一种陆空多模态变结构机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种陆空多模态变结构机器人，属于两栖机器人技术领域，解决了现有技术中机器人难以在建筑复杂空间上有效发挥作用的问题。本实用新型专利技术包括收展组件和导向组件，所述导向组件的一端与所述收展组件连接，所述导向组件的另一端用于地面滚动支撑。本实用新型专利技术的陆空多模态变结构机器人能够适应建筑、地下等复杂空间中全方位的运行使用。地下等复杂空间中全方位的运行使用。地下等复杂空间中全方位的运行使用。

【技术实现步骤摘要】
一种陆空多模态变结构机器人


[0001]本技术涉及两栖机器人
，尤其涉及一种陆空多模态变结构机器人。

技术介绍

[0002]适应各种陆地环境、多栖活动的机器人是当今机器人研究领域的重点课题之一，它集机械、自动化、计算机、电子、人工智能等技术于一体，已成为衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志之一。
[0003]机器人的移动机构主要分为轮式、腿式和履带式及翼式机构。轮式机构移动速度快、效率高，但越障能力差；腿式机构行动灵活，但行走效率低、重心不稳、控制复杂；翼式机构行动速度快，避障效果好，但控制复杂，稳定性差。如何将这几种运动形式机构的优点糅合集中，增强机器人的环境适应性和运动性能是研究热点。
[0004]当前，三模态机器人十分少见，往往常见的为轮腿式两栖机器人，可折展轮腿式机构结构与控制繁琐，且轮腿形态切换速度慢，经常是将轮式机构与腿式机构进行简单的叠加。飞行机构因为控制难度大，更是很少见复合于轮腿机器人中。
[0005]现有的陆空两栖机器人构型难以兼顾诸多性能及功能需求，在城市建筑复杂空间中应用时还存在如下不足：现有陆空两栖机器人主要采用地面机动平台和旋翼飞行器的简单组合，导致不同运动模态未能有效融合，无法同时满足应用场景对于低功耗、长续航、强机动、小尺寸性能要求以及静谧侦察和旋翼保护等功能需求。存在性能或功能短板的陆空机器人难以在建筑复杂空间上有效发挥作用。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本技术实施例旨在提供一种陆空多模态变结构机器人，用以解决现有机器人难以在建筑复杂空间上有效发挥作用的问题。
[0007]本技术提供了一种陆空多模态变结构机器人，包括收展组件和导向组件，所述导向组件的一端与所述收展组件连接，所述导向组件的另一端用于地面滚动支撑。
[0008]进一步地，所述导向组件包括导向轮和导向杆，所述导向轮设于所述导向杆的一端，所述导向杆的另一端与所述收展组件连接。
[0009]进一步地，所述导向组件设有一个或两个。
[0010]进一步地，所述收展组件包括固定板，当所述导向组件设有一个时，所述导向杆与所述固定板连接。
[0011]进一步地，所述收展组件包括相互平行的第一连接板和第二连接板，当所述导向组件设有两个时，两个所述导向杆分别与所述第一连接板和所述第二连接板连接。
[0012]进一步地，还包括飞行组件，所述飞行组件包括多个机臂，所述收展组件还包括移动板，多个所述机臂均匀铰接于所述移动板的边缘。
[0013]进一步地，所述收展组件还包括导向柱，所述导向柱上设有对所述移动板限位的限位凸台。
[0014]进一步地，所述机臂包括第一连杆和螺旋桨，所述第一连杆上设有限位块，当所述机臂收合时，所述限位块用于限制所述螺旋桨桨叶转动。
[0015]进一步地，所述机臂还包括收展杆，所述收展杆的一端与所述移动板铰接，另一端设有磁吸件。
[0016]进一步地，所述磁吸件用于吸附所述第一连接板。
[0017]与现有技术相比，本技术至少可实现如下有益效果之一：
[0018](1)本技术的陆空多模态变结构机器人，爬滚组件和飞行组件通过收展组件连接，重量轻、体积小，适用于单人背负，具备滚动、爬行和飞行三种运动模态，轮腿切换和机臂收展两种空间可展机构，使其实现了滚动与爬行切换、滚动与飞行切换，能够适应建筑、地下等复杂空间中全方位的运行使用。
