[发明专利]一种环境信息采集空陆两栖球形机器人

摘要

本发明公开了一种环境信息采集空陆两栖球形机器人，包括球形外框、机架、横梁、挂架、气体检测装置、云台相机模块、动力系统、控制系统和电源系统。该空陆两栖球形机器人兼具移动机器人和多轴飞行器特性，通过遥操作结合图传模块可对其进行远程控制，通过对四个旋翼的倾转方向和转速控制可实现空中飞行、悬停、地面移动、零半径转弯等运动。球形外框对内部系统起支撑和保护作用的同时提供了充裕的载荷模块安装空间，可根据实际检测需要柔性抓手模块、液体采集模块或安装土壤采集模块，极大地提高了该机器人的实用性。本发明结构紧凑、运动灵活、扩展模块拆装方便、便于携带和回收，可广泛应用于环境探测、星球探索等领域。

主权项

1.一种环境信息采集空陆两栖球形机器人，其特征在于：包括球形外框、机架、横梁、挂架、气体检测装置、云台相机模块、动力系统、控制系统和电源系统。所述球形外框包括左导轨环、右导轨环、八边形框、两个轴承座和两个轴端固定盖。所述左导轨环和右导轨环为直径相等的两个圆环，竖直平行布置。所述八边形框的两条平行边的两端分别与左、右两导轨环固连，且八边形框所在的平面平分两个导轨环平面。所述两个轴承座固定于八边形框的另两条平行边的中点处，且两个轴承座旋转中心的连线与左导轨环和右导轨环旋转中心的连线重合。所述两个轴端固定盖分别固定于两个轴承座外端面。所述机架由四根旋翼支撑梁和一块基板组成。所述四根旋翼支撑梁长度相等，间隔90°对心固定于基板上，每根旋翼支撑梁末端有一个电机座。所述基板上端面开有安装孔。所述横梁左右两端分别与球形外框的两个轴承座铰接。所述机架置于横梁中心处，一端与横梁以转动副铰接，另一端与横梁内的电机输出轴固连，且任意一根旋翼支撑梁与两个轴承座旋转中心连线的夹角均为45°，在电机的驱动下，所述机架可绕横梁中心轴线旋转。所述动力系统包括四个桨叶、四个旋翼电机、四个电子调速器和一个调姿电机。所述四个桨叶分别安装在四个旋翼电机上，四个旋翼电机分别与机架的四根旋翼支撑梁末端的电机座紧固。所述四个电子调速器分别固定于机架的四根旋翼支撑梁上。所述调姿电机固定于横梁上。所述控制系统包括主控板、驱动模块、通信模块、惯性测量单元。所述控制系统固定在机架的基板上。所述挂架固定于横梁中心处正下方。所述气体检测装置、电源系统、云台相机模块均固定于挂架上。所述云台相机模块包括一个多轴云台和一个相机，所述相机安装于多轴云台上。