一种新型多功能极地探测小车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种探测小车，尤其涉及一种新型多功能极地探测小车。
【背景技术】
[0002]目前，地球人口与日俱增，自然资源越来越紧张，呈现匮乏的趋势，因此人们加紧了对地球甚至外星(如月球)等未知地域的探索。比如地球的南、北两极，是人类暂未大规模探索的未知地域，尤其是南极，它是地球上至今未被开发、未被污染的洁净大陆，那里蕴藏着无数的科学之谜和信息。在全球资源探索与全球气候变化研宄中，有着不可替代的关键地位，世界上越来越多的国家重视对南北极的考察与研宄。因此，对极地探测与数据采集将变得越来越重要，而由于极地环境恶劣，某些情况下人无法接近相应地区。在如今科技高速发展的时代，可远程控制的无人探测小车便广泛地被应用在该领域，技术也越发成熟，他们分别具备探测、采集、照相等功能，对恶劣的自然环境拥有一定的适应能力。但是，现代探测小车存在灵活性差、勘探范围狭小、通过性差、持续工作时间短等诸多问题，这将不利于人们对现场进行全面、及时的勘察。因此，探测小车的实用性、快速性、准确性越发的被人们所看重，逐步变成评价各种探测器的主要标准。
[0003]如今，国内无人探测小车自主研发产品越来越多，但大多数结构复杂，经济实用性低，使用功能与性能不尽人意。市面上存在少数多轮或履带驱动的探测小车，可满足人们的基本工作要求，但未同时具备飞行能力；有一些无人探测器具备一定的低空飞行能力，探测灵活性较好，但无法在地面上精准地实地采集样本；还有一些无人探测小车配有全方位摄像头，能快速、准确的确定物体的方位，同时具备机械手也可采集标本，但其整机往往体积大且通过性差。在上述的大多数类似现有产品中，虽然大部分都能满足人们进行无人探测与采样的要求，但这些探测小车大多数结构复杂，制造成本高。同时，复杂的结构使探测小车的体积大大增加，降低了探测器的运动灵活性，并且多轮或履带式驱动也令该类探测小车能耗增加，而在极地等恶劣环境之下，往往难以实现能源的补给，该类探测小车就无法长时间工作。
【发明内容】
[0004]为克服传统的探测小车结构复杂、体积庞大，通过性能差，无法适用复杂的地形，同时能耗大，制造价格昂贵，工作时间短等缺点，本发明提供了一种新型多功能极地探测小车。本发明融合了远程数据传输与控制、多模式驱动系统、太阳能供能等技术，具有结构简单、探测快速准确、适应多种地形、续航时间长等优点。
[0005]为达到上述技术效果，本发明的技术方案是:
[0006]一种新型多功能极地探测小车，包括球形机体，所述球形机体的两侧设有车轮，球形机体正面安装有用于采集样本的机械手，机械手下方设有放置样本的收纳盒；球形机体的正面上部和反面上部均安装有可旋转以对探测小车的上下、左右、前后进行探测的摄像头；球形机体顶部通过转动轴连接有带动探测小车飞行的可折叠大螺旋桨，球形机体的顶部安装有用于给处于球形机体内部的蓄电池充电的太阳能电池板，太阳能电池板上设有供转动轴穿过的小孔。
[0007]球形机体后侧尾部安装有可折叠小螺旋桨，所述可折叠小螺旋桨包括螺旋桨传动轴、固定座、左可折叠叶片和右可折叠叶片；可折叠小螺旋桨通过螺旋桨传动轴与球形机体连接；螺旋桨传动轴顶部安装有固定座，固定座上设有左导轨和右导轨；左可折叠叶片安装在左导轨上，右可折叠叶片安装在右导轨上；固定座内设有将左可折叠叶片和右可折叠叶片进行收缩和展开的伸缩装置。
[0008]所述车轮分别通过处于球形机体内部的左车轮驱动电机和右车轮驱动电机驱动；可折叠大螺旋桨通过处于球形机体内部的顶部螺旋桨驱动电机驱动；球形机体内部设有根据蓄电池的电能使用情况开启或者关闭太阳能电池板的充电功能以防止蓄电池过冲或过度放电的充电控制模块；球形机体内部还设有可接收远程控制信号的遥控模块，遥控模块连接有控制左车轮驱动电机和右车轮驱动电机各自转速的驱动控制模块；可折叠小螺旋桨由处于球形机体内部的后侧螺旋桨驱动电机驱动；后侧螺旋桨驱动电机具有可多角度调节的输出轴，球形机体内设有控制输出轴调节角度以控制可折叠小螺旋桨的旋转角度的螺旋桨轴左右步进电机和螺旋桨轴上下步进电机。
[0009]进一步的改进，所述车轮的直径大于球形机体的高度，车轮的表面设有增加车轮附着系数的胎面花纹。
