陆空履带式移动机器人的制作方法

本发明涉及一种陆空履带式移动机器人。

背景技术：

随着机器人技术发展，腿式机器人能够满足某些特殊的性能要求，但是由于其结构自由度太多，控制比较复杂，应用受到一定的限制。轮式移动机器人虽然移动速度较快，但其地形通过能力相对欠佳。履带式移动机器人能够很好地适应地面变化，具有相对良好的自复位和越障能力。无人驾驶飞机是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它与载人飞机相比，具有体积小、造价低、使用方便、对环境要求低、生存能力较强等优点，备受人们的青睐。无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射以及在非正规条件下作战等多种能力，发挥着显著的作用，并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。陆空履带式移动机器人集中了履带机器人和无人驾驶飞机的优点。该款机器人可以在空中开展大范围的勘测、侦查、搜救等活动，而且在确定具体的侦测目标后，可以以陆地行进隐蔽侦查的方式开展近距离活动。同时，该款机器人也可以在空中被敌方发现时，在地面以履带行进的方式进行躲避。

技术实现要素：

本发明为解决履带式机器人地面行进速度慢且通过能力相对欠佳、空中旋翼机器人空中隐蔽性差且无地面行进能力的问题，进而提供一种陆地履带移动与空中旋翼飞行的陆空履带式移动机器人。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

陆空履带式移动机器人包括空中飞行系统与地面移动系统，其中空中飞行系统包括电子罗盘、飞行骨架、悬杆、飞行动力部件、旋翼防护部件、高清跟踪摄录仪与云台部件、动力源与传感控制部件、缓冲球组件、悬杆支撑架、红外线热像仪与云台部件；地面移动系统包括陆空移动系统连接卡扣、履带、主驱动轮、辅助摆臂、履带移动骨架、履带支撑轮、地面移动系统能源供给与传感定位测控部件、高清跟踪摄录仪，两系统可协同或各自独立执行任务，陆空移动系统连接卡扣把两系统连接在一起，电子罗盘固定于飞行骨架的几何中心且用于机器人的导航与定位，悬杆均布于飞行骨架的周围，每根悬杆的另一端安装有飞行动力部件、旋翼防护部件和高清跟踪摄录仪与云台部件，旋翼防护部件用于保护飞行动力部件中的旋翼，高清跟踪摄录仪与云台部件为机器人构建360º全景影像，动力源与传感控制部件放置于缓冲球组件搭建的支撑板上，悬杆支撑架连接于飞行骨架和陆空移动系统连接卡扣，红外线热像仪与云台部件固定于悬杆之间，用于跟踪移动目标，地面移动系统依靠履带行进，每条履带均由前后主驱动轮驱动，辅助摆臂安置于主驱动轮的轮心位置以协助地面移动系统通过障碍物，履带移动骨架连接前后主驱动轮，每条履带均由履带支撑轮支撑，地面移动系统能源供给与传感定位测控部件安置于履带移动骨架，用于地面移动系统的能源供给与远程控制，高清跟踪摄录仪安置于履带移动骨架，用于地面移动系统的图像采集。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的陆空履带式移动机器人包括空中飞行系统与地面移动系统，空中飞行系统与地面移动系统可一起或各自独立执行任务，两系统均设有各自独立的能源供给，通过陆空移动系统连接卡扣使两系统连接或分离，空中飞行系统的升力来自于六个均布的飞行动力部件，且下方设有六个高清跟踪摄录仪与云台部件，可使机器人获得外界环境的360º高清全景影像，缓冲球组件可有效降低地面移动系统工作时地面震荡对动力源与传感控制部件的影响，红外线热像仪与云台部件保证机器人全天候对目标实时跟踪，地面移动系统中的主驱动轮、悬杆支撑架等在保证强度的情况下均为镂空设计，以降低机器人质量、提高机器人负载能力，辅助摆臂为地面移动系统提供辅助支撑以使机器人通过较大的障碍物。本发明可以充分发挥履带式机器人和空中旋翼机器人各自的优点，实现了机器人在不同工况时的高效工作能力；由于机器人采用蓄电源供电，保证机器人具有小的噪音和优越的可靠性；本发明结构设计巧妙，易于实施；对于苛刻环境下人类难以到达或对人类存在危险的工作，陆空履带式移动机器人均能够代替完成，同时可担负侦查、投弹、测绘等任务。

