[发明专利]一种变形多栖机器人及控制方法有效

专利信息
申请号: 202010180964.4 申请日: 2020-03-16
公开(公告)号: CN111216498B 公开(公告)日: 2022-07-12
发明(设计)人: 姬书得;王海瑞;胡为;宋崎;龚鹏;岳玉梅;熊需海;杨康;王留芳 申请(专利权)人: 沈阳航空航天大学
主分类号: B60F5/00 分类号: B60F5/00;B60F5/02;B60B19/02;B60L50/75;B64C27/26;B64C29/00;B64C35/00;B64D27/24
代理公司: 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 代理人: 李珉
地址: 110136 辽宁省沈*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 变形 机器人 控制 方法
【说明书】:

一种变形多栖机器人及控制方法,机器人包括机身、机翼、多功能车轮及车轮姿态调整组件,两个机翼对称安装在机身顶部左右两侧;四个多功能车轮在机身四周均布设置,机身与每个多功能车轮之间均通过车轮姿态调整组件相连。控制方法为:设定变形多栖机器人的工作模式;设定叶片转角;设定车轮姿态,分别为地面行驶姿态、空中垂直飞行姿态、空中水平飞行姿态、水面滑行姿态、水中水平航行姿态、水中下潜姿态及水中上浮姿态;执行地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式或水下工作模式,以及在不同工作模式间转换。本发明可实现水陆空三栖作业,可在复杂工作环境下无间隙的进行不同工作模式下的转换,为完成特殊情况下的任务目标提供了可行性方案。

技术领域

本发明属于机器人技术领域,特别是涉及一种变形多栖机器人及控制方法。

背景技术

根据工作环境的不同,机器人可分为空中飞行类机器人、陆地航行类机器人和水中航行类机器人。空中方面,最有代表的便是无人机,而无人机目前已经广泛的应用到诸多领域和行业中。陆地方面,轮式、履带式、肢节式机器人都在快速发展,技术也越发成熟,同样也已经广泛的应用到诸多领域和行业中。水中方面,无论是水面航行器,还是潜航器,在水文科研、资源勘探等领域的地位已经越来越重要。

目前,种类繁多的机器人主要以单栖机器人为主,但面对复杂的工作环境,单栖单栖机器人越来越难以完成任务,为此越来越多的两栖机器人逐渐被研发和制造,虽然两栖机器人能够在一定程度上弥补单栖机器人的弱点,但在复杂的工作环境下仍然存在很大的局限性,特殊情况下两栖机器人仍然不能很好的完成任务目标。

发明内容

针对现有技术存在的问题,本发明提供一种变形多栖机器人及控制方法,能够实现水陆空三栖作业,能够在复杂工作环境下无间隙的进行不同工作模式下的转换,为完成特殊情况下的任务目标提供了可行性方案。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种变形多栖机器人,包括机身、机翼、多功能车轮及车轮姿态调整组件,所述机翼数量为两个,两个机翼对称安装在机身顶部左右两侧;所述多功能车轮数量为四个,四个多功能车轮在机身四周均布设置,机身与每个多功能车轮之间均通过车轮姿态调整组件相连。

所述机身内部分别设有前货仓、中部货仓、后货仓、左货仓及右货仓;所述中部货仓分为上下两层,两层之间由密封隔板进行分隔,上层空间用于储物,在下层空间分别安装有主控制器、重心调节器、通讯器、压力调节器、电源管理器及卫星导航器;在所述机身前端安装有图像识别相机、激光雷达及空速管;所述左货仓分为上下两层,两层之间由密封隔板进行分隔,上层空间用于储物,下层空间包括第一机身重心调节室和第一蓄水舱,在第一机身重心调节室内安装有第一机身重心调节机构,在第一机身重心调节机构上设置有蓄水舱调压组件;所述右货仓分为上下两层,两层之间由密封隔板进行分隔,上层空间用于储物,下层空间包括第二机身重心调节室和第二蓄水舱,在第二机身重心调节室内安装有第二机身重心调节机构,在第二机身重心调节机构上设置有中枢供能组件;在所述第一蓄水舱和第二蓄水舱内均设置有水压传感器;所述第一机身重心调节室与第二机身重心调节室左右对称分布,所述第一蓄水舱与第二蓄水舱左右对称分布。

所述第一机身重心调节机构和第二机身重心调节机构结构相同,均包括矢量电机、主动带轮、从动带轮、皮带、导向滑轨、滑块及滑台板;所述导向滑轨采用平行双轨结构,所述皮带传动连接在主动带轮与从动带轮之间,皮带位于两根导向滑轨中间,皮带与导向滑轨相平行,所述主动带轮固装在矢量电机的电机轴上;所述滑块安装在导向滑轨上,所述滑台板水平固装在滑块上,滑台板通过滑块可沿导向滑轨直线移动,滑台板下表面与皮带相固连;所述蓄水舱调压组件安装在第一机身重心调节机构的滑台板上,所述中枢供能组件安装在第二机身重心调节机构的滑台板上。

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