一种三栖机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种三栖机器人，包括本体、信号接收单元、飞行单元、第一移动单元和第二移动单元，所述信号接收单元、飞行单元、第一移动单元和第二移动单元均设置在所述本体上；所述信号接收单元，用于接收来自终端的控制信号，并将所述控制信号传输到所述飞行单元、第一移动单元和第二移动单元；所述飞行单元，根据所述控制信号带动所述本体执行飞行动作。本发明专利技术在飞行的基础上兼具行走和爬壁的能力，可以实现室内、室外、窄巷的探测，功能更全面，应用场合更广泛；扑翼式飞行结构具有速度快、灵活、可以依靠较少的能量进行长时间飞行、以及不使用高速转动的机翼从而不会发出很响亮的声音以降噪的优点。

An Amphibious Robot

【技术实现步骤摘要】
一种三栖机器人
本专利技术属于智能机器人领域，尤其涉及一种三栖机器人。
技术介绍
近年来，随着社会的发展，对机器人的应用越来越多，如用来探测、救援、特种作业等。常见的机器人有飞行机器人、爬壁机器人和地面行走机器人等。但现今社会上还没有出现将飞行、行走及爬壁相结合的三栖机器人。例如，中国专利公开号为CN104648516A一种飞行爬壁机器人中公开了“本爬壁机器人结合了旋翼飞行器与爬壁机器人的特点，具有飞行、爬壁、栖息三种状态；可以在三种状态下灵活、快速切换，能够适应不同空间壁面，稳定性高；同时克服了爬壁机器人移动缓慢、功耗高以及四旋翼飞行器续航能力差、无法贴近壁面自由移动的缺点；适用范围广，具有良好的使用前景”。该飞行爬壁机器人虽然具有飞行和爬壁的功能，但是不具有行走功能，而且还存在体型较大、结构复杂和成本高的不足之处。再如，中国专利公开号为CN101491898A一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人中公开了“机器人在飞行中具有稳定性高、体积小等优点；机器人在爬壁中具有壁面适应性强、越障能力强、适用范围广等优点”。该多旋翼腿轮式多功能空中机器人虽然具有飞行和爬壁的功能，但是同样不具有行走功能，也还是存在体型较大、结构复杂和成本高的不足之处。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于还没有将飞行、行走及爬壁相结合的设计，且现有的具有飞行和爬壁功能的机器人存在体型较大、结构复杂和成本高的不足之处。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的，一种三栖机器人，包括本体、信号接收单元、飞行单元、第一移动单元和第二移动单元，所述信号接收单元、飞行单元、第一移动单元和第二移动单元均设置在所述本体上；所述信号接收单元，用于接收来自终端的控制信号，并将所述控制信号传输到所述飞行单元、第一移动单元和第二移动单元；所述飞行单元，根据所述控制信号带动所述本体执行飞行动作；所述第一移动单元，设置在所述本体的前端，包括相对于所述本体的中轴线对称设置的相同的两个第一移动件，所述第一移动件包括前大腿、前小腿和爪脚，所述前大腿的一端连接在所述本体上，所述前小腿和所述爪脚均铰接在所述前大腿的另一端上；所述第二移动单元，设置在所述本体的后端，包括相对于所述本体的中轴线对称设置的相同的两个第二移动件，所述第二移动件包括后大腿和后小腿，所述后大腿的一端连接在所述本体上，所述后大腿的另一端与所述后小腿铰接；两个所述爪脚根据所述控制信号缩起，且两个所述前小腿和两个所述后小腿根据所述控制信号伸开，则两个所述前小腿、两个所述后小腿形成四足行走结构，所述本体在所述四足行走结构执行行走动作时跟随移动；两个所述爪脚根据所述控制信号伸开，且两个所述前小腿和两个所述后小腿根据所述控制信号缩起，则两个爪脚形成两爪爬壁结构，所述本体在所述两爪爬壁结构执行爬壁动作时跟随移动。本专利技术中的三栖机器人可以执行飞行、行走及爬壁动作，且整机体型小、结构简单和成本低。进一步地，所述前大腿的另一端设置有一转轴，所述前小腿和所述爪脚均铰接在所述转轴上。