[发明专利]蝶形仿生多功能机器人

说明书

蝶形仿生多功能机器人，它涉及仿生机器人技术领域，它包括蝴蝶身体、蝴蝶翅膀、凸轮机构、超声波传感器、球形云台摄像机、前轮机构、夹持机构、后轮机构和涵道尾桨；凸轮机构固定在蝴蝶身体上方，超声波传感器固定在蝴蝶头部前方，球形云台摄像机安装在蝴蝶头部下方，蝴蝶身体腹部下方还固接有夹持物体的夹持机构，前轮机构和后轮机构分别固定在蝴蝶身体腹部下方以支撑机器人滑行；本发明具有操作方便、性能稳定和通用性强的特点。

技术领域

本发明涉及仿生机器人技术领域，尤其涉及一种蝶形仿生多功能机器人。

背景技术

随着时代的发展，当今世界，科技发展水平日益进步，机器人研究领域已经向航空航天、水面水下、地下管道等环境发展，未来的机器人将在人类无法工作的环境中代替人类工作。随着导航、控制技术的不断发展和成熟，飞行机器人已经成功用于航空拍摄、灾难现场勘察、环境监测等众多领域，但随着人类活动范围的扩大，飞行机器人不仅要求具备飞行能力，还要具备其它特殊功能，所以一种具备多功能作业能力的新型机器人系统逐渐成为飞行机器人领域新的研究特点。

机器人往往需要适应未知的环境，实现多种探测、作业等功能，对机器人的运动灵活性、适应性、多功能性的要求较高。现有的飞行机器人多采用螺旋桨或者喷气推进形式，能够到人们无法进入的地方进行探测、研究、采取样本等，但是一般只能进行空中飞行，其他能力还并不完善，而移动性能、功能多样性是未来机器人在许多场合的关键能力。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种蝶形仿生多功能机器人，模拟蝴蝶的飞行模式，利用凸轮的旋转反复拉动蝴蝶翅膀的连接杆来是的蝴蝶翅膀两边对称上下摆动，从而实现蝴蝶的飞行运动，利用超声波传感器来使蝴蝶机器人能够检测障碍并有效避障飞行，利用球形云台摄像机进行拍摄和录像，利用车轮来进行地面移动，利用夹持机构来实现远程获取物体的功能，利用无线控制模块来实现远程操控蝴蝶机器人，涵道尾桨通过中央控制模块来控制电机正反转，从而使蝴蝶机器人进行左转或者右转，所有的功能综合运用从而实现了该蝴蝶机器人的微型化、集成化与通用性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种蝶形仿生多功能机器人包括蝴蝶身体、蝴蝶翅膀、凸轮机构、超声波传感器、球形云台摄像机、前轮机构、夹持机构、后轮机构和涵道尾桨；

凸轮机构固定在蝴蝶身体上方，超声波传感器固定在蝴蝶头部前方，球形云台摄像机安装在蝴蝶头部下方，蝴蝶身体腹部下方还固接有夹持物体的夹持机构，前轮机构和后轮机构分别固定在蝴蝶身体腹部下方以支撑机器人滑行，涵道尾桨固定在蝴蝶尾部中心；

所述的蝴蝶翅膀包括用于固接薄膜的翅膀薄膜杆和搭载薄膜的翅膀固定杆，翅膀薄膜杆和翅膀固定杆分别与翅膀框架连接，翅膀固定杆上装有固定座使蝴蝶翅膀与凸轮机构连接；

所述的蝴蝶翅膀分为结构相同的蝴蝶左翅膀和蝴蝶右翅膀，所述蝴蝶左翅膀和蝴蝶右翅膀分别由蝴蝶翅膀上的连接轴和蝴蝶身体两侧的连接座进行连接并且转动；

所述的蝴蝶翅膀通过翅膀连接杆与凸轮机构连接，所述的凸轮机构是一个内置双层凹槽的凸轮，双轮滚子的两个滚子分别固定在双层凹槽的上下槽面轨道中，并且双轮滚子与翅膀连接杆通过滚子连接杆互相铰接而连接；所述翅膀连接杆一端固定在固定杆上的固定座上，另一端固定在滚子连接杆上，凸轮通过驱动电机驱动做旋转运动使得双轮滚子在上下槽面轨道运动驱动蝴蝶翅膀做两边对称的上下往复运动。

进一步地，所述的超声波传感器的超声波发生器发射超声波，超声波接收器接受反射回来的超声波。

进一步地，所述的球形云台摄像机由左右驱动电机控制左右旋转范围为180°，由上下驱动电机控制上下旋转范围为90°。

进一步地，所述前轮机构包含前弹性支撑装置、前转向机构和前车轮；蝴蝶身体腹部与前车轮之间布置有与二者连接的前转向机构，前转向机构与蝴蝶身体腹部之间安装有前弹性支撑装置。