一种六足仿生侦察机器人的制作方法

一种六足仿生侦察机器人
【技术领域】
1.本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种六足仿生侦察机器人。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展和计算机技术的广泛应用，数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来，这推动了激光雷达技术和视觉导航定位一体化的自动驾驶技术的发展。多传感器融合系统是一种集激光、视觉、全球定位系统和惯性导航系统等多种技术于一身的系统，能精确测量目标位置、运动状态和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标，目前被应用到各行各业中。
3.传统针对隧道、涵洞、地下空间等特定区域的搜索，大都采用人员携带侦察装备进行近距离逼近式操作，而这种人员近距离逼近方式存在容易暴露，容易危及作战人员生命健康等缺陷。为了更好地满足对上述特定区域的搜索，确保作战人员的生命健康，侦察机器人替代作战人员开始被使用到以上场合。但是，现有侦察机器人存在整体结构复杂，拆装和携带不便的问题。有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种六足仿生侦察机器人，通过采用模块化的设计方式，整体结构简单，能够方便拆装和携带。
5.本实用新型是这样实现的：一种六足仿生侦察机器人，包括支撑本体、拍摄装置、激光雷达、电源与控制模块、无线通信模块以及若干个多自由度移动单元；各所述多自由度移动单元与支撑本体可拆卸地连接在一起；
6.所述支撑本体包括上支撑板和下支撑板，所述上支撑板与下支撑板之间通过连接柱固定连接在一起，上支撑板与下支撑板之间形成安装空间；所述电源与控制模块和无线通信模块安装于所述安装空间内；所述拍摄装置和激光雷达均固定在上支撑板的顶部；所述拍摄装置、激光雷达、无线通信模块以及多自由度移动单元均电性连接所述电源与控制模块。
7.优选地，所述拍摄装置包括可见光相机和红外相机；所述可见光相机和红外相机均固设于所述上支撑板的顶部前端。
8.优选地，所述红外相机位于上支撑板前端的中部，所述可见光相机位于上支撑板前端的一侧，所述激光雷达位于上支撑板前端的另一侧。
9.优选地，所述支撑本体为方形结构。
10.优选地，所述支撑本体的四个边角位置以及两侧的中间位置均向外延伸设置有连接部，所述多自由度移动单元与连接部可拆卸连接在一起。
11.优选地，所述连接部包括由所述上支撑板的边缘向外延伸设置的第一延伸片以及由所述下支撑板的边缘向外延伸设置的第二延伸片，所述多自由度移动单元的端部通过锁
付件锁紧在第一延伸片和第二延伸片之间。
12.优选地，所述第一延伸片上形成有第一夹持缺口，所述第二延伸片上形成有第二夹持缺口；所述多自由度移动单元具有卡入至第一夹持缺口内的第一夹持凸部和卡入至第二夹持缺口内的第二夹持凸部。
13.优选地，所述多自由度移动单元包括与所述支撑本体相连接的第一舵机、与所述第一舵机相连接的第一连接块、与所述第一连接块相连接的第二舵机、与所述第二舵机相连接的第二连接块、与所述第二连接块相连接的第三舵机以及与所述第三舵机相连接的第三连接块。
14.优选地，所述电源与控制模块位于安装空间内中部的一侧，所述无线通信模块位于安装空间内中部的另一侧。
15.优选地，还包括gnss天线；所述gnss天线固设于所述上支撑板的顶部，且所述gnss天线位于所述上支撑板的后端中部；所述gnss天线与所述电源与控制模块电性连接。
16.通过采用本实用新型的技术方案，至少具有如下有益效果：
17.1、设计支撑本体仅包括上支撑板和下支撑板，并将上支撑板与下支撑板通过连接柱固定连接在一起，而拍摄装置、激光雷达、电源与控制模块、无线通信模块以及多自由度移动单元均以模块的方式组装到支撑本体上，通过采用模块化的设计方式，能够有效降低整体复杂度，为携带、拆卸和组装都带来极大的方便；同时整个支撑本体的结构十分简单，并且上支撑板与下支撑板之间具有用于安装电源与控制模块、无线通信模块的安装空间，能够对电源与控制模块、无线通信模块进行有效保护；多自由度移动单元与支撑本体之间为可拆卸连接，不需要使用时可拆卸下来，以便于携带，同时也便于多自由度移动单元的维修和更换，而需要使用时又能够方便组装。
