3)的升力作用下悬停在空中，被承载物固定设置在载物平台(7)的上表面或者下表面；控制若干绕线单元(5)绕线，逐一控制第一悬挂绳(31)、第二悬挂绳(32)、第三悬挂绳(33)、第四悬挂绳(34)、第五悬挂绳(35)和第六悬挂绳(36)在绕线单元(5)外部的长度，从而实现载物平台(7)在空中的六自由度姿态调整；上述调整过程中第一悬挂绳(31)、第二悬挂绳(32)、第三悬挂绳(33)、第四悬挂绳(34)、第五悬挂绳(35)和第六悬挂绳(36)始终被调整至绷直状态；

悬空静止方法：飞行载物机器人在若干机翼单元(3)的升力作用下悬停在空中，同时在风力或其他干扰因素的作用下飞行载物机器人的机架(12)出现晃动，被承载物固定设置在载物平台(7)的上表面或者下表面；控制若干绕线单元(5)绕线，根据机架(12)晃动的趋势逐一控制第一悬挂绳(31)、第二悬挂绳(32)、第三悬挂绳(33)、第四悬挂绳(34)、第五悬挂绳(35)和第六悬挂绳(36)在绕线单元(5)外部的长度，使载物平台(7)相对晃动的机架(12)做对应姿态调整，实时抵消机架(12)晃动趋势，从而使载物平台(7)相对地面静止；上述调整过程中第一悬挂绳(31)、第二悬挂绳(32)、第三悬挂绳(33)、第四悬挂绳(34)、第五悬挂绳(35)和第六悬挂绳(36)始终被调整至绷直状态；

降落方法：飞行载物机器人在若干机翼单元(3)的升力作用下悬停或在空中晃动，被承载物固定设置在载物平台(7)的上表面或者下表面，其载物平台(7)以任意姿态悬挂在机架(12)下方；控制若干绕线单元(5)绕线，逐一控制第一悬挂绳(31)、第二悬挂绳(32)、第三悬挂绳(33)、第四悬挂绳(34)、第五悬挂绳(35)和第六悬挂绳(36)在绕线单元(5)外部的长度，调整载物平台(7)姿态直至载物平台(7)成水平状态，随后控制若干绕线单元(5)绕线，同步收缩第一悬挂绳(31)、第二悬挂绳(32)、第三悬挂绳(33)、第四悬挂绳(34)、第五悬挂绳(35)和第六悬挂绳(36)使载物平台(7)相对机架向上位移，直至载物平台(7)贴近机架，最后启动飞行载物机器人的降落程序；上述调整过程中第一悬挂绳(31)、第二悬挂绳(32)、第三悬挂绳(33)、第四悬挂绳(34)、第五悬挂绳(35)和第六悬挂绳(36)始终被调整至绷直状态。