一種可重構兩棲機器人的制作方法

本發明屬于四旋翼飛行器領域，涉及一種將旋翼飛行器和雙輪移動機器人相結合的空地兩棲機器人，具體涉及一種可重構兩棲機器人。

背景技術：

四旋翼飛行器是一種由十字交叉的4個螺旋槳組成的6自由度欠驅動系統，又稱四軸飛行器．它是電動的，可垂直起降，且可以實現自主飛行的微小型飛行器．作為近些年來興起的一種新型技術，受到了人們的喜愛。四旋翼飛行器具有體積小、質量輕、結構簡單、易控制、成本低、有利于小型化無人化等特點．基于這些特點，四旋翼飛行器在軍事領域和民用領域得到了廣泛的應用，如雷達定位、森林監測、地質勘探、搜索救援和航拍等。但是目前現有技術中完善四旋翼飛行器只能用于飛行模式，其用途比較單一，同一個飛行器無法實現地面移動模式和飛行模式的重構切換。

技術實現要素：

本發明的目的提供一種空地兩棲機器人，實現空中飛行和陸地行走雙用途。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種可重構兩棲機器人，其特征在于：包括地面移動模塊、傳感控制模塊、旋翼飛行模塊和吸盤連接板，所述傳感控制模塊底部固定安裝在地面移動模塊頂部，所述吸盤連接板固定在傳感控制模塊頂部，吸盤連接板上設有多個均勻分布的電吸盤，所述旋翼飛行模塊的機體底部設有能被電吸盤吸附的鐵片，所述傳感控制模塊也用于接收控制信號，并控制電吸盤是否得電，通過電吸盤是否得電來合控制地面移動模塊和旋翼飛行模塊合并還是分離，從而實現飛行模式控制和地面移動模式控制的切換。

作為改進，所述旋翼飛行模塊包括機體、飛行控制板、多個對稱設置的機臂、以及設于機臂末端的旋翼電機和與旋翼電機輸出軸相連的旋翼，所述飛行控制板控制每個機臂末端的旋翼電機運行速度來控制旋翼飛行模塊的飛行姿態。

作為改進，所述機臂通過固定裝置可拆卸的與機體相連，所述機體包括上固定板和下固定板，所述固定裝置包括管套、管夾座和管夾卡扣，所述機臂套入管套內且與管套通過螺紋相連，所述上固定板和下固定板以及設于兩邊的兩個管夾座共同組成容納管套的空間，管夾座的上下兩端分別與上固定板和下固定板固定相連，所管套上表面設有圓弧形凸起，所述管夾卡扣一端固定在上固定板上，另一端設有與管套上圓弧形凸起相配合的圓弧卡鉤，兩個管夾座底部通過固定銷穿過管套下部相連。

作為改進，所述地面移動模塊包括地面移動機體、控制板，蓄電池、兩個驅動輪和兩個萬向輪以及驅動電機，所述兩個驅動輪各自設有獨立的驅動電機，所述控制板控制分別控制兩個驅動電機速度實現移動或轉彎。

作為改進，所述機身上設有攝像頭。

作為改進，所述旋翼飛行模塊至少有兩個，所述吸盤連接板為多連接臂的連接板，吸盤連接板的多個連接臂以其中心對稱分布，吸盤連接板的中心處固定在地面移動模塊頂部的傳感控制模塊上，每個連接臂的末端分別通過多個電吸盤與一個相應的旋翼飛行模塊相連。

本發明的優點；

1.該機器人的各個模塊可以實現快速拆卸和組裝，機構和硬件能夠實現模塊化，分開后也能獨自發揮功能。

2.地面移動模塊和傳感控制模塊采用簡單的螺紋卡槽連接，安裝簡單而且自鎖性好，傳感控制模塊和旋翼飛行模塊通過吸盤連接板上的電吸盤通電產生的吸力連接在一起，電吸盤重量輕而且吸力大，電吸盤由傳感控制模塊控制電池供電。當需要空地分離時，只需要發射斷電信號，操作簡單效果好