[0019](2)本技术的陆空多模态变结构机器人，在切换到滚动或者爬行状态时，飞行状态的电机、螺旋桨等核心器件得到收纳保护，系统可靠性更高。
[0020](3)本技术的陆空多模态变结构机器人，能够通过最小高度 250mm，同时最小宽度350mm的空间，爬行过程可以越过高度为150mm 的楼梯、门槛等障碍，适用于深入城市建筑空间不同区域高机动、长航时、低噪音的执行侦察与打击任务，能够大幅提升传统无人机或无人车的作业效能，为复杂空间全方位侦察打击行动提供技术支撑。
[0021](4)本技术的陆空多模态变结构机器人，收展杆的非铰接端设有磁吸件，当机臂收合后，磁吸件与第一连接板吸附，避免了陆空两栖三模态机器人在爬行模态和滚动模态下机臂的展开，保证了机臂在收合状态下的稳定性。
[0022](5)本技术的陆空多模态变结构机器人，第一连杆上设有限位块，在机臂收合过程中，螺旋桨桨叶触碰到限位块时停转，避免了陆空两栖三模态机器人在模态切换过中，螺旋桨由于惯性转动带来的不利影响。
[0023](6)本技术的陆空多模态变结构机器人，导向柱上设有限位凸台，当移动板在直线舵机的带动下移动到限位凸台处时，机臂恰好完全展开，避免了机臂过渡展开。
[0024]本技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0025]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0026]图1为陆空多模态变结构机器人滚动模态结构示意图；
[0027]图2为陆空多模态变结构机器人的爬滚组件轮爪展开状态结构示意图；
[0028]图3为陆空多模态变结构机器人爬行模态结构示意图；
[0029]图4为陆空多模态变结构机器人飞行模态结构示意图；
[0030]图5为陆空多模态变结构机器人的飞行组件与收展组件连接结构示意图；
[0031]图6为陆空多模态变结构机器人的机臂结构示意图；
[0032]图7为陆空多模态变结构机器人的拍摄组件与收展组件连接结构示意图；
[0033]图8为陆空多模态变结构机器人的拍摄组件结构示意图。
[0034]附图标记：
[0035]1‑
爬滚组件；11
‑
轮爪；111
‑
第一弧形面；112
‑
第二弧形面；113
‑
第三弧形面；114
‑
齿轮；12
‑
轮支架；121
‑
圆盘部；122
‑
第一连接杆；13
‑
驱动轮；14
‑
第一电机；2
‑
飞行组件；21
‑
机臂；211
‑
收展杆；2111
‑
第二连杆； 2112
‑
中间杆；2113
‑
第三连杆；212
‑
第一连杆；213
‑
螺旋桨；214
‑
第二电机；215
‑
磁吸件；3
‑
收展组件；31
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陆空多模态变结构机器人，其特征在于，包括收展组件(3)和导向组件(5)，所述导向组件(5)的一端与所述收展组件(3)连接，所述导向组件(5)的另一端用于地面滚动支撑；所述导向组件(5)包括导向轮(51)和导向杆(52)，所述导向轮(51)设于所述导向杆(52)的一端，所述导向杆(52)的另一端与所述收展组件(3)连接；所述收展组件(3)包括固定板(33)、移动板(34)和导向柱(35)以及相互平行的第一连接板(31)和第二连接板(32)，当所述导向组件(5)设有一个时，所述导向杆(52)与所述固定板(33)连接，当所述导向组件(5)设有两个时，两个所述导向杆(52)分别与所述第一连接板(31)和所述第二连接板(32)连接，所述导向柱(35)上设有对所述移动板(34)限位的限位凸台(351)。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李陈，赵小川，常青，邵佳星，史津竹，于彪，冯运铎，郑君哲，黄杰，
申请(专利权)人：中国兵器工业计算机应用技术研究所，
类型：新型
国别省市：