[發(fā)明專利]一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810331539.3
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN108839822B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢琰;解永春;胡勇;滕寶毅;文聞;吳云;林震;孫鯤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號(hào): B64G1/16
• 分類號(hào): B64G1/16;B60F5/02;B62D57/028
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：包括主艙體、輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)、測控和載荷；主艙體作為機(jī)器人的主承力結(jié)構(gòu)，為輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)、制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)、電源、測控和載荷提供安裝接口；輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)作為機(jī)器人的移動(dòng)裝置，安裝在主艙體上；推進(jìn)系統(tǒng)布局采用主推力器中心安裝和輔推力器邊緣對(duì)稱安裝的方式安裝在主艙體上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：所述主艙體采用中心對(duì)稱蝶形或半錐形結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：所述機(jī)器人包括四個(gè)輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)，每個(gè)輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括大腿、小腿、輪足、腿部關(guān)節(jié)、重復(fù)緩沖減震機(jī)構(gòu)和力傳感器；腿部關(guān)節(jié)包括雙自由度髖關(guān)節(jié)和單自由度膝關(guān)節(jié)，各關(guān)節(jié)均采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)；每個(gè)腿部關(guān)節(jié)由防塵蓋、絕對(duì)編碼器、諧波減速器、聯(lián)軸器、行星齒輪箱、伺服電機(jī)、相對(duì)編碼器、電機(jī)控制器組成；大腿和主艙體之間安裝雙自由度髖關(guān)節(jié)，大腿和小腿之間安裝單自由度膝關(guān)節(jié)，小腿的另一端安裝輪足；重復(fù)緩沖減震機(jī)構(gòu)集成在小腿上，用于克服機(jī)器人降落時(shí)與地面產(chǎn)生的沖擊；重復(fù)緩沖減震機(jī)構(gòu)接收上層控制，進(jìn)行緩沖狀態(tài)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)緩沖減震；力傳感器安裝在重復(fù)緩沖減震機(jī)構(gòu)上端與膝關(guān)節(jié)連接處。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：推進(jìn)系統(tǒng)的主結(jié)構(gòu)底部采用圓錐形空心設(shè)計(jì)，為主推力器預(yù)留安裝接口，主推力器噴管的下邊緣高于主結(jié)構(gòu)艙體底蓋下邊緣；主結(jié)構(gòu)艙體底蓋的正前、正后、正左、正右的邊緣處安裝有4組輔推力器，每組由三個(gè)輔推力器組成，中間輔推力器垂直安裝，兩側(cè)輔推力器水平向下傾斜對(duì)稱安裝；主推力器安裝在主結(jié)構(gòu)體底部中心。

5.根據(jù)權(quán)利要求3任意所述的一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：所述力傳感器采用ATI多維力傳感器測量系統(tǒng)，量程≥300N，測量精度≤0.2％。；推進(jìn)劑采用綠色低壓ADN推進(jìn)系統(tǒng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意所述的一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：所述機(jī)器人還包括用于完成機(jī)器人的自主感知、導(dǎo)航、規(guī)劃與控制的制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意所述的一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：所述機(jī)器人還包括電源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)采用“蓄電池+太陽電池板”供電，蓄電池一主一備，安裝在主艙體內(nèi)部；太陽電池板外布在主艙體的頂蓋上。

8.根據(jù)權(quán)利要求6任意所述的一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：所述制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)包括配備在機(jī)器人頂部和底部的相機(jī)和激光雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)陰影區(qū)和陽照區(qū)地形的自主準(zhǔn)確感知；采用基于主被動(dòng)視覺融合技術(shù)，自主識(shí)別突起和凹陷的障礙，為低空飛行和表面移動(dòng)提供障礙識(shí)別信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求6任意所述的一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：所述制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)還包括配備在機(jī)器人頂部得太陽敏感器和星敏感器，內(nèi)部配備高精度慣導(dǎo)敏感器，基于天文、慣性和視覺導(dǎo)航方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主導(dǎo)航，實(shí)時(shí)確定機(jī)器人的位置和姿態(tài)信息。

10.根據(jù)權(quán)利要求6任意所述的一種可重復(fù)飛行輪腿復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于：所述制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)還配備GPU處理器，用于進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理。