[发明专利]一种适用于栖附、攀爬、抓取的飞行机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种适用于栖附、攀爬、抓取的飞行机器人，其特征在于：包括机器人主体和设置于所述机器人主体两侧的机械臂；所述机器人主体包括机架和设置于所述机架的飞行控制器、螺旋桨、用于驱动所述螺旋桨转动的无刷电机和用于采集机器人周围图像的摄像头；所述机械臂包括依次顺序连接的舵机Ⅰ、直角连接杆、舵机固定座、舵机Ⅱ、臂体和仿生爪；所述舵机Ⅰ固定于机架；所述直角连接杆固定连接于舵机Ⅰ转轴与舵机Ⅱ的舵机固定座之间；所述舵机Ⅱ固定于舵机固定座；所述臂体内端固定于舵机Ⅱ转轴，且舵机Ⅰ转轴与舵机Ⅱ转轴轴线相互垂直；所述仿生爪铰接于臂体外端，所述舵机Ⅱ通过带传动机构驱动仿生爪相对于臂体转动。

2.根据权利要求1所述的适用于栖附、攀爬、抓取的飞行机器人，其特征在于：所述臂体包括弧形的弹性筋条和设置于弹性筋条夹持面上的硅胶垫；所述硅胶垫内分布有蜂窝状通孔。

3.根据权利要求1所述的适用于栖附、攀爬、抓取的飞行机器人，其特征在于：所述弹性筋条沿纵向分布有多个皮带导向件；所述皮带导向件设有用于引导所述带传动机构的皮带运动的卡槽。

4.根据权利要求1所述的适用于栖附、攀爬、抓取的飞行机器人，其特征在于：所述带传动机构的皮带两端内表面一体成型有用于与带轮啮合的齿。

5.根据权利要求1所述的适用于栖附、攀爬、抓取的飞行机器人，其特征在于：两对所述机械臂分设于机架的两侧。

6.一种权利要求1-5任一项所述飞行机器人的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

s1.根据摄像头采集的图像息选择栖附对象，并控制飞行器靠近所述栖附对象；

s2.利用摄像头采集栖附对象的尺寸形状信息和周围障碍物分布信息判断是否适合栖附；若不适合，则重新选择栖附对象；

s3.当栖附对象判断为适合栖附时，根据栖附对象的水平倾斜选择栖附方向；当栖附对象的水平斜度小于阈值则控制飞行机器人从栖附对象上方或下方进行栖附，否则，控制飞行机器人从栖附对象侧方进行栖附。

7.根据权利要求6所述飞行机器人的控制方法，其特征在于：步骤s3中，当飞行机器人从栖附对象上方或下方进行栖附时，所述飞行机器人的控制方法包括以下步骤：

s31.控制四条机械臂的舵机Ⅱ旋转使机械臂张开；

s32.控制四条机械臂的舵机Ⅰ旋转使机械臂对准栖附对象；

s33.控制飞行机器人靠近栖附对象，控制四条机械臂的舵机Ⅱ反转使其抱紧栖附对象。

8.根据权利要求6所述飞行机器人的控制方法，其特征在于：步骤s3中，当飞行机器人从栖附对象侧方进行栖附时，所述飞行机器人的控制方法包括以下步骤：

s31.控制飞行机器人前部的两条机械臂的舵机Ⅱ旋转使机械臂张开；

s32.根据栖附对象的倾斜角度控制飞行机器人前部两条机械臂的舵机Ⅰ旋转使机械臂正对准栖附对象；

s33.控制飞行机器人靠近栖附对象，控制前部两条机械臂的舵机Ⅱ反转使机器人前部两条机械臂抱紧栖附对象；

s34.控制飞行机器人后部两条机械臂的舵机Ⅱ转动使后部两条机械臂张开；

s35.控制已经抱住栖附对象的前部两条机械臂的舵机Ⅰ旋转使机器人机体贴近栖附对象；

s36.控制后部两条机械臂的舵机Ⅰ使其对准栖附目标后，控制舵机Ⅱ反转使机器人后部两条机械臂抱紧栖附对象。