附图说明

图1是本发明的陆空履带式移动机器人左视图，图2是本发明的陆空履带式移动机器人主视图，图3是本发明的陆空履带式移动机器人俯视图，图4是本发明的陆空履带式移动机器人底视图，图5是本发明的陆空履带式移动机器人等轴侧视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图5说明，本实施方式的一种陆空履带式移动机器人包括空中飞行系统1与地面移动系统2，空中飞行系统1包括电子罗盘1-1、飞行骨架1-2、悬杆1-3、飞行动力部件1-4、旋翼防护部件1-5、高清跟踪摄录仪与云台部件1-6、动力源与传感控制部件1-7、缓冲球组件1-8、悬杆支撑架1-9、红外线热像仪与云台部件1-10，地面移动系统2包括陆空移动系统连接卡扣2-1、履带2-2、主驱动轮2-3、辅助摆臂2-4、履带移动骨架2-5、履带支撑轮2-6、地面移动系统能源供给与传感定位测控部件2-7、高清跟踪摄录仪2-8，空中飞行系统1与地面移动系统2可协同或各自独立执行任务，通过陆空移动系统连接卡扣2-1把空中飞行系统1与地面移动系统2连接在一起，电子罗盘1-1固定于飞行骨架1-2的几何中心且用于机器人的导航与定位，6根悬杆1-3均布于飞行骨架1-2的周围，每根悬杆1-3的另一端安装有飞行动力部件1-4、旋翼防护部件1-5和高清跟踪摄录仪与云台部件1-6，旋翼防护部件1-5用于保护飞行动力部件1-4中的旋翼，6个高清跟踪摄录仪与云台部件1-6为机器人构建360º全景影像，动力源与传感控制部件1-7放置于缓冲球组件1-8搭建的支撑板上，悬杆支撑架1-9连接于飞行骨架1-2和陆空移动系统连接卡扣2-1，红外线热像仪与云台部件1-10固定于2根悬杆1-3之间，用于跟踪移动目标，地面移动系统2依靠左右2条履带2-2行进，每条履带均由前后2个主驱动轮2-3驱动，辅助摆臂2-4安置于主驱动轮2-3的轮心位置以协助地面移动系统2通过障碍物，履带移动骨架2-5连接前后主驱动轮2-3，每条履带2-2均由2个履带支撑轮2-6支撑，地面移动系统能源供给与传感定位测控部件2-7安置于履带移动骨架2-5，用于地面移动系统2的能源供给与远程控制，高清跟踪摄录仪2-8安置于履带移动骨架2-5，用于地面移动系统2的图像采集。

具体实施方式二：结合图3、图4和图5说明，本实施方式的6根悬杆1-3-1至悬杆1-3-6均匀分布于飞行骨架1-2，相邻悬杆之间成60º夹角。其他组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图3、图4和图5说明，本实施方式的红外线热像仪与云台部件1-10具有3个自由度以实现三维空间的目标跟踪，根据实际工况需要，红外线热像仪与云台部件1-10可任意安置于相邻的悬杆1-3之间。其他组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图3、图4和图5说明，本实施方式的6个旋翼防护部件1-5-1至旋翼防护部件1-5-6，每个旋翼防护部件1-5的圆弧幅度夹角为120º，圆弧半径略大于旋翼长度，以保护旋翼。其他组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1、图3、图4和图5说明，本实施方式的4个辅助摆臂2-4-1至辅助摆臂2-4-4分别安置于4个主驱动轮2-3-1至主驱动轮2-3-4的轮心位置，并依靠自身携带的伺服直流电动机驱动以协助地面移动系统2通过大崎岖障碍物，主驱动轮2-3采用镂空设计以降低机器人整机质量。其他组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图1和图5说明，本实施方式的4个主驱动轮2-3驱动地面移动系统2行进，每个主驱动轮2-3均可单独提供动力，机器人需要提供较大移动速度时，4个主驱动轮2-3均处于工作状态，地面移动系统2依靠履带2-2-1和履带2-2-2的差速实现转向。其他组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1和图5说明，本实施方式的履带移动骨架2-5为低密度高强度材质且为镂空设计，以降低机器人整机质量，提高机器人负载能力。其他组成和连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理：在需要机器人执行高视角的高空侦察、测绘等任务时，空中飞行系统1工作，地面移动系统2停止工作，动力源与传感控制部件1-7为飞行动力部件1-4提供动力，并利用高清跟踪摄录仪与云台部件1-6和红外线热像仪与云台部件1-10实施全方位、全天候的摄录与跟踪；若需要空中飞行系统1携带一定负载时，通过设置陆空移动系统连接卡扣2-1以使地面移动系统2与空中飞行系统1脱离；机器人为躲避空中干扰或接近目标侦测时，地面移动系统2工作，空中飞行系统1停止工作，地面移动系统能源供给与传感定位测控部件2-7为地面移动系统2提供能源供给和控制，并通过高清跟踪摄录仪2-8实施目标跟踪；机器人实施地面爆破时，地面移动系统2通过陆空移动系统连接卡扣2-1与空中飞行系统1脱离，通过高清跟踪摄录仪2-8实施目标观察，并实施目标爆破，且空中飞行系统1逃离或躲避至安全区域，并实时观察地面移动系统2的爆破情况。