将所述前小腿和所述爪脚铰接在同一根转轴上，具有结构简单且能把整机体型做更小的优点，从而更好的进行探测。更进一步地，所述爪脚具有一套接部，通过该套接部套设以铰接在所述转轴上，所述前小腿具有一U形连接部，所述U形连接部相对的两端开设供转轴穿过的通孔，所述爪脚的所述套接部适配容纳在所述前小腿的所述U形连接部的内部。更进一步地，所述前小腿和所述爪脚的缩起方向相反。这样，就可以让所述前小腿和所述爪脚的运行空间错开，便于操控且能很好地避免干涉。进一步地，所述前小腿的远离所述前大腿端设置有前足，所述后小腿的远离所述后大腿端设置有后足。进一步地，所述本体在所述四足行走结构执行行走动作跟随移动过程中，则所述飞行单元根据所述控制信号折叠收缩。所述本体在所述四足行走结构执行行走动作时，飞行单元的折叠收缩可以让其体型变小，从而能够进入较小空间去执行探测任务，同时前行时受到的阻力也会变小。进一步地，所述飞行单元，根据所述控制信号执行飞行动作带动所述本体移动过程中，则所述前小腿和所述后小腿根据所述控制信号缩起，所述爪脚根据所述控制信号伸开。所述三栖机器人在该状态下，因为爪脚伸开，所以可以选择性地执行飞行动作或者爬壁动作，还具有在执行完飞行动作时能够马上将该三栖机器人挂在壁上的功能。前小腿和后小腿在伸开状态下，相比于爪脚伸开状态，机器人的纵向长度会更长，使得该三栖机器人在飞行时更容易触碰到下方障碍物，所以在飞行单元根据所述控制信号执行飞行动作带动所述本体移动过程中，特将所述前小腿和所述后小腿缩起。进一步地，所述飞行单元为扑翼式飞行结构。扑翼式飞行结构具有速度快、灵活、可以依靠较少的能量进行长时间飞行、以及不使用高速转动的机翼从而不会发出很响亮的声音以降噪的优点。更进一步地，所述飞行单元包括芯片、传感器、扑翼和无刷直流电机，所述传感器根据所述控制信号实时监测所述扑翼的拍打角度，并将实时监测到的信息传输到所述芯片中，所述信号接收单元将接收到的所述控制信号传输到所述芯片中，所述芯片根据所述监测到的信息和所述控制信号对所述无刷直流电机进行控制，所述无刷直流电机驱动所述扑翼进行上下运动。更进一步地，所述扑翼包括骨架和安装在所述骨架上的翅膀，所述骨架包括相对于所述本体的中轴线对称设置的两部分，这两部分均包括上臂段、前臂段和指段，所述指段和所述上臂段的连接处为腕部，所述上臂段和所述前臂段的连接处为肘部，所述前臂段通过肩部和后肢部与所述本体连接。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术在飞行的基础上兼具行走和爬壁的能力，可以实现室内、室外、窄巷的探测，功能更全面，应用场合更广泛。飞行功能克服了爬壁机器人行动不灵活、越障困难的问题，能在空间内自由飞行，并飞行到指定位置降落；行走实现了机器人在陆地行走的需要，可快速移动和越障；而壁面爬行的能力使得机器人可以进行探测、传输、稳定拍摄等工作。扑翼式飞行结构具有速度快、灵活、可以依靠较少的能量进行长时间飞行、以及不使用高速转动的机翼从而不会发出很响亮的声音以降噪的优点。附图说明图1是本专利技术实施例1状态图。图2是本专利技术实施例2状态图。在附图中，各附图标记表示：10、本体；11、飞行单元；12、第一移动单元；13、第二移动单元；110、上臂段；111、前臂段；112、指段；113、腕部；114、肘部；115、肩部；116、后肢部；121、第一移动件；131、第二移动件；1210、前大腿；1211、前小腿；1212、爪脚；1213、转轴；1214、前足；1310、后大腿；1311、后小腿；1312、后足。