一种以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备的制作方法

本发明涉及仿生机器人末端执行器、仿生义肢及微型飞行机器人，具体涉及一种以灵巧手作为整机机身、内置旋翼结构、可对接固定作业、可分离独立飞行的一体化灵巧手飞行作业设备。

背景技术：

1、现有仿生灵巧手、仿生义肢以及机器人末端执行手均为固定式结构，只能安装在机械臂或穿戴基座上使用，作业空间固定，无法自主移动。

2、同时，现有小型飞行机器人、多旋翼无人机均具备独立机架、机臂结构，机械手只能外挂搭载，整体体积大、重量高、集成度低，无法实现机身与作业机构一体化融合。

3、目前市面上不存在将灵巧手灵巧手本体直接作为飞行器机身、无独立机架、旋翼内嵌灵巧手内部的一体化设备，也无兼顾穿戴义肢、机器人末端作业、独立空中飞行作业的一体式灵巧手结构，相关技术存在明显空白。

技术实现思路

1、发明目的

2、本发明旨在克服现有技术中灵巧手无法单独移动、设备功能单一的缺陷，提供一种以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备。本发明使灵巧手在对接状态下可作为义肢或机器人末端执行器完成作业、手势动作；脱离基座后可利用灵巧手内部内嵌旋翼独立飞行、悬停、空间移动，实现一机多用、高度集成、无外伸机架的新型结构。

3、技术方案

4、一种以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备，包括灵巧手、主控芯片电路板、旋翼扇叶模块、视觉摄像头、灵巧手关节、线驱动拉线、驱动舵机、内置电池以及 type c 接口。

5、本设备整体以灵巧手为整体承载机身，设备不设置独立无人机机架、不设置外伸机臂；灵巧手内部开设旋翼容纳通孔，旋翼扇叶模块直接内嵌安装在灵巧手内部，实现机身与灵巧手外壳一体化。

6、灵巧手内部集成主控芯片电路板、内置电池、驱动舵机、线驱动拉线与灵巧手关节，构成完整的线驱动仿生手指动作机构；灵巧手外部集成视觉摄像头与 type c 接口，实现视觉感知、充电与数据传输功能。

7、设备可与外部对接基座锁紧固定，作为仿生义肢或机器人末端灵巧手使用；设备可与基座解锁分离，依靠内嵌的旋翼扇叶模块实现自主飞行、悬停与空中作业。

8、有益效果

9、1.结构高度集成：灵巧手直接作为飞行器机身，无需独立机架与机臂，大幅缩小体积、降低自重，集成度远超传统外挂式飞行机械手。

10、2.双模式工作：对接基座为仿生灵巧手，可完成抓取、捏取、手势复刻；分离后为独立飞行单元，可移动巡检、观察、除尘、近距作业。

11、3.内置线驱柔性动作：采用舵机拉线驱动关节，动作柔顺、轻量化、响应快，适配精细作业场景。

12、4.自带感知与拓展接口：集成视觉摄像头实现避障、识别、画面回传；type c 接口支持充电、数据传输、对外供电，拓展性强。

13、5.旋翼复用功能：旋翼运转气流可对内部电路板、舵机、电池实现主动散热，同时可对外吹风除尘，结构利用率高。

1.一种以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备，其特征在于，包括：仿生肢体基体、旋翼组件、对接基座及控制系统；所述仿生肢体基体构成设备的承载机身，整机不设置独立无人机机架与外伸机臂；所述仿生肢体基体上开设有至少一个旋翼容纳通孔，所述旋翼组件内嵌安装于所述旋翼容纳通孔内部；所述仿生肢体基体可拆卸连接对接基座；所述对接基座可选为适配人体残肢的穿戴对接基座，或者适配机器人机械臂的机器人对接基座；所述仿生肢体基体与对接基座对接时，作为仿生肢体或机器人末端执行器，实现肢体运动、抓取与手势作业；所述仿生肢体基体可与对接基座完全分离，依靠内嵌的旋翼组件独立完成飞行、悬停、位移作业。

2.根据权利要求 1 所述的以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备，其特征在于：当所述仿生肢体基体为手部基体时，基体配置多根可运动灵巧手指，手指数量为二指、三指、四指、五指、六指及多指任意数量；手部基体设有手指驱动机构，所述手指驱动机构选自线驱动、电机直驱、丝杠传动、连杆传动中任意一种，用于驱动手指活动，实现手指开合、手势复刻与轻量物件精密抓取作业。

3.根据权利要求 1 所述的以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备，其特征在于：所述旋翼容纳通孔数量为一个、两个、三个、四个或多个任意数量，所述旋翼组件内嵌布置于对应旋翼容纳通孔内，使仿生肢体基体直接形成飞行器升力主体结构。

4.根据权利要求 1 所述的以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备，其特征在于：所述控制系统包括固定布置在仿生肢体基体内部的主控芯片电路板与内置电池，所述内置电池为主控芯片电路板、旋翼组件、手指驱动机构及视觉设备统一供电，所述主控芯片电路板用于实现整机姿态控制、手势控制、图像处理及电源管理。

5.根据权利要求 1 所述的以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备，其特征在于：还包括视觉采集摄像头，所述摄像头布置于手部基体的指缝区域，与控制系统电连接，用于飞行避障、环境拍摄、作业目标识别与图像回传。

6.根据权利要求 1 所述的以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备，其特征在于：所述仿生肢体基体根部设置 type-c 接口，所述 type-c 接口与控制系统的电源管理单元连通，支持设备充电、数据传输以及对外稳压供电。

7.根据权利要求 1 所述的以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备，其特征在于：所述对接基座设有快速锁紧与解锁结构，实现仿生肢体基体的快速定位、锁紧固定与瞬时分离。

8.根据权利要求 1 所述的以灵巧手为机身的可分离作业飞行设备，其特征在于：所述旋翼组件运转产生的气流可对设备内部电路板、驱动部件、内置电池进行主动散热，同时可向外输出气流实现吹风除尘的辅助作业功能。