[发明专利]一种空中飞行和全方位吸附微型机器人

权利要求书

1.一种空中飞行和全方位吸附微型机器人，其特征在于包括吸附装置（1）、吸附关节臂（2）、关节臂驱动舵机（3）、四个旋翼（4-1、4-2、4-3、4-4）、四个旋翼电机（5-1、5-2、5-3、5-4）、四个驱动器（6-1、6-2、6-3、6-4）、机器人本体（7）、远程遥控器（8），吸附装置（1）设置在吸附关节臂（2）的一端，该吸附关节臂（2）的另一端与关节臂驱动舵机（3）的输出轴连接，该关节臂驱动舵机（3）设置在舵机支架上，舵机支架固定安装在机器人本体（7）的上面，四个旋翼（4-1、4-2、4-3、4-4）固定安装在各自的旋翼电机（5-1、5-2、5-3、5-4）上，四个驱动器（6-1、6-2、6-3、6-4）分与各自的旋翼电机（5-1、5-2、5-3、5-4）连接，远程遥控器（8）发送控制命令给机器人本体（7）实现空中飞行和全方位吸附。

2.根据权利要求1所述的空中飞行和全方位吸附微型机器人，其特征在于机器人本体（7）包括四旋翼支撑架（9）、本体控制单元（10）以及起落支架（11），四个旋翼电机（5-1、5-2、5-3、5-4）、四个驱动器（6-1、6-2、6-3、6-4）设置在旋翼支撑架（9）上，起落支架（11）设置在旋翼支撑架（9）下，本体控制单元（10）设置在旋翼支撑架（9）的中央位置。

3.根据权利要求2所述的空中飞行和全方位吸附微型机器人，其特征在于本体控制单元（10）包括单片机控制器（12）、高精度三轴陀螺仪（13）、三轴加速度传感器（14）、超声波传感器（15）、无线数字接收模块（16），高精度三轴陀螺仪（13）、三轴加速度传感器（14）分别设置在单片机控制器（12）上，高精度三轴陀螺仪（13）和三轴加速度传感器（14）用于感知机器人的运动状态和姿态，并反馈给单片机控制器（12）；超声波传感器（15）设置在吸附关节臂（2）上，测量机器人本体（7）与吸附栖息目标的距离，通过串口传输到单片机控制器（12）；操作者通过远程遥控器（8）发出的控制命令信号（17）通过无线数字接收模块（16）接收由串口传输到单片机控制器（12）；单片机控制器（12）通过IO口与关节臂驱动舵机（3）连接，用于实现吸附装置（1）在机器人本体（7）上的180°转动，达到机器人在本体上方目标全方位吸附的效果。

4.根据权利要求1所述的空中飞行和全方位吸附微型机器人，其特征在于吸附装置（1）采用负压吸附装置、静电吸附装置或真空吸附盘。

5.根据权利要求4所述的空中飞行和全方位吸附微型机器人，其特征在于吸附装置（1）采用负压吸附装置，包括吸附装置本体（18）、复合密封裙（19）、负压腔（20）、压力传感器（21）、涡轮浆（22）、涡轮电机（23）、涡轮电机驱动器（24），复合密封裙（19）设置在吸附装置本体（18）的外侧面四周，在吸附装置本体（18）的内侧面中央位置设置负压腔（20），涡轮电机（23）的旋转轴与涡轮浆（22）连接，涡轮电机（23）的壳体与负压腔（20）连接，涡轮浆（22）位于负压腔（20）内，涡轮电机（23）带动涡轮浆（22）在负压腔（20）内高速旋转，将负压腔（20）的空气排出，形成负压；压力传感器（21）设置在负压腔（20）内，用于测量负压腔（20）内的压力传输给机器人本体（7）的单片机控制器（12）；涡轮电机驱动器（24）通过IO口与机器人本体（7）的单片机控制器（12）连接。

6.根据权利要求4所述的空中飞行和全方位吸附微型机器人，其特征在于吸附装置（1）采用静电吸附装置，包括正负电极（27）、绝缘体（28）、吸附装置本体（29）、高压DC-DC模块（30），正负电极（27）交替嵌在绝缘体（28）表面，该绝缘体（28）设置在吸附装置本体（29）的外侧面，高压DC-DC模块（30）的输出与正负电极（27）连接。

7.根据权利要求1所述的空中飞行和全方位吸附微型机器人，其特征在于复合密封裙（19）采用内层密封（25）和外层密封（26）相结合的密封，即在负压腔（20）外设置内层密封（25），在该内层密封（25）外设置外层密封（26），内层密封（25）采用弹性材料，外面包裹耐磨布料，外层密封（26）采用橡胶材料喇叭形状。