[發明專利]新型四旋翼兩棲機器人

有效

• 申請號: 201410699027.4
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104494818A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 徐博達;駱廣杰;趙宏偉;于丹陽;楊宇恒;任帥;李佳思
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64D47/00;B62D57/028;B60F5/02
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：包括旋翼飛行器機構、控制機構、地面行走機構和信息采集機構，其中飛行器機構是由旋翼（5）、電機a、b、c、d（1、2、3、4）和機架（7）組成；控制機構包括一個控制盒（6），內部裝有高蓄能電池（17）、小型PLC控制系統（15）及模擬量模塊（16）；信息采集機構是由機載部分和無線傳輸系統組成，所述機載部分包括微型攝像頭（8）及視頻發射器（14）；地面行走機構通過四個足部（19）兩段化設計，實現快速平移和轉向；照明設備由兩個鈉燈（18）組成。

2.根據權利要求1所述的新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：所述的機架7采用納米碳纖維新型材料制成，其外面包覆薄合金鋁，四個角為圓環形的鏤空結構，其直徑為旋翼（5）的最大長度的1.1~1.2倍，在每個圓環中間分別設有電機安裝凹槽，電機a、b、c、d（1、2、3、4）分別安裝在機架四角的圓環中心凹槽內，四個旋翼（5）分別安裝在四個電機軸上。

3.根據權利要求1或2所述的新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：所述的機a、b、c、d（1、2、3、4）均采用相同的高精度無刷直流電機，通過調整電機的轉速關系，實現機體垂直、俯仰、滾轉、偏航、前后、側向的運動。

4.根據權利要求1或2所述的新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：所述的旋翼（5）是由兩個互成角度的金屬片，通過一個短圓柱軸連接而成；該旋翼（5）采用耐磨輕質合金材料制成，其表面經過耐高溫處理。

5.根據權利要求1所述的新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：所述的飛行器機構的機架（7）底面與控制機構的控制盒（6）的上端面通過固連在一起，對角兩個旋翼的連線與控制盒（6）的兩個側面分別平行；信息采集機構安裝在控制盒（6）的內部，微型攝像頭（8）安裝在控制盒（6）的底面外側；鈉燈（18）安裝在控制盒（6）的前側面上，與機器人的主運動方向一致。

6.根據權利要求1所述的新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：所述的地面行走機構的足部（19）包括四條相同的腿，每條腿都是由腿支架和足組成，所述腿支架采用兩段化設計，是由大腿支架（9）、小腿支架（10）和微型銷軸電機組成，所述大腿支架（9）與控制盒（6）通過固連在一起，大腿支架（9）和小腿支架（10）通過通過微型銷軸電機連接在一起，微型銷軸電機的磁極焊接在小腿支架（10）下端的孔內，微型銷軸電機的線圈繞在大腿支架（9）的中心軸上；旋翼（5）上下設有墊片，通過螺栓螺母連接在機架四角。

7.根據權利要求6所述的新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：所述的足是由支座（11），無刷輪轂電機和小輪（12）組成，所述支座（11）上端是與小腿支架（9）下端等直徑的圓柱，其下端是扁平狀的結構，在下端中部鉆有圓形的軸承座孔；四條腿上分別在機架內部焊接有無刷輪轂電機，通過控制系統實現不同方向的旋轉。

8.根據權利要求7所述的新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：所述的支座（11）下端扁平狀結構外表面上固定有圓環形磁極，小輪（12）是短圓柱形狀，內側開有圓環槽，其中心主軸上繞有輪轂電機的線圈；深溝球軸承（13）安裝在支座（11）下端中心圓形的軸承座孔內；小輪（12）的中心軸安裝在深溝球軸承（13）孔內，支座（11）與小輪（12）組成無刷直驅輪轂電機，足通過支座（11）與小腿支架（10）下端固連在一起。

9.根據權利要求1所述的新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：所述的旋翼飛行器機構、控制機構、地面行走機構和信息采集機構均安裝有傳感器，小型PLC控制系統（15）采集各傳感器的信息。

10.根據權利要求1所述的新型四旋翼兩棲機器人，其特征在于：所述的照明設備處安裝有光傳感器，通過微型攝像頭（8）拍攝地面的情況，并由視頻發射器（14）將視頻信號實時發送回地面。