18.2、设计支撑本体为方形结构，并在支撑本体的四个边角位置以及两侧的中间位置设置连接部，这样多自由度移动单元可以分布设置在支撑本体的四个边角以及两侧的中间位置，能够有效保证整个侦察机器人行走时的平稳性，同时不会遮挡住可见光相机、红外相机和激光雷达的前方视线。
【附图说明】
19.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
20.图1是本实用新型一种六足仿生侦察机器人的立体结构图；
21.图2是本实用新型一种六足仿生侦察机器人的俯视图；
22.图3是本实用新型一种六足仿生侦察机器人的正视图；
23.图4是图1中a部位的放大图；
24.图5是本实用新型中支撑本体的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1-支撑本体，11-上支撑板，12-下支撑板，13-连接柱，14-安装空间；
27.2-激光雷达；
28.3-电源与控制模块；
29.4-无线通信模块；
30.5-多自由度移动单元，5a-第一夹持凸部，51-第一舵机，52-第一连接块，53-第二
舵机，54-第二连接块，55-第三舵机，56-第三连接块；
31.61-可见光相机，62-红外相机；
32.7-连接部，71-第一延伸片，711-第一夹持缺口，72-第二延伸片，721-第二夹持缺口，73-锁付件；
33.8-gnss天线。
【具体实施方式】
34.为了更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本实用新型的技术方案进行详细的说明。
35.请参阅图1至图5所示，本实用新型一种六足仿生侦察机器人，包括支撑本体1、拍摄装置、激光雷达2、电源与控制模块3、无线通信模块4以及若干个多自由度移动单元5；各所述多自由度移动单元5与支撑本体1可拆卸地连接在一起；
36.所述支撑本体1包括上支撑板11和下支撑板12，所述上支撑板11与下支撑板12之间通过连接柱13固定连接在一起，上支撑板11与下支撑板12之间形成安装空间14；所述电源与控制模块3和无线通信模块4安装于所述安装空间14内；所述拍摄装置和激光雷达2均固定在上支撑板11的顶部；所述拍摄装置、激光雷达2、无线通信模块4以及多自由度移动单元5均电性连接所述电源与控制模块3。其中，所述拍摄装置用于拍摄指定目标区域的图片；所述激光雷达2工作时，通过激光雷达2向目标发射探测信号(激光束)，并将从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、姿态等，从而实现对目标进行跟踪、探测和识别；所述电源与控制模块3用于对各个模块进行供电和控制；所述无线通信模块4用于与地面站进行无线通信，实现将侦察信息传输给地面站，该无线通信模块4可以采用3g无线通信模块、4g无线通信模块、5g无线通信模块等；所述多自由度移动单元5用于实现行走功能。
37.本实用新型中设计支撑本体1仅包括上支撑板11和下支撑板12，并将上支撑板11与下支撑板12通过连接柱13固定连接在一起，而拍摄装置、激光雷达2、电源与控制模块3、无线通信模块4以及多自由度移动单元5均以模块的方式组装到支撑本体1上，通过采用模块化的设计方式，能够有效降低整体复杂度，为携带、拆卸和组装都带来极大的方便；同时整个支撑本体1的结构十分简单，并且上支撑板11与下支撑板12之间具有用于安装电源与控制模块3、无线通信模块4的安装空间14，能够对电源与控制模块3、无线通信模块4进行有效保护；多自由度移动单元5与支撑本体1之间为可拆卸连接，不需要使用时可拆卸下来，以便于携带，同时也便于多自由度移动单元5的维修和更换，而需要使用时又能够方便组装。
38.在本实施例中，所述拍摄装置包括可见光相机61和红外相机62；所述可见光相机61和红外相机62均固设于所述上支撑板11的顶部前端；其中，可见光相机61主要用于满足白天的拍摄需求，所述红外相机62主要用于满足夜晚的拍摄需求，通过可见光相机61和红外相机62相互配合，保证在任意时刻都能够实现对指定目标区域进行拍摄；同时，可见光相机61和红外相机62均设置在上支撑板11顶部的前端，拍摄视线好，能够保证拍摄效果。
