【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地空两用机器人，尤其涉及一种地空两用机器人模块化组件及地空两用机器人。
技术介绍
1、近年来，随着机器人技术和无人机技术的快速发展，地面和空中的任务执行能力显著提升。然而，传统的地面机器人在复杂地形下的机动性受到限制，而无人机虽然具备优越的空中机动性，但其续航时间和负载能力却相对有限。因此，在巡检、救援和勘探等应用场景中，迫切需要一类能够结合地面和空中优势的机器人系统，以提供更为全面和高效的解决方案。
2、现有的轮式移动机器人虽然具有低噪音、低能耗和易于维护的优点，但其在复杂环境中的移动能力和灵活性有限，难以完成需要多维度操作的任务。而现有的多旋翼式飞行器尽管具有高机动性，但在地面操作和能耗方面存在不足，且结构复杂，维护成本高。
3、如何针对地空两用机器人进行模块化设计是该领域的一大挑战。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种地空两用机器人模块化组件及地空两用机器人，以解决上述的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的一种地空两用机器人模块化组件及地空两用机器人的具体技术方案如下：
3、一种地空两用机器人模块化组件，包括旋翼模组、转轮模组、机械传动模组、导电滑环和伺服电机模组，所述机械传动模组固定安装在转轮模组轴心，所述伺服电机模组固定安装在机械传动模组上，所述导电滑环固定安装在机械传动模组尾部，所述旋翼模组安装在机械传动模组前端，所述伺服电机模组输出的动力经过机械传动模组驱动转轮模组，实现机器人地面的扭
4、进一步的，所述旋翼模组包括螺旋桨、无刷电机、铝柱和无刷电机固定座，所述无刷电机通过铝柱固定安装在无刷电机固定座上，所述螺旋桨与无刷电机输出端固定连接，所述无刷电机固定座固定安装在转轮模组轴心。
5、进一步的，所述旋转轮模组包括碳纤维管、碳纤维轮、短塑料柱和管轮固定环，两片所述碳纤维轮通过多个短塑料柱平行连接，所述管轮固定环设置在碳纤维轮轴心，所述碳纤维管通过管轮固定环垂直固定在碳纤维轮轴心连接。
6、进一步的，所述机械传动模组包括传动齿轮、从动齿轮、薄壁轴承和齿轮箱，所述转轮模组的碳纤维管和从动齿轮、薄壁轴承同轴过盈配合布置于齿轮箱中，所述传动齿轮和伺服电机模组连接，由伺服电机模组驱动转动。
7、进一步的，所述导电滑环设置在机械传动模组的齿轮箱中，所述导电滑环包括转子和定子，所述定子和齿轮箱同轴过盈配合，所述转子和碳纤维管同轴过盈配合。
8、进一步的，所述无刷电机的三根输入导线连接导电滑环的转子的三个输出导线，所述导线布置在转轮模组的碳纤维管内，所述导电滑环接收外部驱动电流，从而驱动无刷电机转动。
9、进一步的，所述伺服电机模组包括伺服电机、伺服电机固定座和机架连接件，所述伺服电机固定安装在伺服电机固定座底部，所述机架连接件安装在伺服电机固定座上部，所述机架连接件用于连接机架，将多个机器人模块化组件组合连接起来，所述伺服电机输出轴连接动力经传动齿轮，所述伺服电机输出的动力经传动齿轮传动驱动从动齿轮，进而带动碳纤维管输出扭矩。
10、本专利技术还公开了一种倾转双旋翼地空两用机器人，包括两组所述的地空两用机器人模块化组件和一个机架，两组所述地空两用机器人模块化组件和一个机架以两轮车布局进行组合，所述机架两端分别与地空两用机器人模块化组件的机架连接件和齿轮箱固定连接，将两组地空两用机器人模块化组件连接起来。
11、本专利技术还公开了一种倾转四旋翼地空两用机器人，包括四组所述的地空两用机器人模块化组件和一个机架，四组所述地空两用机器人模块化组件和一个机架以四轮车布局进行组合，所述机架四角分别与地空两用机器人模块化组件的机架连接件和齿轮箱固定连接，将四组地空两用机器人模块化组件连接起来。
12、本专利技术的一种地空两用机器人模块化组件及地空两用机器人具有以下优点：本专利技术提供的地空两用机器人模块化组件仅使用一个伺服电机模组和一个旋翼模组即实现了机器人地面扭矩和空中的倾转推力，配合本专利技术提供的不同尺寸的机架，可快速组合成倾转双旋翼地空两用机器人、倾转四旋翼地空两用机器人等多种机器人，此类机器人结合了多旋翼式飞行器的空中高机动性和轮式移动机器人的地面低噪音、低能耗的特点，极具应用潜力。
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1.一种地空两用机器人模块化组件（601），包括旋翼模组（1）、转轮模组（2）、机械传动模组（3）、导电滑环（4）和伺服电机模组（5），其特征在于，所述机械传动模组（3）固定安装在转轮模组（2）轴心，所述伺服电机模组（5）固定安装在机械传动模组（3）上，所述导电滑环（4）固定安装在机械传动模组（3）尾部，所述旋翼模组（1）安装在机械传动模组（3）前端，所述伺服电机模组（5）输出的动力经过机械传动模组（3）驱动转轮模组（2），实现机器人地面的扭矩输出，所述导电滑环（4）接收外部驱动电流，从而驱动旋翼模组（1），实现机器人空中的推力输出，配合转轮模组（2）的扭矩输出，可实现机器人空中的倾转推力输出。
2.根据权利要求1所述的地空两用机器人模块化组件，其特征在于，所述旋翼模组（1）包括螺旋桨（101）、无刷电机（102）、铝柱（103）和无刷电机固定座（104），所述无刷电机（102）通过铝柱（103）固定安装在无刷电机固定座（104）上，所述螺旋桨（101）与无刷电机（102）输出端固定连接，所述无刷电机固定座（104）固定安装在转轮模组（2）轴心。