[0010]进一步的改进，所述螺旋桨传动轴与水平地面的夹角为45°。
[0011]进一步的改进，所述可折叠大螺旋桨与可折叠小螺旋桨的形状和构造相同，但尺寸不同。
[0012]进一步的改进，所述左可折叠叶片通过插销安装在左导轨上，右可折叠叶片通过插销安装在右导轨上。
[0013]本发明的优点:
[0014]1、该探测小车采用直径较大的特制车轮驱动和支撑，增强了其通过性。
[0015]2、装有可折叠的飞行螺旋桨，能实现其整机的低空飞行，用于通过短距离壕沟或较高的阶梯山坡，提高小车的地域适应性，提高探测的范围与准确度。
[0016]3、可远程控制电机的不同转速，使左右两车轮在同一时刻具有不同的动力和速度，可实现小车原地旋转或边行走边旋转，达到多角度探测的目的，具有较强的适应性与灵活性。
[0017]4、装有太阳能电池板充电系统，电机驱动车轮、摄像头、螺旋桨、机械手所需的能量均可通过太阳能电池板充电获得，节能环保，解决了之前能源补给难、工作时间短等问题，有效增大了小车的探测范围。
【附图说明】
[0018]图1为新型多功能极地探测小车正面总体示意图；
[0019]图2为新型多功能极地探测小车后侧总体示意图；
[0020]图3为新型多功能极地探测小车折叠螺旋桨展开状态正视示意图；
[0021]图4为新型多功能极地探测小车折叠螺旋桨展开状态俯视示意图；
[0022]图5为新型多功能极地探测小车折叠螺旋桨折叠状态示意图；
[0023]图6为新型多功能极地探测小车球形机体内部结构正视示意图；
[0024]图7为新型多功能极地探测小车球形机体内部结构侧视示意图。
[0025]其中:1、车轮；2、摄像头；3、太阳能电池板；4、顶部可折叠大螺旋桨；5、球形机体；6、收纳盒；7、机械手；8、后侧可折叠小螺旋桨；9、左导轨；10、左可折叠叶片；11、右可折叠叶片；12、右导轨；13、螺旋桨传动轴；14、伸缩装置；15、固定座；16、左车轮驱动电机；17、右车轮驱动电机；18、后侧螺旋桨驱动电机；19、遥控模块；20、顶部螺旋桨驱动电机；21、充电控制模块；22、驱动控制模块；23、蓄电池；24、螺旋桨轴左右步进电机；25、螺旋桨轴上下步进电机；26、转动轴。
【具体实施方式】
[0026]如图1至图7所示的一种新型多功能极地探测小车，包括球形机体5，所述球形机体5的两侧设有车轮1，球形机体5正面安装有用于采集样本的机械手7，机械手7下方设有放置样本的收纳盒6 ;球形机体5的正面上部和反面上部均安装有可旋转以对探测小车的上下、左右、前后进行探测的摄像头2 ;球形机体5顶部通过转动轴26连接有带动探测小车飞行的可折叠大螺旋桨4，球形机体5的顶部安装有用于给处于球形机体5内部的蓄电池23充电的太阳能电池板3，太阳能电池板3上设有供转动轴26穿过的小孔。
[0027]球形机体5后侧尾部安装有可折叠小螺旋桨8，所述可折叠小螺旋桨8包括螺旋桨传动轴13、固定座15、左可折叠叶片10和右可折叠叶片11 ;可折叠小螺旋桨8通过螺旋桨传动轴13与球形机体5连接；螺旋桨传动轴13顶部安装有固定座15，固定座15上设有左导轨9和右导轨12 ;左可折叠叶片10安装在左导轨9上，右可折叠叶片11安装在右导轨12上；固定座15内设有将左可折叠叶片10和右可折叠叶片11进行收缩和展开的伸缩装置14。
[0028]所述车轮I分别通过处于球形机体5内部的左车轮驱动电机16和右车轮驱动电机17驱动；可折叠大螺旋桨4通过处于球形机体5内部的顶部螺旋桨驱动电机20驱动；球形机体5内部设有根据蓄电池23的电能使用情况开启或者关闭太阳能电池板3的充电功能以防止蓄电池23过冲或过度放电的充电控制模块21 ;球形机体5内部还设有可接收远程控制信号的遥控模块19，遥控模块19连接有控制左车轮驱动电机16和右车轮驱动电机17各自转速的驱动控制模块22 ;可折叠小螺旋桨8由处于球形机体5内部的后侧螺旋桨驱动电机18驱动；后侧螺旋桨驱动电机18具有可多角度调节的输出轴，球形机体5内设有控制输出轴调节角度以控制可折叠小螺旋桨8的旋转角度的螺旋桨轴左右步进电机24和螺旋桨轴上下步进电机25。所述车轮I的直径大于球形机体5的高度，车轮I的表面设有增加车轮I附着系数的胎面花纹。所述螺旋桨传动轴13与水平地面的夹角为45°。所述可折叠大螺旋桨4与可折叠小螺旋桨