[发明专利]一种微小型四旋翼六足仿生飞爬机器人

说明书

本发明公开了一种微小型四旋翼六足仿生飞爬机器人，涉及移动机器人领域，包括机体、旋翼组件、腿部机构，所述腿部机构设置于所述机体外侧周围，所述旋翼组件设置于所述腿部机构上。本发明能够实现移动机器人在空中以及地面两种环境下的运动，且能够在复杂的地面环境下运动，可应用于灾后救援、建筑检测、军事侦察等领域。

技术领域

本发明涉及移动机器人领域，尤其涉及一种微小型四旋翼六足仿生飞爬机器人。

背景技术

移动机器人是机器人中的一个分支，其特点是没有固定的位置，可以根据任务的需求自由移动。在科技的推动下，移动机器人逐渐由单一功能、单一环境向多功能、强环境适应性发展，特别在侦察、搜救、军事应用等领域。

现有机器人通常使用单一移动方式，例如地面运动或者空中运动，使用环境受到局限：地面机器人通常有轮式机器人、履带式机器人、多足爬行或步行机器人，这些机器人紧贴地面运动，受到地形较大的限制，遇到较大的障碍物或者沟壑就无能为力。空中机器人根据飞行原理一般分为固定翼机器人、旋翼机器人以及扑翼机器人。固定翼一般不能够原地悬停，只能执行侦察、打击、运输等有限任务，而旋翼和扑翼机器人虽然可以在固定位置保持，但是能量利用效率较低，无法长时间的工作。

文献Thrust-Assisted Perching and Climbing for a Bioinspired UAV(PopeM T et al.Biomimetic and Biohybrid Systems.Springer International Publishing，2016)公开了一种基于四旋翼的机器人，具有飞行以及粗糙墙面爬行的能力，并能自主在两种工况间切换。专利文献CN103192987A公开了一种飞行和爬壁两栖机器人及其控制方法，发明了一种具有飞行和光滑壁面爬行的机器人，结合了四旋翼飞行以及真空吸附爬行。文献陆空两栖侦察机器人结构设计(庞在祥等，长春工业大学学报，2015(3)：270-273)以及文献陆空两栖机器人飞行系统设计(马建所，北京理工大学，2015)中，分别公开了结合四旋翼以及轮式地面运动的陆空两栖移动机器人。

以上文献所述机器人，均具有两栖运动能力，但是都难以适应复杂的地面环境，在建筑废墟、自然丛林等环境下的适应性较弱。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种移动机器人，能够兼具空中飞行和地面运动功能，并能够在复杂地面环境下运动。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提高陆空两栖移动机器人对复杂地面环境的适应性。

为实现上述目的，本发明提供了一种微小型四旋翼六足仿生飞爬机器人，包括机体、旋翼组件、腿部机构，所述腿部机构设置于所述机体外侧周围，所述旋翼组件设置于所述腿部机构上。

进一步地，机体包括下主结构板、上主结构板、上位PC机、飞行控制模块、爬行控制模块、动力电池、电池框架、分电板、电调，所述下主结构板通过腿部机构与上主结构板相连接，所述上位PC机、飞行控制模块、爬行控制模块固定位于上下主结构板之间，并设置于下主结构板上，所述电池框架、分电板、电调位于下主结构板下方，并固定设置于下主结构板上，所述动力电池通过电池框架固定设置于下主结构板下方。

进一步地，所述腿部机构包括第一驱动舵机、十字轴转接件、基节、股节、二连杆、胫节，所述基节包括第二驱动舵机、基节连接板、第三驱动舵机、基节中心轴、杆端轴承限位，所述二连杆包括第一杆端轴承、螺纹杆、第二杆端轴承，所述胫节包括胫节结构件、胫节连杆轴、橡胶足。