高空换灯一般采用人工更换，目前属于高危作业，而且容易发生触电危险，随着无人机的发展，许多的高空作业通过无人机便可以解决，但是由于目前换灯一方面需要对灯具的定位要求严格，其次换灯还需要拆卸安装多个螺钉，该动作很难通过无人机实现。

有鉴于上述现有技术存在的问题，此课题结合相关领域多年的设计及使用经验，辅以过强的专业知识，设计制造了一种高空智能操作换灯机器人，来克服上述缺陷。

如图所示，无人机1上方设有操作平台2，操作平台2两侧设有两个灯具定位装置3，两个灯具定位装置3中间设有相机，操作平台2周边设有可围绕操作平台2移动的两个拧螺丝机械手，相机可以具体识别拆卸灯具的位置然后具体通过控制系统控制拧螺丝机械手对灯具上的螺钉进行拆卸或安装。灯具定位装置3包括若干扶爪4，扶爪4设有四个，四个扶爪4围绕灯具定位装置3中心均布，每个扶爪4可相对灯具定位装置3中心距离调整，满足不同大小灯具的定位，若干扶爪4中心设有吸盘5，从而保证灯具定位的方位问题。

拧螺丝机械手包括滑块座6，滑块座6上竖直固定有第一空心杆8，第一空心杆8上端设有第二空心杆9和第一摆动电机10，第一摆动电机10可带动第二空心杆9绕第一空心杆8上端摆动，第二空心杆9另一端设有第二摆动电机（图中未示出）和第三空心杆12，第二摆动电机可带动第三空心杆12绕第二空心杆9上端摆动，第三空心杆12另一端转动连接有螺丝头13，滑块座6底部设有螺丝头驱动电机7，螺丝头驱动电机7和螺丝头13之间通过柔性钢筋11连接，柔性钢筋11贯穿第一空心杆8、第二空心杆9和第三空心杆12，利用柔性钢筋11实现长距离转动传递，不影响各个空心杆类似关节的摆动。本课题第一摆动电机10和第二摆动电机的中心线朝向同一侧，第一空心杆8、第二空心杆9和第三空心杆12的两端均设有轴承，柔性钢筋11与轴承间隙配合，保证柔性钢筋11能够起到一定的定位导向作用，同时还能避免柔性钢筋11与轴承配合过紧导致的柔性钢筋11无法相对轴承径向移动的问题。操作平台2周边设有滑道14和齿条，滑块座6上设有转动驱动电机，转动驱动电机上设有齿轮，转动驱动电机通过齿轮和齿条带动滑块座6在滑道14上滑动。本课题滑道14上设有两个分割块15，两分割块15将滑道14平分使每个滑块座6均在其各自平分的滑道14上滑动，两个分割块15优选分别设置在两个灯具定位装置3之间中心两侧位置。

为方便柔性钢筋11与两端零部件的连接，本课题螺丝头驱动电机7与柔性钢筋11通过联轴器连接，柔性钢筋11另一端与螺丝头13通过联轴器连接。螺丝头13可根据不同螺钉大小进行更换，螺丝头13设为磁性螺丝头，两个灯具定位装置3中间还设有若干螺钉存储螺纹孔，螺钉存储螺纹孔大小按一定规则排布，螺钉存储螺纹孔内可放有螺钉，通过磁性螺丝头的再次旋转将拆卸下来的螺钉放入螺钉存储螺纹孔中，或者从其螺钉存储螺纹孔中取出螺钉安装新的灯具。