[实用新型]一种陆空两栖多用机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于无人机平台及机器人智能设备领域，特别涉及一种陆空两栖多用机器人。

背景技术

自无人机开始发展以来，大都是仅可以在天空中飞行，传统无人机的起落架形式虽然多样化，强度高，但是缺乏有效的地面运动能力。而传统的机器人在执行任务时快速运送现场，操作人员运用遥控设备将机器人驶向危险区域工作。但传统的机器人都是通过车轮、履带在陆地上进行工作，受地形影响较大，仅适用于土地平坦无起伏地势的危险区域，而一些地形复杂、沟壑纵横的地带便会对机器人的行动造成极大阻碍，因而对机器人执行工作产生很不利的影响。

发明内容

发明目的：针对现有无人机或机器人的缺陷，设计一种既可以和传统多旋翼无人机一样垂直起降、又可以在地面上依靠自身动力前行的陆空两栖多用机器人。

技术方案：一种陆空两栖多用机器人，包括机器人本体、电源与控制系统、应用设备，其特征在于：

所述机器人本体包括两侧机身、设备舱面板、飞行动力系统、地面动力系统，所述两侧机身包括对称设置的左侧板、右侧板，所述左侧板和右侧板又分别包括互相平行且中部镂空的内侧板和外侧板，所述内侧板和外侧板之间通过设在边缘的若干带有齿轮的皮带轮和轴承连接在一起，所述若干皮带轮的外部啮合一圈带有齿轮的履带；所述内侧板和外侧板在中部镂空部分之间固定一根水平方向的碳管，在所述碳管上装有与碳管垂直设置的两组共轴双旋翼；所述两个内侧板之间通过若干对称设置的连杆、螺丝与中间的设备舱面板连接固定；所述飞行动力系统包括四组飞行直流无刷电动机、直流调速变频器，分别安装在所述每组共轴双旋翼的中间；所述地面动力系统包括两组地面驱动直流无刷电动机、直流调速变频器，分别安装在左侧板、右侧板上，所述地面驱动直流无刷电动机带动皮带轮与履带，完成所述机器人在地面的行走；所述电源与控制系统及所述应用设备都通过设在设备舱面板上的悬挂点和尼龙绳固定在所述设备舱面板上；

所述电源与控制系统包括电源、陆空芯片、地面控制芯片、应用设备主控芯片，所述陆空芯片和地面控制芯片分别通过产生PWM脉冲信号来驱动所述飞行直流无刷电动机和地面驱动直流无刷电动机，控制所述陆空两栖多用机器人的飞行和地面行走；所述应用设备主控芯片控制各种所述应用设备的动作和功能；

所述应用设备包括运动传感组件、弱磁传感器、气压传感器、机械臂、烟雾及温度检测模块、摄像头、红外镜片、语音模块；所述应用设备一律购买，不做过多的叙述。

优选的，所述履带由聚氨酯材料制成，所述皮带轮为尼龙材料制成；

优选的，所述两侧机身的内侧板、外侧板及设备舱面板均为碳纤板材质，碳纤维比重为1.732，比强度高，密度低；防尘防水，同时在一定程度上隔绝高温扩大其应用范围；

优选的，所述连杆为铝镁合金材质，耐冲击，减震性能良好。

由于采用皮带轮和履带传动的结构，履带所特有的耐冲击、大接近角、大离去角的特性得以发挥，它在地面的前进、后退、速度及功率变化等是通过遥控器、电脑、智能手机等的遥控控制地面驱动直流无刷电动机的转动，进而实现对皮带轮和履带的控制。

而飞行动力系统保护在履带内部，一般的冲撞不足以对飞行机构造成损害；所述陆空芯片受到安装在遥控器、电脑、智能手机等内部的陆空模块的遥控控制，产生PWM脉冲信号来驱动所述飞行直流无刷电动机，从而控制所述陆空两栖多用机器人的飞行状态。

所述共轴双旋翼与传统单旋翼的主要区别是采用上下共轴反转的两组旋翼，用来平衡旋翼扭矩，使得本机器人即使在倾覆后也可以以倒飞状态离开地面，可以主动抵抗倾覆；在结构上，由于采用两副旋翼，与相同重量的单旋翼相比，若采用相同的桨盘载荷，其旋翼半径仅为单旋翼的70％。

下面按照加工工艺的过程顺序来叙述所述机器人本体的制作过程：

首先是用雕刻机加工成型机身所需的左侧板、右侧板、设备舱面板；然后将处理后的尼龙材质的皮带轮与轴承结合，将预加工的左侧板、右侧板、设备舱面板与相对应的铝镁合金材质的连杆连接在一起，固定在对应位置；将左侧板、右侧板与设备舱面板连接，并置于工装平台上校准水平；然后将皮带轮、履带、共轴双旋翼、飞行动力系统、地面动力系统分别安装于所述机器人本体上。