[发明专利]具有地面移动和飞行运动方式的轮腿复合式两栖机器人

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体来说涉及一种具有地面移动和飞行运动方式的轮腿复合式两栖机器人。

背景技术

目前，移动机器人主要采用轮式、履带式和腿式三种运动方式。轮式机器人具有高速高效的特点，技术成熟，但是越障能力差，不能适应复杂地形环境。履带式机器人适应能力强，设计紧凑，具有良好的环境适应性，但存在重量大、摩擦阻力较大、能耗很高的缺点。腿式机器人机动性好、越障能力强，但是移动速度缓慢。

搜救机器人的出现时间相对较晚，虽然现在机器人的应用领域不断的扩广，技术不断的进步，但是搜救领域的机器人，很多依然处于实验室的仿真与理念阶段，同时还存在很多难以克服和难以预料的问题，真正能够实际应用于的搜救机器人很少，而轮腿复合式移动机器人就更加少见了；

现有的机器人与操作者之间一般有无线通讯、有线通讯和语音互动三种方式，针对于搜救机器人一般具有前两种通讯方式，采用有线的通讯方式能很好的给机器人进行通电，达到持续续航的要求，能够更加方便的控制搜救机器人的工作，但是，也存在一些问题，比如极端环境下，地形比较复杂，有线的通讯不能和机器人有太远的距离，距离太大，传输线很容易缠绕或者卡住会对影响机器人的行走，过长的传输线携带很不不方便；无线通讯，可以避免上述有线通讯的不足当然也存在灾后现场地形复杂，空间狭小，减小了无线传输的距离，不过一般的灾后现场的情况无线传输还是能达到要求的；语音的播报是搜集机器人与外界通讯的一种方式，能弥提高搜救的效率；并且灾后的路况和地形都比较复杂，机器人在搜救的过程中必须具有很好的越障和攀爬的能力，在平坦的地面应具有很快的移动速度；同时，在一些极端环境下，为增加对救灾人员的安全性，对搜救机器人的自主搜救系统和定位系统提出新的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有地面移动和飞行运动方式的轮腿复合式两栖机器人。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有地面移动和飞行运动方式的轮腿复合式两栖机器人，包括：主体支架、四个轮系装置和六个三关节仿生肢装置和一个六翼飞行装置；

所述六个三关节仿生肢装置分布在主体支架两侧，每侧三个；每个三关节防生肢包括第一连接臂、第二连接臂、支足，以及第一舵机、第二舵机、第三舵机；所述第一舵机紧固在主体支架上，第一舵机连接第一连接臂的一端，形成仿生肢的第一关节；所述第一连接臂的另一端与第二舵机紧固连接，第二舵机连接第二连接臂的一端，形成仿生肢的第二关节；所述第二连接臂的另一端与第三舵机紧固连接，第三舵机和支足紧固连接，形成仿生肢的第三关节；

所述四个轮系装置分别安装在六个三关节仿生肢装置中的两个前三关节仿生肢装置和两个后三关节仿生肢装置上；轮系装置由车轮、联轴器、电机组成，电机通过联轴器连接车轮，所述电机通过电机支架固定在三关节仿生肢装置的支足上；

主体支架上设置有第一控制主板和驱动板，所述驱动板分为电机驱动板和舵机驱动板，电机驱动板与轮系装置的减速电机电连接，舵机驱动板分别与舵机连接，且电机驱动板和舵机驱动板均与第一控制主板进行电信号连接；

在主体支架上还搭载了图像采集装置、人体红外传感装置、火焰传感装置、烟雾传感装置、超声波传感装置和GPS定位装置；图像采集装置和相应的图像传输通讯模块电连接，所述图像采集装置、图像传输通讯模块与第一控制主板之间电连接，通过图像传输通讯模块将图像采集装置采集的视频信号传送至远程控制终端；所述人体红外传感装置、火焰传感装置、烟雾传感装置、超声波传感装置和GPS定位装置均与第一控制主板之间电连接；第一主控制板还连接有数据传输通讯模块，远程控制终端通过数据传输通讯模块与第一控制主板进行通讯，一方面远程控制终端通过数据传输通讯模块向第一控制主板发送控制机器人进行地面移动的控制信号；另一方面，第一控制主板通过数据传输通讯模块向远程控制终端发送各传感器的检测数据；

所述六翼飞行装置固定设置在主体支架的顶端，六翼飞行装置的控制采用第二控制主板进行单独控制，六翼飞行装置的第二控制主板上集成了远程遥控通讯模块，从而实现远程控制终端对六翼飞行装置的远程遥控。

在上述技术方案中，所述主体支架包括上支撑板、中上支撑板、中下支撑板、下支撑板，四个支撑板之间均由铜柱进行紧固连接；进一步，所述中下支撑板、下支撑板形状相同，大小相同；所述上支撑板、中上支撑板形状和大小相同。

在上述技术方案中，所述轮系装置的电机优选为减速电机。