一种模块化的多功能仿生飞爬机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模块化的多功能仿生飞爬机器人，包括机身、设置在机身上的四个爬腿机构和一一对应设置在爬腿机构上的旋翼机构。本飞爬机器人通过爬腿机构中的两个舵机分别驱动两个大腿节和小腿节，两个自由度实现飞爬机器人的姿态变化，进而减轻了飞爬机器人的体积和重量、增强了可靠性；将各旋翼机构对应安装在大腿节的末端，且大腿节水平转动，使得旋翼机构的飞行不会受到大腿节和小腿节转动的影响，且大腿节和小腿节的转动与旋翼机构的飞行不会发生干涉，提高了飞行效率；电源模块、爬爪和小腿节均可根据需求替换：不同续航需求，可更换不同容量的电源模块，不同的作业环境或功能需求，可更换不同形状、尺寸的爬爪和小腿节。和小腿节。和小腿节。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化的多功能仿生飞爬机器人


[0001]本技术属于机器人领域，具体涉及一种模块化的多功能仿生飞爬机器人。

技术介绍

[0002]小型多栖机器人是一种多学科融合的技术，其体积小、适应性强、作业环境广，具有极大的研究与应用价值。随着复杂陆空场景的作业难度不断提高，仅仅依靠单一的运动形态已经不足以满足现实执行各种任务的迫切需求。受自然界生物启发，昆虫作为一类高机动性、高适应性的动物，大多都同时具有飞行以及爬行两种运动形态，模仿其外形结构和运动特性是提升仿生机器人自主陆空协同运动能力的有效方法。
[0003]现有技术中，论文罗庆生，一种小型陆空两栖机器人的选型分析与结构设计[J].计算机测量与控制，2019(4)：213
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217.中机器人单爬腿机构采用三个自由度数字舵机驱动，旋翼与小腿结合。这种飞爬机器人的单爬腿机构中的结构过于复杂，自由度较多，增加了飞爬机器人的体积和重量、降低了可靠性，且旋翼与小腿结合，导致飞行方向随着小腿的运动而改变，严重影响飞爬机器人的飞行效率。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于针对解决
技术介绍
中提出的问题，提出一种模块化的多功能仿生飞爬机器人。
[0005]为实现上述目的，本技术所采取的技术方案为：
[0006]本技术提出的一种模块化的多功能仿生飞爬机器人，包括机身、设置在机身上的四个爬腿机构和一一对应设置在爬腿机构上的旋翼机构，其中：
[0007]各爬腿机构，包括大腿节、小腿节和爬爪，四个大腿节的分别转动安装于机身上，且四个大腿节沿机身呈对角分布，各小腿节对应转动安装于大腿节的末端，各爬爪对应安装于小腿节的末端。
[0008]各旋翼机构，包括电机和螺旋桨，各电机一一对应安装于大腿节上，各螺旋桨一一对应与电机的输出轴固定连接，通过电机带动螺旋桨转动，进而实现飞爬机器人的飞行，通过各大腿节与机身之间的转动，以及各小腿节与对应的大腿节之间的转动，实现飞爬机器人飞行时进行不同姿态的转化。
[0009]优选地，大腿节包括第一支板、呈S形的第二支板和呈U形的第三支板，第一支板和第二支板通过第三支板固定连接，电机安装于第一支板上。
[0010]优选地，小腿节包括第一侧板、第二侧板和第三侧板，第一侧板和第二侧板通过第三侧板固定连接，且第一侧板分别垂直于第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板分别与第三支板的两端转动连接，爬爪固定安装于第一侧板和第二侧板之间。
[0011]优选地，机身包括安装架，安装架包括第一碳板和第二碳板，第一碳板和第二碳板之间通过若干根第一连接柱固定，第一支板和第二支板依次与第一碳板和第二碳板转动连接。
[0012]优选地，机身还包括主板、双目摄像机、电源模块和若干根第二连接柱，各第二连接柱的底端与第二碳板固定，顶端用于安装主板，双目摄像机通过支架安装于主板上，且主板和双目摄像机均位于第一碳板的上方，电源模块通过支架安装于第二碳板的底部，主板分别与双目摄像机、电源模块和电机电连接。
[0013]优选地，爬腿机构还包括第一舵机，第一舵机垂直贯设于第一碳板上，且第一舵机的输出轴与第一支板固定连接，通过第一舵机实现大腿节的转动，第一舵机与主板电连接。
[0014]优选地，爬腿机构还包括第二舵机，第二舵机垂直贯设于第一侧板上，且第二舵机的输出轴与第三支板固定连接，通过第二舵机带动小腿节的转动，第二舵机与主板电连接。
[0015]优选地，爬腿机构还包括至少两根支撑柱，其中一根支撑柱安装于第一支板和第二支板之间，另一根支撑柱安装于第一侧板和第二侧板之。
[0016]优选地，爬腿机构还包括限位柱，限位柱安装于第一支板和第二支板之间且远离第三支板，实现对大腿节的转动进行限位。
[0017]优选地，爬腿机构还包括安装于第二支板上的电调，电调分别与电源模块和电机电连接。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0019]1、本飞爬机器人通过爬腿机构中的两个舵机分别驱动两个大腿节和小腿节，两个自由度实现飞爬机器人的姿态变化，进而减轻了飞爬机器人的体积和重量、增强了可靠性；
