一种天地两用机器人制造技术

本发明专利技术属于机器人领域，提供一种天地两用机器人，包括头部识别组件1、躯干支撑组件2、旋翼飞行组件3和多个腿部组件4；所述躯干支撑组件2包括躯干壳体201和控制模块203；述头部识别组件1转动连接于躯干壳体201；所述旋翼飞行组件3转动连接于躯干壳体201上方；所述多个腿部组件4转动连接于躯干壳体201下方；腿部组件4相对所述壳体201伸展或收缩；其中，控制模块203分别与所述头部识别组件1、旋翼飞行组件3和腿部组件4信号连接；所述控制模块203根据接收的外部输入信号或所述头部识别组件1的反馈信号，以控制所述旋翼飞行组件3或腿部组件4工作。具备多旋翼无人机和腿式机器人的性能，可实现低空飞行、复杂地形自主着陆、地面行走等功能。

A dual-purpose robot

【技术实现步骤摘要】
一种天地两用机器人
本专利技术属于机器人领域，具体涉及一种天地两用机器人。
技术介绍
近年来，无人机技术和机器人技术取得了突飞猛进的发展。无人机由于其存在体积小巧、造价低廉、机动性能好、生存能力强、无人员伤亡风险等优点，不仅在现代军事战争中占据了极其重要的地位，在民用领域也有着非常广阔的前景。从技术角度定义，目前的无人机主要包括固定翼无人机、无人垂直起降飞机、无人直升机和多旋翼无人机等。相比之下，多旋翼无人机具有结构简单、控制灵活、垂直起降、可悬停或倒飞等诸多优点，可以通过无线遥控控制其飞行，完成跟踪、拍摄等任务。机器人作为一种可自动执行工作的机器装置，既可接受人类指挥，又可运行预先编排的程序，也可通过人工智能方式自主执行复杂任务，是工业技术发展的集中体现。机器人中的陆地机器人包括轮式、腿式和蠕动方式等多种类型，其中腿式机器人更接近于动物形态和运动方式，对地形和环境适应能力更强，必将成为未来机器人发展的最重要方向。但是，腿式机器人和多旋翼无人机仅能满足一种任务场景，不满足未来军用或民用技术对多用途性和复杂环境适应性的要求。结合腿式机器人和多旋翼无人机技术，提出一种能实现飞行和地面行走的新型天地两用机器人，或者说是“会飞行的机器人”，或是“会行走的飞行器”，以突破任务环境的限制，实现多场景多用途功能。现有技术中，如中国专利CN205327397U公开一种具有仿生起落架机构的无人机，将连杆夹持机构与无人直升机结合，以实现无人直升机在树枝或空中支撑物上降落，考虑无人机重量和空中假设支撑物的限制，实用性有待考察。另外，中国专利CN108502044A公开一种组合分离式旋翼与足式移动操作机器人，采用分离组合设计进行多旋翼与多足机器人的简单连接，但该设计重量较大，飞行续航能力较差，且地面行走占用空间较大，实用性能受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的提出一种天地两用机器人，具备多旋翼无人机和腿式机器人的性能，具备空中飞行、地面爬行或行走三种工作模式，可实现低空飞行、复杂地形自主着陆、地面行走等功能。本专利技术的技术方案为：提供一种天地两用机器人，所述机器人包括头部识别组件1、躯干支撑组件2、旋翼飞行组件3和多个腿部组件4；所述躯干支撑组件2包括躯干壳体201和控制模块203；所述头部识别组件1转动连接于躯干壳体201，用于识别或感知周边环境；所述旋翼飞行组件3转动连接于躯干壳体201上方，用于给机器人提供动力；所述多个腿部组件4转动连接于躯干壳体201下方，用于着陆支撑或行走；腿部组件4相对所述壳体201伸展或收缩；其中，控制模块203分别与所述头部识别组件1、旋翼飞行组件3和腿部组件4信号连接；所述控制模块203根据接收的外部输入信号或所述头部识别组件1的反馈信号，以控制所述旋翼飞行组件3或腿部组件4工作。进一步地，所述腿部组件4包括第一腿节401、第二腿节402、支架409和连杆410；所述第一腿节401的一端通过第一腿节驱动件404与支架409转动连接，另一端与第二腿节402转动连接；第一腿节驱动件404驱动第一腿节401绕支架409旋转；所述第二腿节402的中部与连杆410的一端转动连接，连杆410的另一端通过第二腿节驱动件405与支架409转动连接；第二腿节驱动件405驱动连杆410带动第二腿节402运动；所述支架409通过腿部驱动件403与躯干壳体201连接，腿部驱动件403用于驱动腿部组件4旋转；其中，控制模块203与第一腿节驱动件404和第二腿节驱动件405信号连接，以控制第一腿节驱动件404和第二腿节驱动件405工作；第一腿节驱动件404和第二腿节驱动件405共同作用，带动腿部组件4相对所述壳体201伸展或收缩。进一步地，所述躯干支撑组件2还包括动力模块202；所述腿部驱动件403、第一腿节驱动件404和第二腿节驱动件405为电机；所述动力模块202与腿部驱动件403、第一腿节驱动件404和第二腿节驱动件405电连接。进一步地，所述第二腿节402远离第一腿节401的一端连接有足部407；足部407和第二腿节402之间设置有压力传感器406，压力传感器406用于检测着陆时腿部组件承受的支撑力。进一步地，所述足部407包括足部缓冲件408，足部缓冲件408设置于足部407的端部。进一步地，所述头部识别组件1包括识别模块和头部壳体101；识别模块包括双目相机104和激光雷达105；所述双目相机104和激光雷达105设置于头部壳体101，用于识别或感知周边环境；头部壳体101转动连接于躯干壳体201。进一步地，所述头部识别组件1包括第一驱动件103；头部壳体101通过第一驱动件103连接于躯干壳体201；第一驱动件103驱动头部壳体101转动。