[发明专利]一种陆空两栖自主侦查机器人及工作方法

权利要求书

1.一种陆空两栖自主侦查机器人，包括机器人本体，其特征在于：机器人本体上设置有可折叠式的4个机臂和4条具有八自由度的腿结构，4个机臂结构相同且对称安装与机器人本体上，4个机臂包括第一机臂（24）、第二机臂（19）、第三机臂（20）和第四机臂（27），各机臂上设置有1个无刷电机(29)、1个电调(31)、1个旋翼(30)、机臂主干A(33)、机臂主干B(34)、机臂主干C和机臂主干D，4条腿结构包括左前腿(16)、右前腿(25)、左后腿(17)、右后腿(28)通过舵机驱动，所述舵机通过对应舵机驱动器（14）且安置于机器人本体下方；

所述左前腿(16)包括大腿舵机(39)、小腿舵机(37)、大腿骨架(35)、小腿骨架(43)、髋关节结构(40)及微型起落结构(41)、髋关节轴承(36)、连杆结构(42)及舵机摆臂(38)和足部缓冲垫(44)，所述大腿舵机(39)连接于大腿骨架(35)，设置于大腿舵机固定结构，小腿舵机(37)连接连杆结构(42)与舵机摆臂(38)，设置于大腿骨架(35)，大腿骨架(35)连接于大腿舵机(39)和小腿骨架(43)，设置于髋关节结构(40)，并安装有小腿舵机(37)，小腿骨架(43)连接大腿骨架(35)及连杆结构(42)，安装有足部缓冲垫(44)，所述机器人本体上设置有核心处理器(26)、电流计单元（8）、电压报警单元（9）、飞控(2)、舵机驱动器(14)、无线数传模块、无线图传模块(18)、GPS(22)、视觉采集模块、安全开关(12)和蜂鸣器(1)且通过信号传输线（32）与作为电源的锂电池（11）相连；

所述的核心处理器(26)还配套有第一稳压单元(7)及飞控数据传输单元（10），通过螺钉固定于机器人本体上；

所述飞控(2)通过电调(31)连接于所述第一机臂(24)、第二机臂(19)、第三机臂(20)和第四机臂(27)，通过总线连接第一无线数传模块(13)，通过总线连接GPS(22)，通过电流计单元(8)与电源管理模块有电连接，通过总线连接安全开关(12)，通过通讯线缆连接核心处理器(26)，通过海绵胶固定于第一减震单元(3)；

所述机器人本体的四足控制系统包括左前腿(16)、右前腿(25)、左后腿(17)、右后腿(28)、舵机驱动器(14)和第二稳压单元(15)，通过螺栓及螺母固定于所述机器人本体；

所述左前腿(16)、右前腿(25)、左后腿(17)、右后腿(28)通过舵机线缆连接舵机驱动器(14)，与第二稳压单元(15)有电连接，通过总线连接所述核心处理器(26)。

2.根据权利要求1所述的一种陆空两栖自主侦查机器人，其特征在于：所述机器人本体的无线数传系统包括第一无线数传模块(13)和第二无线数传模块(21)，第一无线数传模块(13)通过总线连接于飞行控制系统，通过海绵胶固定于机器人本体，第二无线数传模块(21)通过总线连接飞行控制系统，通过海绵胶固定于机器人本体。

3.根据权利要求1所述的一种陆空两栖自主侦查机器人，其特征在于：所述无线图传模块(18)通过总线连接图像采集系统，通过海绵胶固定于机器人本体，所述无线图传模块(18)与高清运动相机(23)配合，所述高清运动相机(23)通过线缆连接无线图传模块(18)，所述高清运动相机(23)通过二轴无刷电机云台(6)固定在机器人本体前端，所述二轴无刷电机云台(6)通过线缆连接云台控制单元(4)，云台控制单元(4)通过线缆连接二轴无刷电机云台(6)及核心处理器(26)，通过尼龙柱及螺母固定于第二减震单元(5)。

4.一种如权利要求1-3任意一项所述陆空两栖自主侦查机器人工作方式，具有两种工作模式，具体模式如下，其特征在于：

工作模式一：手动状态时调整四个旋翼(30)位置，使之与对应的机臂本体基本共线，其步骤是：首先，打开机器人尾部的锁死装置，将第二机臂(19)顺时针旋转120度至安装于该机臂的无刷电机(29)紧靠机器人本体；其次，打开机器人头部的锁死装置，将第三机臂(20)逆时针旋转120度至其上机臂主干B(34)紧靠第二机臂(19)上的电调(31)；适当调整旋翼(30)的位置至与机器人本体水平中线，以进一步减少体积；最后，调整机器人四足，其步骤是：将大腿骨架(35)顺时针旋转至水平，小腿骨架(43)通过连杆结构(42)及舵机摆臂(38)水平收起；

工作模式二：在自主运行状态时，机器人左侧及右侧的两组机臂对称展开，其步骤如是：机器人头部的第三机臂(20)顺时针旋转120度至极限后，然后两栖机器人尾部的第二机臂(19)逆时针旋转120度至极限，关闭锁死装置，接通锂电池(11)及电流计单元(8)，开启安全开关(12)，最后开机自启动调试程序，大腿舵机(39)、小腿舵机(37)自动初始化使其保持站立姿态，通过地面站发送指令，整机便会自主进行运动决策。