[发明专利]一种空陆两栖球形机器人

摘要

本发明是一种空陆两栖球形机器人，由球形外框、机架、连接装置、动力系统、控制系统和电源系统组成，兼具球形机器人和多轴飞行器的特性。通过控制两组横列旋翼提供的升力大小和方向，实现机器人在地面上的直线运动、原地转向和在空中的起飞降落、空中机动等运动形式。使用者可以通过手控器与机器人通信，实时监测机器人的运行情况，并由主控板控制其运动。该机器人内部有较大空间，可以安装多种扩展功能组件，完成多种任务。该机器人还可以通过配备不同的末端装置执行不同类型的作业。该机器人结构精简、运动灵活，具备独特的环境适应性，可以在三维复杂环境中运动。

主权项

1.一种空陆两栖球形机器人，其特征在于，包括球形外框、机架、连接装置、动力系统、控制系统和电源系统；所述球形外框为机器人整体起到支撑作用，并辅助完成机器人在地面上的运动，所述机架通过所述连接装置与所述球形外框固连，位置与所述球形外框的水平直径重合，所述动力系统、所述控制系统、所述电源系统均安装在所述机架上，位于所述球形外框内部；所述球形外框组件包括导轨环(一)、导轨环(二)和连接环，导轨环(一)和导轨环(二)直径相等且平行布置，连接环位于导轨环(一)、导轨环(二)的内侧，它所在平面经过导轨环(一)、导轨环(二)的圆心连线，与导轨环(一)、导轨环(二)均垂直，连接环与导轨环(一)、导轨环(二)有四处交点，且在交点处固连；所述机架包括机臂(一)、基板和机臂(二)，为内部组件提供安装位置，机臂(一)和机臂(二)关于基板对称分布，分别与基板固连，机臂(一)、基板和机臂(二)安装在所述球形外框内部，其质心共线且与所述球形外框的水平直径重合；所述连接装置包括侧板、侧板固定板和侧板横轴，侧板固定板位于连接环的外侧，其法线与连接环的水平直径重合，侧板与侧板固定板平行，紧贴于连接环的内侧，侧板与侧板固定板固连并紧固在连接环上，侧板横轴与侧板带有的轴承内孔通过过盈配合紧固，连接环上的两组连接装置对称安装，分别将所述机架的两端与所述球形外框固连；所述动力系统包括电子调速器、电机、螺旋桨、螺旋桨夹、舵机和舵机架，螺旋桨夹固定螺旋桨于电机轴上，由电机带动螺旋桨同步转动，电机安装在舵机架上，由舵机带动舵机架以及其上安装的电机、螺旋桨同步转动，电子调速器与电机连接，控制电机的转动，两组动力系统对称安装在所述机架的两侧，形成横列双旋翼布局；所述控制系统包括主控板、惯性测量单元、通信模块、控制程序、手控器，主控板、惯性测量单元。通信模块安装在基板上，控制程序在主控板上运行，手控器具有交互界面，主控板分别与惯性测量单元、通信模块连接，惯性测量单元测量机器人的位姿信息，传输给主控板，主控板通过通信模块与手控器通信，主控板与舵机、电子调速器通过信号线连接，发送控制指令，手控器可以进行系统设置和实时监测机器人的运行状态；所述电源系统包括电池和开关，电池为电子调速器直接供电，电子调速器自带的电路通过转接板为主控板和舵机供电，使用一个总开关控制电路的通断。