[发明专利]一种水陆空三栖旋翼机器人及其工作方法

权利要求书

1.一种水陆空三栖旋翼机器人，其特征在于，包括：

主体底板(1)；

四个旋翼模块(2)，对称设置在主体底板(1)的四角处，接受电控模块(5)的控制，旋翼模块(2)包括旋翼(24)、陆行轮(26)以及驱动旋翼(24)、陆行轮(26)工作的驱动机构；

四个变形模块(3)，分别与四个旋翼模块(2)一一对应，对称设置在主体底板(1)的四角处，用于驱动对应旋翼模块(2)在竖直方向旋转，接受电控模块(5)的控制；

电控模块(5)，设置在主体底板(1)上，为三栖旋翼机器人提供电能和控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种水陆空三栖旋翼机器人，其特征在于，还包括起落架，设置在主体底板(1)底面，用于在三栖旋翼机器人由飞行状态转换为陆行状态的过程中支撑三栖旋翼机器人，接受电控模块(5)的控制。

3.根据权利要求2所述的一种水陆空三栖旋翼机器人，其特征在于，所述起落架包括四个对称设置在主体底板(1)底面四角处的起落架模块(4)，所述起落架模块(4)包括直线推杆电机(41)、连杆(43)、连接块(44)、支腿(42)和铰接座(45)，所述直线推杆电机(41)固定在主体底板(1)底面，所述直线推杆电机(41)的推杆前端与连杆(43)一端铰接，所述连杆(43)另一端与连接块(44)铰接，所述连接块(44)与支腿(42)固定连接，所述支腿(42)顶端与铰接座(45)铰接，所述铰接座(45)固定在主体底板(1)底面。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种水陆空三栖旋翼机器人，其特征在于，所述驱动机构包括机臂(21)、驱动电机(22)和超越离合器(23)，所述驱动电机(22)设置在机臂(21)前端，所述机臂(21)后端与对应的变形模块(3)连接，所述驱动电机(22)的输出轴末端与旋翼(24)固定连接，所述驱动电机(22)的输出轴与超越离合器(23)配合连接，所述陆行轮(26)通过轮毂(25)与超越离合器(23)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种水陆空三栖旋翼机器人，其特征在于，所述变形模块(3)包括数字舵机(32)、主动齿轮(34)、从动齿轮(33)和两个轴座(31)，所述两个轴座(31)相对设置，所述机臂(21)穿过两个轴座(31)且与轴座(31)旋转配合，所述从动齿轮(33)套设在机臂(21)上且与机臂(21)固定连接，所述从动齿轮(33)卡在两个轴座(31)之间，所述主动齿轮(34)与从动齿轮(33)啮合，所述主动齿轮(34)与数字舵机(32)的输出轴固定连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种水陆空三栖旋翼机器人，其特征在于，所述电控模块(5)包括控制器(51)、无线通信模块(52)和电池(54)，所述控制器(51)分别与无线通信模块(52)和电池(54)连接。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种水陆空三栖旋翼机器人，其特征在于，所述电控模块(5)外侧设有电控模块防水外壳，所述变形模块(3)外侧设有变形模块防水外壳(62)。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种水陆空三栖旋翼机器人，其特征在于，所述主体底板(1)呈X形。

9.一种水陆空三栖旋翼机器人的工作方法，用于权利要求4所述的一种水陆空三栖旋翼机器人，其特征在于，包括以下步骤：

当三栖旋翼机器人要切换到飞行状态时，所有变形模块驱动对应的旋翼模块旋转至水平状态与主体底板平行，旋翼模块的驱动电机的输出轴按照设定的旋转方向旋转，使超越离合器与驱动电机的输出轴分离，陆行轮不旋转，驱动电机驱动旋翼旋转，旋翼高速旋转为机身提供升力与姿态调整的动力，主体底板上相邻旋翼模块的旋翼旋转方向相反；

当三栖旋翼机器人要从飞行状态切换到陆行状态时，首先，起落架降下，三栖旋翼机器着陆，然后，所有变形模块驱动对应的旋翼模块旋转至竖直状态与主体底板垂直，主体底板上相邻旋翼模块的旋转方向相反，旋翼模块的驱动电机的输出轴按照设定的旋转方向旋转，使超越离合器与驱动电机的输出轴啮合，驱动电机驱动陆行轮旋转，从而驱动三栖旋翼机器人陆行；

当三栖旋翼机器人要切换到水中潜行状态时，主体底板前侧两个变形模块或后侧两个变形模块驱动对应的旋翼模块旋转至竖直状态与主体底板垂直，且这两个旋转至竖直状态的旋翼模块的旋转方向相反，旋转至竖直状态的旋翼模块的驱动电机的输出轴按照设定的旋转方向旋转，使超越离合器与驱动电机的输出轴分离，陆行轮不旋转，驱动电机驱动旋翼旋转，旋翼高速旋转为机身提供推力与姿态调整的动力，旋转至竖直状态的旋翼模块的旋翼旋转方向相反。