[發明專利]一種微小型四旋翼六足仿生飛爬機器人

有效

• 申請號: 201810502677.3
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108944302B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 陳務軍;賈林睿;敬忠良;董鵬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B60F5/02
• 分類號: B60F5/02;B62D57/032;B64C27/08
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種微小型四旋翼六足仿生飛爬機器人，涉及移動機器人領域，包括機體、旋翼組件、腿部機構，所述腿部機構設置于所述機體外側周圍，所述旋翼組件設置于所述腿部機構上。本發明能夠實現移動機器人在空中以及地面兩種環境下的運動，且能夠在復雜的地面環境下運動，可應用于災后救援、建筑檢測、軍事偵察等領域。

技術領域

本發明涉及移動機器人領域，尤其涉及一種微小型四旋翼六足仿生飛爬機器人。

背景技術

移動機器人是機器人中的一個分支，其特點是沒有固定的位置，可以根據任務的需求自由移動。在科技的推動下，移動機器人逐漸由單一功能、單一環境向多功能、強環境適應性發展，特別在偵察、搜救、軍事應用等領域。

現有機器人通常使用單一移動方式，例如地面運動或者空中運動，使用環境受到局限：地面機器人通常有輪式機器人、履帶式機器人、多足爬行或步行機器人，這些機器人緊貼地面運動，受到地形較大的限制，遇到較大的障礙物或者溝壑就無能為力。空中機器人根據飛行原理一般分為固定翼機器人、旋翼機器人以及撲翼機器人。固定翼一般不能夠原地懸停，只能執行偵察、打擊、運輸等有限任務，而旋翼和撲翼機器人雖然可以在固定位置保持，但是能量利用效率較低，無法長時間的工作。

文獻Thrust-Assisted Perching and Climbing for a Bioinspired UAV(PopeM T et al.Biomimetic and Biohybrid Systems.Springer International Publishing，2016)公開了一種基于四旋翼的機器人，具有飛行以及粗糙墻面爬行的能力，并能自主在兩種工況間切換。專利文獻CN103192987A公開了一種飛行和爬壁兩棲機器人及其控制方法，發明了一種具有飛行和光滑壁面爬行的機器人，結合了四旋翼飛行以及真空吸附爬行。文獻陸空兩棲偵察機器人結構設計(龐在祥等，長春工業大學學報，2015(3)：270-273)以及文獻陸空兩棲機器人飛行系統設計(馬建所，北京理工大學，2015)中，分別公開了結合四旋翼以及輪式地面運動的陸空兩棲移動機器人。

以上文獻所述機器人，均具有兩棲運動能力，但是都難以適應復雜的地面環境，在建筑廢墟、自然叢林等環境下的適應性較弱。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種移動機器人，能夠兼具空中飛行和地面運動功能，并能夠在復雜地面環境下運動。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是如何提高陸空兩棲移動機器人對復雜地面環境的適應性。

為實現上述目的，本發明提供了一種微小型四旋翼六足仿生飛爬機器人，包括機體、旋翼組件、腿部機構，所述腿部機構設置于所述機體外側周圍，所述旋翼組件設置于所述腿部機構上。

進一步地，機體包括下主結構板、上主結構板、上位PC機、飛行控制模塊、爬行控制模塊、動力電池、電池框架、分電板、電調，所述下主結構板通過腿部機構與上主結構板相連接，所述上位PC機、飛行控制模塊、爬行控制模塊固定位于上下主結構板之間，并設置于下主結構板上，所述電池框架、分電板、電調位于下主結構板下方，并固定設置于下主結構板上，所述動力電池通過電池框架固定設置于下主結構板下方。

進一步地，所述腿部機構包括第一驅動舵機、十字軸轉接件、基節、股節、二連桿、脛節，所述基節包括第二驅動舵機、基節連接板、第三驅動舵機、基節中心軸、桿端軸承限位，所述二連桿包括第一桿端軸承、螺紋桿、第二桿端軸承，所述脛節包括脛節結構件、脛節連桿軸、橡膠足。