[发明专利]一种具有姿态调整功能的仿蝗虫机器人

摘要

本发明公开了一种具有姿态调整功能的仿蝗虫机器人，包括机身以及机身上安装的仿生折叠翼、可变姿态尾部和控制部分；上述仿生折叠翼安装在机身两侧，采用半柔性伸缩式骨架与柔性薄膜翼面，可收回、打开，且分别通过机身两侧的驱动器独立控制拍翼功能。可变姿态尾部通过驱动器实现相对于机身的上、下、左、右的摆动，且具有可调整配重。分别使用独立的四连杆机构驱动；本发明中控制部分用于实时获取机器人姿态，通过上位机进行处理；且根据当前时刻机器人姿态通过对各个驱动器进行驱动控制，从而对仿生折叠翼与尾部进行控制，进而实现机器人姿态控制。本发明的优点为：可实现空中非完整约束和无约束状态下的姿态自调整，满足空中姿态调整需求。

主权项

一种具有姿态调整功能的仿蝗虫机器人，其特征在于：包括机身以及机身上安装的仿生折叠翼、可变姿态尾部与控制部分；其中，机身左右两侧分别安装有一套由前翼板、后翼板、折叠翼板以及翼面构成的仿生折叠翼；两套仿生折叠翼均通过连接合页与机身相连；所述连接合页中的叶片A与矩形框架顶面固连，叶片B用来连接前翼板、后翼板与折叠翼板，具体为：前翼板一端与叶片B间通过第一连接轴轴接，后翼板一端与叶片间通过第二连接轴轴接；叶片B上沿连接合页轴向开有滑道；折叠翼板的滑动端与滑道滑动连接，连接端通过第三连接轴轴接在前翼板上；所述翼面固定在前翼板与后翼板上；当折叠翼板的滑动端位于滑道前端时，翼面处于展开状态；折叠翼板的滑动端位于滑道后端时，翼面处于收回状态；所述可变姿态尾部包括横摆关节、纵摆关节、尾杆与配重，通过尾部安装架安装在机身上；所述尾部安装架由两根电机安装杆与一根连杆构成；两电机安装杆分别与机身后端两侧面轴接，两电机安装杆间通过连杆相连；可变姿态尾部中，纵摆关节为杆状，一端活动套接在连杆中心位置；横摆关节活动套接在纵摆关节上；尾杆前端固定在横摆关节上，且与纵摆关节垂直设置；尾杆后端套接有配重；所述控制部分均安装在机身上，包括驱动部分、微控制器、姿态传感器、无线数传模块与电源模块；而驱动部分由第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器与第四驱动器构成；其中，第一驱动器与第二驱动器的输出轴朝向机身前方，且分别与双摇杆机构A、双摇杆机构B一端固连，双摇杆机构A与双摇杆机构B另一端分别通过连接件A与机身左右两侧仿生折叠翼中的合页B铰接；第三驱动器的输出轴朝向机身左侧或右侧，与双摇杆机构C一端相连，双摇杆机构C的另一端与尾部安装架中连杆固连；第四驱动器的输出轴朝向机身下方，与一个摇杆的固定端固连，摇杆的固定端还与横摆关节固连；摇杆的连接端通过连接件B固定在尾杆上；所述微控制器通过连接线与无线模块、姿态传感器、电源模块相连；其中，无线模块用来接收上位机发送的控制指令，并发送到微控制器；微控制器根据接收到的控制指令控制第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器与第四驱动器的运动；姿态传感器用来感知机身的姿态，并将获取的姿态信息发送到微控制器中，从而微控制器通过无线模块将获取的姿态信息传回上位机。