3.根据
4.根据权利要求3所述的地空两用机器人模块化组件，其特征在于，所述机械传动模组（3）包括传动齿轮（301）、从动齿轮（302）、薄壁轴承（303）和齿轮箱（304），所述转轮模组（2）的碳纤维管（201）和从动齿轮（302）、薄壁轴承（303）同轴过盈配合布置于齿轮箱（304）中，所述传动齿轮（301）和伺服电机模组（5）连接，由伺服电机模组（5）驱动转动。
5.根据权利要求4所述的地空两用机器人模块化组件，其特征在于，所述导电滑环（4）设置在机械传动模组（3）的齿轮箱（304）中，所述导电滑环（4）包括转子（401）和定子（402），所述定子（402）和齿轮箱（304）同轴过盈配合，所述转子（401）和碳纤维管（201）同轴过盈配合。
6.根据权利要求5所述的地空两用机器人模块化组件，其特征在于，所述无刷电机（102）的三根输入导线连接导电滑环（4）的转子（401）的三个输出导线，所述导线布置在转轮模组（2）的碳纤维管（201）内，所述导电滑环（4）接收外部驱动电流，从而驱动无刷电机（102）转动。
7.根据权利要求4所述的地空两用机器人模块化组件，其特征在于，所述伺服电机模组（5）包括伺服电机（501）、伺服电机固定座（502）和机架连接件（503），所述伺服电机（501）固定安装在伺服电机固定座（502）底部，所述机架连接件（503）安装在伺服电机固定座（502）上部，所述机架连接件（503）用于连接机架（602），将多个机器人模块化组件组合连接起来，所述伺服电机（501）输出轴连接动力经传动齿轮（301），所述伺服电机（501）输出的动力经传动齿轮（301）传动驱动从动齿轮（302），进而带动碳纤维管（201）输出扭矩。
8.一种倾转双旋翼地空两用机器人，其特征在于，包括两组如权利要求1-7任一项所述的地空两用机器人模块化组件（601）和一个机架（602），两组所述地空两用机器人模块化组件（601）和一个机架（602）以两轮车布局进行组合，所述机架（602）两端分别与地空两用机器人模块化组件（601）的机架连接件（503）和齿轮箱（304）固定连接，将两组地空两用机器人模块化组件（601）连接起来。
9.一种倾转四旋翼地空两用机器人，其特征在于，包括四组如权利要求1-7任一项所述的地空两用机器人模块化组件（601）和一个机架（602），四组所述地空两用机器人模块化组件（601）和一个机架（602）以四轮车布局进行组合，所述机架（602）四角分别与地空两用机器人模块化组件（601）的机架连接件（503）和齿轮箱（304）固定连接，将四组地空两用机器人模块化组件（601）连接起来。
...【技术特征摘要】
1.一种地空两用机器人模块化组件（601），包括旋翼模组（1）、转轮模组（2）、机械传动模组（3）、导电滑环（4）和伺服电机模组（5），其特征在于，所述机械传动模组（3）固定安装在转轮模组（2）轴心，所述伺服电机模组（5）固定安装在机械传动模组（3）上，所述导电滑环（4）固定安装在机械传动模组（3）尾部，所述旋翼模组（1）安装在机械传动模组（3）前端，所述伺服电机模组（5）输出的动力经过机械传动模组（3）驱动转轮模组（2），实现机器人地面的扭矩输出，所述导电滑环（4）接收外部驱动电流，从而驱动旋翼模组（1），实现机器人空中的推力输出，配合转轮模组（2）的扭矩输出，可实现机器人空中的倾转推力输出。
2.根据权利要求1所述的地空两用机器人模块化组件，其特征在于，所述旋翼模组（1）包括螺旋桨（101）、无刷电机（102）、铝柱（103）和无刷电机固定座（104），所述无刷电机（102）通过铝柱（103）固定安装在无刷电机固定座（104）上，所述螺旋桨（101）与无刷电机（102）输出端固定连接，所述无刷电机固定座（104）固定安装在转轮模组（2）轴心。
3.根据权利要求1所述的地空两用机器人模块化组件，其特征在于，所述旋转轮模组（2）包括碳纤维管（201）、碳纤维轮（202）、短塑料柱（203）和管轮固定环（204），两片所述碳纤维轮（202）通过多个短塑料柱（203）平行连接，所述管轮固定环（204）设置在碳纤维轮（202）轴心，所述碳纤维管（201）通过管轮固定环（204）垂直固定在碳纤维轮（202）轴心连接。
4.根据权利要求3所述的地空两用机器人模块化组件，其特征在于，所述机械传动模组（3）包括传动齿轮（301）、从动齿轮（302）、薄壁轴承（303）和齿轮箱（304），所述转轮模组（2）的碳纤维管（201）和从动齿轮（302）、薄壁轴承（303）同轴过盈配合布置于齿轮箱（304）中，所述传动齿轮（301）和伺服电机模组（5）连接，由伺服电机模组（5）驱动转动。
5.根据权利要求4所述的地空两用机器人模块化组件，其特征在于，所述导电滑环（4）设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：王进，郑植，蔡奇峰，徐翔宇，陈一凯，于欢，张海运，陆国栋，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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