[发明专利]携带冗余度机械臂的多旋翼飞行机器人整机系统设计方法

摘要

本发明专利公开了一种携带冗余度机械臂的多旋翼飞行机器人整机系统设计方法，包括步骤：1）将飞行机器人整机系统分解为飞行机器人实体下位机和PC电脑地面站；2）分别设计飞行机器人实体下位机以及PC电脑地面站；3）设计多旋翼飞行器；4）设计飞行器控制集成电路模块；5）设计系统微处理器电路程序；6）设计冗余度机械臂；7）设计冗余度机械臂控制集成电路模块；8）设计机械臂微处理器电路程序；9）整合完成携带冗余度机械臂的多旋翼飞行机器人整机系统设计。本发明飞行机器人具有六自由度空间移动飞行能力，多旋翼灵活结构实现方向控制的简便及操作简单，同时冗余度机械臂的多自由度的优点使其具有协调精准地执行复杂任务的功能。

主权项

携带冗余度机械臂的多旋翼飞行机器人整机系统设计方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将携带冗余度机械臂的多旋翼飞行机器人整机系统分解为飞行机器人实体下位机以及PC电脑地面站；2)分别设计步骤1)中所述飞行机器人实体下位机以及PC电脑地面站；其中飞行机器人实体下位机包括多旋翼飞行器系统、轻量型冗余度机械臂系统，通信组件以及云台摄像头部件；所述PC电脑地面站包括通信组件和上位机软件；3)根据步骤2)所述的多旋翼飞行器系统设计需求，设计多旋翼飞行器，包括多旋翼飞行器机架、电机及其螺旋桨、防震装置以及飞行器控制系统组件；4)根据步骤3)中所述的飞行器控制系统组件需求，设计飞行器控制集成电路模块，包括系统微处理器电路、传感器信号采集电路、通信收发电路、电机控制输出电路以及电源稳压电路；5)根据步骤4)中所述系统微处理器电路设计需求，设计系统微处理器电路程序，包括：主程序框架、传感器信号获取线程、信息处理线程、通信收发线程、控制线程以及系统单片机嵌入式底层线程；6)根据步骤2)所述的轻量型冗余度机械臂系统设计需求，设计冗余度机械臂，包括舵机、末端执行器、机械零固件以及冗余度机械臂控制系统组件；7)根据步骤6)中的冗余度机械臂控制系统组件设计需求，设计冗余度机械臂控制集成电路模块，包括机械臂微处理器电路、机械臂传感器信号采集电路、机械臂通信收发电路、机械臂电源稳压电路以及舵机控制信号输出电路；8)根据步骤7)中所述机械臂微处理器电路设计需求，设计机械臂微处理器电路程序，包括：机械臂控制主程序框架，机械臂传感器信号获取线程，机械臂信息处理线程、机械臂通信收发线程、机械臂控制线程以及机械臂单片机嵌入式底层线程；9)根据上述步骤设计内容，整合完成携带冗余度机械臂的多旋翼飞行机器人整机系统设计。