[0020]2、本飞爬机器人将各旋翼机构对应安装在大腿节的末端，且大腿节水平转动，使得旋翼机构的飞行不会受到大腿节转动的影响，同时小旋翼机构的飞行也不会受到小腿节的影响，且大腿节和小腿节的转动与旋翼机构的飞行不会发生干涉，提高了飞行效率；
[0021]3、本飞爬机器人的电源模块、爬爪和小腿节均可根据需求替换：不同续航需求，可更换不同容量的电源模块，不同的作业环境或功能需求，可更换不同形状、尺寸的爬爪和小腿节。
附图说明
[0022]图1为本技术模块化的多功能仿生飞爬机器人的第一姿态示意图；
[0023]图2为本技术机身的结构示意图；
[0024]图3为本技术爬腿机构和旋翼机构组装的示意图；
[0025]图4为本技术模块化的多功能仿生飞爬机器人的第二姿态示意图；
[0026]图5为本技术模块化的多功能仿生飞爬机器人的第三姿态示意图。
[0027]附图标记说明：1、机身；11、安装架；111、第一碳板；112、第二碳板；113、第一连接柱；12、主板；13、双目摄像机；14、电源模块；15、第二连接柱；2、爬腿机构；21、大腿节；211、第一支板；212、第二支板；213、第三支板；22、小腿节；221、第一侧板；222、第二侧板；223、第三侧板；23、爬爪；24、第一舵机；25、第二舵机；26、支撑柱；27、限位柱；3、旋翼机构；31、电机；32、螺旋桨；4、电调。
具体实施方式
[0028]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本
申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。
[0030]如图1
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5所示，一种模块化的多功能仿生飞爬机器人，飞爬机器人包括机身1、设置在机身1上的四个爬腿机构2和一一对应设置在爬腿机构2上的旋翼机构3，其中：
[0031]各爬腿机构2，包括大腿节21、小腿节22和爬爪23，四个大腿节21的分别转动安装于机身1上，且四个大腿节沿21机身1呈对角分布，各小腿节22对应转动安装于大腿节21的末端，各爬爪23对应安装于小腿节22的末端。
[0032]各旋翼机构3，包括电机31和螺旋桨32，各电机31一一对应安装于大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化的多功能仿生飞爬机器人，其特征在于：所述飞爬机器人包括机身(1)、设置在所述机身(1)上的四个爬腿机构(2)和一一对应设置在所述爬腿机构(2)上的旋翼机构(3)，其中：各所述爬腿机构(2)，包括大腿节(21)、小腿节(22)和爬爪(23)，四个所述大腿节(21)的分别转动安装于所述机身(1)上，且四个所述大腿节(21)沿所述机身(1)呈对角分布，各所述小腿节(22)对应转动安装于所述大腿节(21)的末端，各所述爬爪(23)对应安装于所述小腿节(22)的末端；各所述旋翼机构(3)，包括电机(31)和螺旋桨(32)，各所述电机(31)一一对应安装于所述大腿节(21)上，各所述螺旋桨(32)一一对应与所述电机(31)的输出轴固定连接，通过电机(31)带动螺旋桨(32)转动，进而实现飞爬机器人的飞行，通过各大腿节(21)与机身(1)之间的转动，以及各小腿节(22)与对应的大腿节(21)之间的转动，实现飞爬机器人飞行时进行不同姿态的转化。2.如权利要求1所述的模块化的多功能仿生飞爬机器人，其特征在于：所述大腿节(21)包括第一支板(211)、呈S形的第二支板(212)和呈U形的第三支板(213)，所述第一支板(211)和第二支板(212)通过所述第三支板(213)固定连接，所述电机(31)安装于所述第一支板(211)上。3.如权利要求2所述的模块化的多功能仿生飞爬机器人，其特征在于：所述小腿节(22)包括第一侧板(221)、第二侧板(222)和第三侧板(223)，所述第一侧板(221)和第二侧板(222)通过所述第三侧板(223)固定连接，且所述第一侧板(221)分别垂直于第一侧板(221)和第二侧板(222)，所述第一侧板(221)和第二侧板(222)分别与所述第三支板(213)的两端转动连接，所述爬爪(23)固定安装于所述第一侧板(221)和第二侧板(222)之间。4.如权利要求2所述的模块化的多功能仿生飞爬机器人，其特征在于：所述机身(1)包括安装架(11)，所述安装架(11)包括第一碳板(111)和第二碳板(112)，所述第一碳板(111)和第二碳板(112)之间通过若干根第一连接柱(113)固定，所述第一支板(211)和第二支板(212)依次与所述第一碳板(111...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆磊丰，欧阳文娟，
申请(专利权)人：中国电子科技南湖研究院，
类型：新型
国别省市：