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三栖机器人，其特征在于，包括本体(10)、信号接收单元、飞行单元(11)、第一移动单元(12)和第二移动单元(13)，所述信号接收单元、飞行单元(11)、第一移动单元(12)和第二移动单元(13)均设置在所述本体(10)上；所述信号接收单元，用于接收来自终端的控制信号，并将所述控制信号传输到所述飞行单元(11)、第一移动单元(12)和第二移动单元(13)；所述飞行单元(11)，根据所述控制信号带动所述本体(10)执行飞行动作；所述第一移动单元(12)，设置在所述本体(10)的前端，包括相对于所述本体(10)的中轴线对称设置的相同的两个第一移动件(121)，所述第一移动件(121)包括前大腿(1210)、前小腿(1211)和爪脚(1212)，所述前大腿(1210)的一端连接在所述本体(10)上，所述前小腿(1211)和所述爪脚(1212)均铰接在所述前大腿(1210)的另一端上；所述第二移动单元(13)，设置在所述本体(10)的后端，包括相对于所述本体(10)的中轴线对称设置的相同的两个第二移动件(131)，所述第二移动件(131)包括后大腿(1310)和后小腿(1311)，所述后大腿(1310)的一端连接在所述本体(10)上，所述后大腿(1310)的另一端与所述后小腿(1311)铰接；两个所述爪脚(1212)根据所述控制信号缩起，且两个所述前小腿(1211)和两个所述后小腿(1311)根据所述控制信号伸开，则两个所述前小腿(1211)、两个所述后小腿(1311)形成四足行走结构，所述本体(10)在所述四足行走结构执行行走动作时跟随移动；两个所述爪脚(1212)根据所述控制信号伸开，且两个所述前小腿(1211)和两个所述后小腿(1311)根据所述控制信号缩起，则两个所述爪脚(1212)形成两爪爬壁结构，所述本体(10)在所述两爪爬壁结构执行爬壁动作时跟随移动。...

【技术特征摘要】
1.一种三栖机器人，其特征在于，包括本体(10)、信号接收单元、飞行单元(11)、第一移动单元(12)和第二移动单元(13)，所述信号接收单元、飞行单元(11)、第一移动单元(12)和第二移动单元(13)均设置在所述本体(10)上；所述信号接收单元，用于接收来自终端的控制信号，并将所述控制信号传输到所述飞行单元(11)、第一移动单元(12)和第二移动单元(13)；所述飞行单元(11)，根据所述控制信号带动所述本体(10)执行飞行动作；所述第一移动单元(12)，设置在所述本体(10)的前端，包括相对于所述本体(10)的中轴线对称设置的相同的两个第一移动件(121)，所述第一移动件(121)包括前大腿(1210)、前小腿(1211)和爪脚(1212)，所述前大腿(1210)的一端连接在所述本体(10)上，所述前小腿(1211)和所述爪脚(1212)均铰接在所述前大腿(1210)的另一端上；所述第二移动单元(13)，设置在所述本体(10)的后端，包括相对于所述本体(10)的中轴线对称设置的相同的两个第二移动件(131)，所述第二移动件(131)包括后大腿(1310)和后小腿(1311)，所述后大腿(1310)的一端连接在所述本体(10)上，所述后大腿(1310)的另一端与所述后小腿(1311)铰接；两个所述爪脚(1212)根据所述控制信号缩起，且两个所述前小腿(1211)和两个所述后小腿(1311)根据所述控制信号伸开，则两个所述前小腿(1211)、两个所述后小腿(1311)形成四足行走结构，所述本体(10)在所述四足行走结构执行行走动作时跟随移动；两个所述爪脚(1212)根据所述控制信号伸开，且两个所述前小腿(1211)和两个所述后小腿(1311)根据所述控制信号缩起，则两个所述爪脚(1212)形成两爪爬壁结构，所述本体(10)在所述两爪爬壁结构执行爬壁动作时跟随移动。2.如权利要求1所述的三栖机器人，其特征在于，所述前大腿(1210)的另一端设置有一转轴(1213)，所述前小腿(1211)和所述爪脚(1212)均铰接在所述转轴(1213)上。3.如权利要求2所述的三栖机器人，其特征在于，所述爪脚(1212...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯伟，刘笑，张艳辉，张晨宁，尹铎，冯亚春，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44