一种履带式飞爬机器人

本技术属于爬壁机器人，尤其是一种履带式飞爬机器人。

背景技术：

1、随着机器人技术的发展，机器人被广泛应用于多个领域。爬行机器人是一种既能在平地行走，又能在坡面爬行的机器人，可用于执行比如壁面清洗、高空救援、地质勘测、损伤检测等各种任务。

2、爬行机器人的行走方式分为足式、轮式和履带式三种，足式爬行机器人与壁面的接触面积小，稳定性差；轮式爬行机器人与壁面的接触面积较大，稳定性较好，但是足式和轮式爬行机器人的越障能力较差。履带式爬行机器人与壁面的接触面积最大，具有良好的稳定性和越障能力，但是移动速度慢。

3、现有技术普遍通过负压吸附实现爬行机器人在壁面上的驻停，但是负压吸附对于接触面的要求较高，在接触面粗糙度较高的情况下吸附能力较差，容易导致爬行机器人掉落。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种履带式飞爬机器人。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种履带式飞爬机器人，包括底盘、履带式爬行模组和控制模组；底盘的左、右两侧分别设有履带式爬行模组，控制模组位于底盘上；其特征在于，该机器人还包括旋翼模组，底盘的前、后端分别设有旋翼模组；

4、所述旋翼模组包括电调、旋翼本体、旋翼驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、连接轴和舵机；舵机位于底盘上，主动齿轮位于舵机的输出轴上；连接轴位于底盘上且能够转动，从动齿轮位于连接轴上，主动齿轮和从动齿轮通过传动皮带连接；旋翼驱动电机安装在连接轴上，旋翼本体与旋翼驱动电机的输出轴连接，电调位于连接轴上且与旋翼驱动电机电连接；当位于底盘前端的两个旋翼本体的轴向垂直于底盘，底盘后端的两个旋翼本体的轴向平行于底盘时，两个旋翼模组为机器人的爬行提供助力；当四个旋翼本体的轴向均垂直于底盘时，两个旋翼模组为机器人在目标位置的驻停提供助力。

5、进一步的，所述履带式爬行模组包括履带、从动轮、主动轮、履带支架、履带驱动电机和吸盘；履带支架的中部延伸出一个凸台与底盘连接；履带驱动电机通过履带驱动电机支架安装在履带支架的前端，主动轮位于履带驱动电机的输出轴上，履带支架上间隔设有多个从动轮，履带套装在主动轮和所有从动轮上，履带上间隔设有多个吸盘。

6、进一步的，所述底盘、履带支架以及连接轴均采用碳纤维材料制成。

7、进一步的，所述控制模组包括飞控、机载电脑、无线传输模块、接收机、天线和地面遥控器；飞控与机载电脑连接，机载电脑通过无线传输模块向地面遥控器传输数据，天线接收地面遥控器发射的信号并传输给接收机，接收机将接收到的信号传输至机载电脑。

8、进一步的，所述机器人还包括摄像头和云台，摄像头通过云台安装在底盘前端，摄像头与机载电脑连接。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、本实用新型的履带式飞爬机器人一方面采用履带式结构，保证机器人具有良好稳定性和越障能力，能够适用于桥梁、山坡等场合；另一方面设置有旋翼模组，将底盘后端的两个旋翼本体的轴向调整至与底盘平行，四个旋翼本体旋转提供向前的推力，进而为机器人爬行提供助力，实现机器人的快速爬行，以克服履带式机器人运动缓慢的问题；当机器人爬行至目标位置时，使四个旋翼本体的轴向均垂直于底盘，四个旋翼本体类似于直升机旋翼为机器人提供升力，与吸盘提供的吸附力一起实现机器人的驻停，保证了驻停时的稳定性，防止机器人掉落。底盘、履带支架以及连接轴均采用碳纤维材料制成，实现机器人的轻量化，减小自重；履带支架的框架结构也为旋翼本体旋转提供了充足的空间。

技术特征：

1.一种履带式飞爬机器人，包括底盘、履带式爬行模组和控制模组；底盘的左、右两侧分别设有履带式爬行模组，控制模组位于底盘上；其特征在于，该机器人还包括旋翼模组，底盘的前、后端分别设有旋翼模组；

2.根据权利要求1所述的履带式飞爬机器人，其特征在于，所述履带式爬行模组包括履带、从动轮、主动轮、履带支架、履带驱动电机和吸盘；履带支架的中部延伸出一个凸台与底盘连接；履带驱动电机通过履带驱动电机支架安装在履带支架的前端，主动轮位于履带驱动电机的输出轴上，履带支架上间隔设有多个从动轮，履带套装在主动轮和所有从动轮上，履带上间隔设有多个吸盘。

3.根据权利要求2所述的履带式飞爬机器人，其特征在于，所述底盘、履带支架以及连接轴均采用碳纤维材料制成。

4.根据权利要求1所述的履带式飞爬机器人，其特征在于，所述控制模组包括飞控、机载电脑、无线传输模块、接收机、天线和地面遥控器；飞控与机载电脑连接，机载电脑通过无线传输模块向地面遥控器传输数据，天线接收地面遥控器发射的信号并传输给接收机，接收机将接收到的信号传输至机载电脑。

5.根据权利要求4所述的履带式飞爬机器人，其特征在于，所述机器人还包括摄像头和云台，摄像头通过云台安装在底盘前端，摄像头与机载电脑连接。

技术总结
本技术为一种履带式飞爬机器人，包括底盘、履带式爬行模组、控制模组和旋翼模组；底盘的左、右两侧分别设有履带式爬行模组，底盘的前、后端分别设有旋翼模组；所述旋翼模组包括电调、旋翼本体、旋翼驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、连接轴和舵机；舵机位于底盘上，主动齿轮位于舵机的输出轴上；连接轴位于底盘上且能够转动，从动齿轮位于连接轴上，主动齿轮和从动齿轮通过传动皮带连接；旋翼驱动电机安装在连接轴上，旋翼本体与旋翼驱动电机的输出轴连接，电调位于连接轴上且与旋翼驱动电机电连接。该机器人具有良好的稳定性和越障能力，旋翼模组的旋翼本体的轴向方向可调节，不仅为机器人的爬行提供助力，还为机器人在目标位置的驻停提供助力。

技术研发人员：张俊飞,韩可瑶,杨梦阳,郭睿,石彦哲,郭鑫飞
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：20230203
技术公布日：2024/1/12