进一步地，所述旋翼飞行组件3包括桨叶301、第二驱动件302、悬臂304和第三驱动件305；所述悬臂304的两端分别连接第二驱动件302和第三驱动件305，第二驱动件302与桨叶301转动连接，并驱动桨叶旋转；所述第三驱动件305与躯干壳体201连接，并驱动悬臂304旋转。本专利技术的技术效果：本专利技术公开的天地两用机器人，结合腿式机器人和多旋翼无人机的性能，可在空中飞行、地面四足爬行、地面双足行走三种工作模式下转换，具备低空飞行、复杂地形自主着陆、旋翼折叠收放、复杂地面四足爬行、复杂地形双足行走等多种功能。本专利技术技术方案是仿生技术进一步发展的体现，突破腿式机器人和多旋翼无人机的各自限制，使得该设计可以在空中、地面多种复杂环境完成任务，顺应了设备多用途、智能化和复杂环境适应性的发展趋势。附图说明图1为本实施例的天地两用机器人设计原理示意图；图2为本实施例的头部识别组件原理示意图；图3为本实施例的躯干支撑组件原理示意图；图4为本实施例的旋翼飞行组件原理示意图；图5为本实施例的腿部组件原理示意图。具体实施方式实施例1本实施例，提供一种天地两用机器人，所述机器人包括头部识别组件1、躯干支撑组件2、旋翼飞行组件3和多个腿部组件4。如图1所示，图1为本实施例的天地两用机器人设计原理示意图。图3为本实施例的躯干支撑组件原理示意图，如图3所示，躯干支撑组件2包括躯干壳体201和控制模块203。结合图1和图3所示，头部识别组件1转动连接于躯干壳体201，用于识别或感知周边环境；旋翼飞行组件3转动连接于躯干壳体201上方，用于给机器人提供动力；多个腿部组件4转动连接于躯干壳体201下方，用于着陆支撑或行走；腿部组件4相对所述壳体201伸展或收缩。其中，控制模块203分别与所述头部识别组件1、旋翼飞行组件3和腿部组件4信号连接；所述控制模块203根据接收的外部输入信号或所述头部识别组件1的反馈信号，以控制所述旋翼飞行组件3或腿部组件4工作。本实施例，突破了腿式机器人和多旋翼无人机的各自限制，使得该设计可以在空中、地面多种复杂环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天地两用机器人，其特征在于，所述机器人包括头部识别组件(1)、躯干支撑组件(2)、旋翼飞行组件(3)和多个腿部组件(4)；/n所述躯干支撑组件(2)包括躯干壳体(201)和控制模块(203)；/n所述头部识别组件(1)转动连接于躯干壳体(201)，用于识别或感知周边环境；/n所述旋翼飞行组件(3)转动连接于躯干壳体(201)上方，用于给机器人提供动力；/n所述多个腿部组件(4)转动连接于躯干壳体(201)下方，用于着陆支撑或行走；腿部组件(4)相对所述壳体(201)伸展或收缩；/n其中，控制模块(203)分别与所述头部识别组件(1)、旋翼飞行组件(3)和腿部组件(4)信号连接；所述控制模块(203)根据接收的外部输入信号或所述头部识别组件(1)的反馈信号，以控制所述旋翼飞行组件(3)或腿部组件(4)工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种天地两用机器人，其特征在于，所述机器人包括头部识别组件(1)、躯干支撑组件(2)、旋翼飞行组件(3)和多个腿部组件(4)；
所述躯干支撑组件(2)包括躯干壳体(201)和控制模块(203)；
所述头部识别组件(1)转动连接于躯干壳体(201)，用于识别或感知周边环境；
所述旋翼飞行组件(3)转动连接于躯干壳体(201)上方，用于给机器人提供动力；
所述多个腿部组件(4)转动连接于躯干壳体(201)下方，用于着陆支撑或行走；腿部组件(4)相对所述壳体(201)伸展或收缩；
其中，控制模块(203)分别与所述头部识别组件(1)、旋翼飞行组件(3)和腿部组件(4)信号连接；所述控制模块(203)根据接收的外部输入信号或所述头部识别组件(1)的反馈信号，以控制所述旋翼飞行组件(3)或腿部组件(4)工作。


2.根据权利要求1所述的天地两用机器人，其特征在于，所述腿部组件(4)包括第一腿节(401)、第二腿节(402)、支架(409)和连杆(410)；
所述第一腿节(401)的一端通过第一腿节驱动件(404)与支架(409)转动连接，另一端与第二腿节(402)转动连接；第一腿节驱动件(404)驱动第一腿节(401)绕支架(409)旋转；
所述第二腿节(402)的中部与连杆(410)的一端转动连接，连杆(410)的另一端通过第二腿节驱动件(405)与支架(409)转动连接；第二腿节驱动件(405)驱动连杆(410)带动第二腿节(402)运动；
所述支架(409)通过腿部驱动件(403)与躯干壳体(201)连接，腿部驱动件(403)用于驱动腿部组件(4)相对躯干壳体(201)旋转；
其中，控制模块(203)与第一腿节驱动件(404)、第二腿节驱动件(405)和腿部驱动件(403)信号连接，以控制第一腿节驱动件(404)、第二腿节驱动件(405)和腿部驱动件(403)工作；第一腿节驱动件(404)和第二腿节驱动件(405)共同作用，带动腿部组件(4)相对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小川，王计真，任佳，王彬文，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61