39.在本实施例中，所述红外相机62位于上支撑板11前端的中部，所述可见光相机61位于上支撑板11前端的一侧，所述激光雷达2位于上支撑板11前端的另一侧。因夜晚视线差，通过将红外相机62设置在上支撑板11前端的中部位置，可以保证红外相机62拍摄的效
果更好；同时可见光相机61、红外相机62和激光雷达2均设置在前端，可以更好地对前方的情况进行侦察，并且可见光相机61、红外相机62和激光雷达2之间为间距设置，可以保证彼此之间不会相互影响。
40.在本实施例中，所述支撑本体1为方形结构。
41.在本实施例中，所述支撑本体1的四个边角位置以及两侧的中间位置均向外延伸设置有连接部7，所述多自由度移动单元5与连接部7可拆卸连接在一起。本实用新型设计支撑本体1为方形结构，并在支撑本体1的四个边角位置以及两侧的中间位置设置连接部7，这样多自由度移动单元5可以分布设置在支撑本体1的四个边角以及两侧的中间位置，能够有效保证整个侦察机器人行走时的平稳性，同时不会遮挡住可见光相机61、红外相机62和激光雷达2的前方视线。
42.在本实施例中，所述连接部7包括由所述上支撑板11的边缘向外延伸设置的第一延伸片71以及由所述下支撑板12的边缘向外延伸设置的第二延伸片72，所述多自由度移动单元5的端部通过锁付件73锁紧在第一延伸片71和第二延伸片72之间，所述锁付件73为螺栓和螺母。通过第一延伸片71和第二延伸片72配合将多自由度移动单元5的端部夹持住，可以使多自由度移动单元5与连接部7更好地结合在一起。
43.在本实施例中，所述第一延伸片71上形成有第一夹持缺口711，所述第二延伸片72上形成有第二夹持缺口721；所述多自由度移动单元5具有卡入至第一夹持缺口711内的第一夹持凸部5a和卡入至第二夹持缺口721内的第二夹持凸部(未图示)，所述第一夹持缺口711与第一夹持凸部5a相匹配，第二夹持缺口721与第二夹持凸部相匹配。通过第一夹持缺口711和第二夹持缺口721配合将多自由度移动单元5的端部卡住，能够对多自由度移动单元5进行有效限位，保证多自由度移动单元5不会产生偏移。
44.在本实施例中，所述多自由度移动单元5包括与所述支撑本体1相连接的第一舵机51、与所述第一舵机51相连接的第一连接块52、与所述第一连接块52相连接的第二舵机53、与所述第二舵机53相连接的第二连接块54、与所述第二连接块54相连接的第三舵机55以及与所述第三舵机55相连接的第三连接块56。设计每个多自由度移动单元5是由第一舵机51、第一连接块52、第二舵机53、第二连接块54、第三舵机55和第三连接块56相互连接组成的3自由度移动单元，能够保证侦察机器人行走起来更加灵活，并更好地适应复杂的环境，满足多场景作战需求，提供对敌侦察能力。
45.在本实施例中，所述电源与控制模块3位于安装空间14内中部的一侧，所述无线通信模块4位于安装空间14内中部的另一侧。通过将无线通信模块4和电源与控制模块3分别布局在安装空间14内的两侧，将多自由度移动单元5分别布局在支撑本体1的四个边角以及两侧的中间，将可见光相机61、红外相机62和激光雷达2间距布局在支撑本体1的前端，能够有效提高整个侦察机器人的平稳性，确保在行走的过程中不会产生侧翻情况。
46.在本实施例中，还包括gnss天线8，该gnss天线8用于接收gps、北斗等定位系统的信号，从而实现侦察机器人的定位；所述gnss天线8固设于所述上支撑板11的顶部，更好地接收定位信号，且所述gnss天线8位于所述上支撑板11的后端中部；所述gnss天线8与所述电源与控制模块3电性连接。
47.本实用新型侦察机器人的工作原理如下：作战人员将激光雷达2、电源与控制模块3、无线通信模块4、多自由度移动单元5、可见光相机61、红外相机62、gnss天线8等安装到支
撑本体1上，即可形成侦察机器人；组装完毕后，通过操作地面站控制侦察机器人上的多自由度移动单元5工作，多自由度移动单元5带动整个侦察机器人行走；当侦察机器人行走至指定的侦察区域时，通过侦察机器人上搭载的激光雷达2、可见光相机61(红外相机62)采集侦察区域的信息，并通过无线通信模块4传输给地面站，以供地面站可以根据传回的信息进行决策。
48.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。