1.一种用于无人机自动充电的机器人,其特征在于:包括末端执行器(4)和位置调整机构;位置调整机构能够驱动末端执行器(4)在水平面内任意移动,以及绕竖直轴线转动;所述的末端执行器(4)包括安装板(4‑3)、充电接口(4‑5)、第二压力传感器(4‑6)和测距传感器(4‑2);安装板(4‑3)上设有成90°夹角的两条侧边;该两条侧边分别作为第一检测边和第二检测边;第一检测边的两端均安装有第二压力传感器(4‑6);第一检测边和第二检测边的中间位置均安装有测距传感器(4‑2);充电接口(4‑5)安装在安装板(4‑3)上,且朝向下方;
能够与该机器人对接的无人机的顶部设置有方形凹槽;安装板(4‑3)能够伸入方形凹槽内;
该用于无人机自动充电的机器人的充电过程如下:步骤一、被充电无人机与机器人相对移动到方形凹槽位于末端执行器(4)正下方的状态;
步骤二、被充电无人机向上移动或末端执行器(4)向下移动,直到安装板(4‑3)抵住方形凹槽的底面;
步骤三、以移动块(1‑2)上的第一检测边的朝向作为第一目标方向,位置调整机构带动末端执行器(4)沿着第一目标方向移动;直到其中一个第二压力传感器(4‑6)检测到压力值;
若两个第二压力传感器(4‑6)均检测到压力信号,则充电接口不存在角度偏差;
若只有一个第二压力传感器(4‑6)检测到压力信号,则充电接口存在角度偏差;计算偏差角度 其中,x为第一检测边上的测距传感器(4‑2)测得的距离值x;l表示安装板(4‑3)的边长;位置调整机构带动末端执行器(4)绕竖直轴线转动偏差角度α;旋转方向根据检测到信号的第二压力传感器(4‑6)的位置确定;若靠近第二检测边的第二压力传感器(4‑6)检测到压力信号,则末端执行器的旋转方向为第二检测边远离第一检测边的方向;
若远离第二检测边的第二压力传感器(4‑6)检测到压力信号,则末端执行器的旋转方向为第二检测边靠近第一检测边的方向;
步骤四、两个测距传感器检测自身与方形凹槽侧壁的距离,并根据所得的两个距离值确定自身在方形凹槽中的位置,以及自身与无人机的充电插座的相对位置;根据该相对位置,位置调整机构带动末端执行器移动到被充电无人机的充电插座正上方,实现末端执行器上的充电接口与被充电无人机上的充电插座的对接。
2.根据权利要求1所述的一种用于无人机自动充电的机器人,其特征在于:所述安装板(4‑3)底面的不同位置设置有至少三个第一压力传感器(4‑1)。
3.根据权利要求2所述的一种用于无人机自动充电的机器人,其特征在于:步骤二中,通过所有第一压力传感器(4‑1)均检测到压力信号来判断安装板(4‑3)已抵住方形凹槽的底面。
4.根据权利要求1所述的一种用于无人机自动充电的机器人,其特征在于:步骤三执行一次后,再次执行步骤三,以确保两个第二压力传感器(4‑6)同时检测到压力信号。
5.根据权利要求2或3所述的一种用于无人机自动充电的机器人,其特征在于:所述的安装板(4‑3)呈正方形;第一压力传感器(4‑1)共有四个;四个第一压力传感器(4‑1)分别安装在方形安装板(4‑3)底面的四个角上。
6.根据权利要求1所述的一种用于无人机自动充电的机器人,其特征在于:所述的充电接口(4‑5)与安装板(4‑3)构成竖直方向的滑动副;充电接口(4‑5)在推拉动力组件(4‑4)的驱动下进行上下滑动;充电接口(4‑5)的推出状态下,能够插入下方的无人机顶部的充电插座中;充电接口(4‑5)的缩回状态下,底部边缘高于第一压力传感器(4‑1)的底面。
7.根据权利要求1所述的一种用于无人机自动充电的机器人,其特征在于:所述充电插座上设置有沿周向错开90°角的两组插孔;充电接口与任意一组插孔插接时,均能够为无人机充电。
8.根据权利要求1所述的一种用于无人机自动充电的机器人,其特征在于:所述的位置调整机构包括平面驱动模块(1)和配置环(2);所述的平面驱动模块(1)包括竖直转动电机(1‑1)、移动块(1‑2)、框架(1‑3)和Y轴导向架(1‑7);框架(1‑3)与上方的机架构成公共轴线竖直设置的转动副,并由竖直转动电机(1‑1)驱动旋转;Y轴导向架(1‑7)与框架(1‑3)构成第一滑动副;移动块(1‑2)与Y轴导向架(1‑7)构成第二滑动副;Y轴导向架(1‑7)通过电机配合传送带进行驱动;移动块(1‑2)通过通过电机配合丝杠螺母进行驱动;配置环(2)固定在移动块(1‑2)上;安装板(4‑3)安装在配置环(2)的下方。
9.根据权利要求8所述的一种用于无人机自动充电的机器人,其特征在于:所述的位置调整机构还包括驱动部件(3);驱动部件(3)设置在安装板(4‑3)与配置环(2)之间;配置环(2)边缘上沿周向均匀安装有三个驱动电机;所述的驱动部件(3)包括驱动电机、上杆件(3‑
1)和下杆件(3‑2);三根上杆件(3‑1)的一端与配置环(2)转动连接,并由驱动电机驱动旋转;三根上杆件(3‑1)的另一端与三根下杆件(3‑2)的一端分别构成球面副;三根下杆件(3‑
2)的另一端与末端执行器(4)上的安装板(4‑3)的三个不同位置分别构成转动副。