[發(fā)明專利]一種具備爬樓、跳躍功能的路空兩用無人機(jī)及其運(yùn)行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110219237.9
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112937235B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉繁;倪虹;盧飛;周杰;勾治踐;王婧;葉霞;馬寶麗;袁鴻斌
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院
• 主分類號: B60F5/02
• 分類號: B60F5/02;B64C27/32;B64C27/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

本發(fā)明公開了一種具備爬樓、跳躍功能的路空兩用無人機(jī)及其運(yùn)行方法。其包括機(jī)體和六根變形支臂。六根變形支臂的內(nèi)端均安裝在機(jī)體的邊緣處。所述變形支臂包括內(nèi)臂、中臂組件、外臂和陸空兩用動(dòng)力組件。內(nèi)臂、中臂組件、外臂由內(nèi)至外依次連接，且相互之間能夠在動(dòng)力元件的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。陸空兩用動(dòng)力組件安裝在外臂的外端。外臂包括第一外臂支架與第二外臂支架。外臂上安裝有外臂伸縮驅(qū)動(dòng)組件。外臂伸縮驅(qū)動(dòng)組件包括伸縮驅(qū)動(dòng)組件、伸縮鎖止組件和減震組件。陸空兩用動(dòng)力組件包括底座、主軸、主軸驅(qū)動(dòng)組件、飛行組件和陸地組件。本發(fā)明通過變形支臂的變形以及離合組件的通斷，能夠切換為飛行模式、行走功能模式和爬樓越障模式，具有很強(qiáng)的地形通過能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具備爬樓、跳躍功能的路空兩用無人機(jī)及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)

目前，市場上的旋翼飛行器類型主要包括固定翼飛行器、多旋翼飛行器和一些傳統(tǒng)的多旋翼飛行器大多采用固定槳距的螺旋槳，通過調(diào)節(jié)螺旋槳的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生不同的反扭力矩和拉力來控制飛行姿態(tài)的平衡。其中的路空兩用無人機(jī)功能相比較而言更多，但傳統(tǒng)的路空兩用無人機(jī)大多數(shù)為簡單的行走功能加上飛行功能，功能單一，特別是面對地形復(fù)雜多變的環(huán)境中無法正常使用，不能夠穩(wěn)定，局限性也大，不能應(yīng)用于多種場合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具備爬樓、跳躍功能的路空兩用無人機(jī)及其運(yùn)行方法。

本發(fā)明一種具備爬樓、跳躍功能的路空兩用無人機(jī)，包括機(jī)體和六根變形支臂。六根變形支臂的內(nèi)端均安裝在機(jī)體的邊緣處。所述變形支臂包括內(nèi)臂、中臂組件、外臂和陸空兩用動(dòng)力組件。內(nèi)臂、中臂組件、外臂由內(nèi)至外依次連接，且相互之間能夠在動(dòng)力元件的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。陸空兩用動(dòng)力組件安裝在外臂的外端。

所述的陸空兩用動(dòng)力組件包括底座、主軸、主軸驅(qū)動(dòng)組件、飛行組件和陸地組件。主軸支承在底座上；主軸的軸線與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副的公共軸線垂直。主軸由主軸驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。所述的飛行組件安裝在主軸的外端；飛行組件上設(shè)置有螺旋槳。

所述的陸地組件包括車輪、上臺階輔助組件和離合組件。車輪固定在主軸上。上臺階輔助組件和離合組件位于車輪與底座之間。上臺階輔助組件包括彈性條和套筒。套筒套置在主軸上。彈性條的內(nèi)端與套筒的外側(cè)面固定。彈性條彎曲設(shè)置，且外凸側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)防滑凸塊。所述的套筒與主軸通過離合組件連接。套筒與主軸之間設(shè)置有摩擦鎖定組件包括摩擦環(huán)和摩擦桿。摩擦環(huán)固定在套筒靠近底座的端部。摩擦桿的一端與底座固定，另一端與摩擦環(huán)位置對應(yīng)。

作為優(yōu)選，所述的上臺階輔助組件還包括拉繩和收卷組件。拉繩的外端與彈性條的外端固定。拉繩的內(nèi)端連接到收卷組件。所述的收卷組件包括收卷電機(jī)、收卷輥、收卷主動(dòng)齒輪和收卷從動(dòng)齒輪。收卷電機(jī)固定在套筒的側(cè)面上。收卷輥支承在套筒的側(cè)面上；拉繩的內(nèi)端纏繞固定在收卷輥上。收卷主動(dòng)齒輪、收卷從動(dòng)齒輪與收卷電機(jī)、收卷輥分別固定。收卷主動(dòng)齒輪采用不完全齒輪。收卷主動(dòng)齒輪與收卷從動(dòng)齒輪嚙合。

作為優(yōu)選，所述的離合組件包括第一離合爪、第二離合爪、第一環(huán)形拉盤、第二環(huán)形拉盤、形狀記憶合金條和復(fù)位彈簧。第一離合爪與主軸固定。第二離合爪與套筒的端部固定。第一離合爪與第二離合爪的相對側(cè)面上設(shè)置有相互匹配的鎖合齒。所述的第一環(huán)形拉盤套置在套筒上。第二環(huán)形拉盤套置在主軸上。第一離合爪與第二離合爪位于第一環(huán)形拉盤與第二環(huán)形拉盤之間。第一環(huán)形拉盤與第二環(huán)形拉盤相對側(cè)面之間設(shè)置有多個(gè)復(fù)位彈簧和多根形狀記憶合金條。當(dāng)形狀記憶合金條通電時(shí)縮短，第一離合爪與第二離合爪對接，摩擦桿與摩擦環(huán)分離。當(dāng)形狀記憶合金條斷電時(shí)，第一離合爪與第二離合爪分離，摩擦桿與摩擦環(huán)接觸。