[实用新型]基于旋翼气动力的运动体

说明书

公开一种基于旋翼气动力的运动体，包括机身(1)、矢量推力部件(2)和支撑轮(3)。该运动体采用旋翼气动力提供运动体爬壁动力，以旋翼气动力作为墙壁运动的动力，可在较大程度上简化爬壁运动结构，提高运动体墙面运动的灵活性，并根据旋翼气动力大小具备较为广泛的速度范围。

技术领域

本发明涉及爬壁运动体技术，具体涉及旋翼运动体轮式墙面行进问题。

背景技术

进入21世纪以来，随着电子技术、信息技术和智能技术的飞速发展，各种类型的运动体取得了长足的发展和进步，不仅成为世界科学技术研究的重要领域，也已在社会生活的各个方面发挥着越来越重要的作用。对于灾难救援、城市安保、反恐侦查等特种任务来说，由于环境和任务场景复杂，往往需要运动体的辅助才能完成好任务。

因此，考虑能否设计一种爬壁运动体技术，满足任务需求。爬壁移动运动体是运动体的一个特种分支，按照移动技术可以分为：足式、轮式和履带式；按照吸附技术可以分为：负压吸附、磁吸附等，将吸附技术和移动技术灵活相结合形成了一系列功能、性能各异的爬壁运动体。

2005年，美国纽约城市大学的学者研制了一种用于反恐侦查的爬壁运动体，采用单吸盘吸附，由两轮差速驱动和导向轮相结合的方式移动，采用单吸盘或双吸盘的爬壁运动体，具有结构简单、控制容易，重量轻、易于实现吸附机构小型化等优点，但这类运动体的墙面机动能力较差。香港城市大学设计了一种履带式多吸盘的爬壁运动体，运动体共有52个小吸盘，并具有转向机构，可在玻璃幕墙和船壳等壁面爬行，增加了运动体的墙面机动能力。多吸盘吸附式爬壁运动体具有可承受负载能力大和壁面的适应能力较好等特点，但其结构复杂、不易控制，这些缺点限制了它的发展。

磁吸附式运动体主要针对大型结构件焊接、维护和检测任务，北京石油化工学院研发了一种能在工件表面自由行走，行走方向和行走速度可实时调节的磁轮吸附全位置无轨焊接运动体，适用于大型球罐、储罐和船体纵缝、横缝与仰缝的全位置多道多层实时跟踪焊接。日本东京工业大学的A.Nagakubo等人研制了四足爬壁运动体，运动体每个吸盘由多个小密封腔组成，运动体既使在粗糙、有裂缝的壁面也具有较高的吸附效率，该运动体的负载能力可达45KG，移动速度能达7.5m/min。南京理工大学研制的桥梁检测爬壁运动体。该运动体采用单腔负压吸附，由运动体两边的四个车轮实现移动。其携带有视觉等检测设备，能代替人工对桥梁的桥墩、桥身和索塔等进行外观病害检测。

现有的爬壁运动体都是专为爬壁作业设计的，负载能力强，结构稳定，便于操控，但很多运动体对于墙面的平整程度和材质有特殊的要求，运动体的机动速度、越障能力较低，此外这些运动体的能耗较高，背负笨重的电磁力或真空发生装置，需要线缆提供能源，这些特征使得这类运动体只能专用于特定墙面环境的特定作业任务中。足式运动体、履带式运动体能够较好的适应地面或墙面环境，但移动速度较慢，难以为飞行模态提供起飞速度，并且结构重量大。

由此可见，如何设计轻便快捷的爬壁运动体结构以及分析其特殊气动性能对于爬壁运动体提出了新的挑战。在国内外现有的技术中，尚未有人提出过基于旋翼气动力的运动体爬壁技术，因此也未有人提出过基于旋翼气动力爬壁运动体结构，并且由于该种运动体要保证其快速机动性与便携性，传统的足式运动体、履带式运动体不能得到较好的应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于旋翼气动力的运动体，包括机身1、矢量推力部件2和支撑轮3；其中