[实用新型]一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空中机器人，具体涉及一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人。

背景技术

目前，许多应用领域都要求飞行器能够进行低空低速的飞行，进行低空作业，并且有良好的机动性和隐蔽性。因此，出现了以单旋翼直升机为平台的飞行器系统。这种单旋翼飞行器能够实现低空低速飞行，也能够完成一定的低空作业，但是，由于采用一个旋翼，所以旋翼的尺寸一般都比较大，工作时比较危险，且单旋翼翼面攻角控制机构复杂，而且是单一失效点，所以故障容度较差。而多旋翼飞行器具有良好的飞行机动性和稳定性，能够完成许多复杂的低空作业，具有垂直起落简单、悬停加速灵活，机动性能强、空中调姿能力强等特点，相对于单旋翼飞行器在相同的运作空间内更易实现较大的推重比，增加任务载荷在总体载荷中的比重。

在以飞行器为平台的空中机器人领域的研究中，空中机器人大多只局限于单一的任务，限制了其应用范围。机器人的任务由单一化向多功能化方向发展是空中机器人的一个发展趋势。将飞行和爬壁功能集成于一体，设计兼具飞行和爬壁功能的多功能空中机器人是当前需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了实现兼具飞行和爬壁功能的多功能空中机器人，采用基于多旋翼飞行平台包含腿轮式爬壁结构的空中机器人结构，提出一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人。

本实用新型的一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人，包括旋翼、旋翼驱动电机、爬壁大腿、爬壁小腿、髋关节驱动电机、膝关节驱动电机、刚度加强环、机器人主体、壁面行走轮、落地支撑杆、旋翼支撑杆。

机器人主体为圆形盘状结构，四个旋翼支撑杆沿着机器人主体的下表面四周呈对称分布，并用螺钉固定于机器人主体上。旋翼驱动电机用螺钉固定于旋翼支撑杆的外端，旋翼依次固定在旋翼驱动电机的转动轴上。且旋翼的旋转平面位于旋翼支撑杆的下方。落地支撑杆固定连接于旋翼支撑杆下方。落地支撑杆上安装弹簧，在机器人落地时起支撑和缓冲作用。刚度加强环与机器人主体同心，紧固于旋翼支撑杆的上方。

爬壁大腿通过髋关节与机器人主体上表面连接，爬壁小腿通过膝关节与爬壁大腿连接，两组爬壁大腿及爬壁小腿位于机器人的一个对称平面内。壁面行走轮位于爬壁小腿的末端。

在髋关节与膝关节上分别固定有髋关节驱动电机、膝关节驱动电机。

为提高机器人的安全性，可以在机器人的外围安装一个保护性装置-保护架。保护架由四个U形铁丝与一个圆环铁丝焊接组成，U形铁丝的一端与机器人的落地支撑杆相固定，另一端焊接圆环铁丝，U形铁丝的高度到达旋翼所在平面。

所述旋翼的翼型采用CLARK-Y翼型。所述旋翼支撑杆外形横截面设置为圆形。所述机器人各旋翼1之间间距大于旋翼1直径的两倍，所述的间距为旋翼的旋转中心的距离。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型是一种新型的多旋翼多功能空中机器人，实现了旋翼式飞行器与腿轮式运动机构的融合；

(2)机器人的机械结构简单、易于实现；

(3)机器人在飞行中具有稳定性高、体积小等优点；

(4)机器人在爬壁中具有壁面适应性强、越障能力强、适用范围广等优点。

附图说明

图1是本实用新型一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人的结构示意图；

图2是本实用新型一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人加保护架后的结构示意图；

图中：

1-旋翼            2-旋翼驱动电机    3-爬壁大腿       4-爬壁小腿

5-髋关节驱动电机  6-膝关节驱动电机  7-刚度加强环     8-机器人主体

9-壁面行走轮      10-落地支撑杆     11-旋翼支撑杆    12-保护架

13-U形铁丝        14-圆环铁丝

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型是是一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人，如图1所示，包括旋翼1、旋翼驱动电机2、爬壁大腿3、爬壁小腿4、髋关节驱动电机5、膝关节驱动电机6、刚度加强环7、机器人主体8、壁面行走轮9、落地支撑杆10、旋翼支撑杆11。