3.該四旋翼飛行器結構簡單，裝置成本低。每個零件都可獨立拆裝，應用螺紋和定位銷連接，便于攜帶。而且采用圓柱形機臂，飛行平穩性好。

附圖說明

圖1為本發明可重構兩棲機器人結構示意圖。

圖2為發明旋翼飛行模塊的機體和機臂連接關系示意圖。

圖3為發明旋翼飛行模塊的機體和機臂連接部分爆炸圖。

圖4為本發明可重構兩棲機器人俯視圖。

圖5為本發明吸盤連接板一種結構示意圖圖。

圖6為本發明地面移動模塊主視圖。

圖7為本發明地面移動模塊側視圖。

圖8為本發明另一種重構方案示意圖。

圖中：1-萬向輪，2-驅動輪，3-地面移動模塊，4-傳感控制模塊，5-吸盤連接板，6-旋翼，7-旋翼電機，8-旋翼電機頭，9-旋翼電機座，10-機臂，11-管套，12-管夾卡扣，13-固定銷，14-管夾座，15-飛行控制板，16-上固定板，17-下固定板，18-驅動電機，19-蓄電池，20-電吸盤，21-旋翼飛行模塊，22-連接臂。

具體實施方式

參見圖1至圖7，一種可重構兩棲機器人，包括地面移動模塊3、傳感控制模塊4、旋翼飛行模塊21和吸盤連接板5，所述傳感控制模塊4底部通過螺紋固定安裝在地面移動模塊3頂部，所述吸盤連接板5通過螺栓固定在傳感控制模塊4頂部，如圖6所示，吸盤連接板5上設有四個均勻分布的電吸盤20，所述旋翼飛行模塊21的機體底部設有能被電吸盤20吸附的鐵片，電吸盤20的電磁鐵吸附面大，吸力強。所述傳感控制模塊4也用于接收控制信號，并控制電吸盤20是否得電，通過電吸盤20是否得電來合控制地面移動模塊3和旋翼飛行模塊21合并還是分離，從而實現飛行模式控制和地面移動模式控制的切換。

所述旋翼飛行模塊21包括機體、飛行控制板15、四個機臂10、以及設于機臂10末端的旋翼電機7和與旋翼電機7輸出軸相連的旋翼6，所述飛行控制板15控制每個機臂10末端的旋翼電機7運行速度來控制旋翼飛行模塊21的飛行姿態。

如圖2和圖3所示，所述機臂10通過固定裝置可拆卸的與機體相連，所述機體包括上固定板16和下固定板17，所述固定裝置包括管套11、管夾座14和管夾卡扣12，所述機臂10套入管套11內且與管套11通過螺紋相連，所述上固定板16和下固定板17以及設于兩邊的兩個管夾座14共同組成容納管套11的空間，管夾座14的上下兩端分別與上固定板16和下固定板17固定相連，所管套11上表面設有圓弧形凸起，所述管夾卡扣12一端通過螺栓固定在上固定板16上，另一端設有與管套11上圓弧形凸起相配合的圓弧卡鉤，兩個管夾座14底部通過固定銷13穿過管套11下部相連。

如圖6和圖7所示，所述地面移動模塊3包括地面移動機體、控制板，蓄電池19、兩個驅動輪2和兩個萬向輪1以及驅動電機18，所述兩個驅動輪2各自設有獨立的驅動電機18，所述控制板控制分別控制兩個驅動電機18速度實現移動或轉彎。所述機身上設有攝像頭。

當兩棲機器人在地面行走時，旋翼飛行模塊21停止工作，通過地面移動模塊3的控制板控制地面移動模塊3行走，通過控制地面移動模塊3的兩個驅動輪2不同的速度，可實現轉彎功能，當行走遇到障礙或者需要飛行時旋翼飛行模塊21接通電源，地面移動模塊3停止工作，當需要空地分離時，通過發射斷電信號被傳感控制模塊4接收，傳感控制模塊4控制吸盤連接板5上的電吸盤20失電，地面移動模塊3和旋翼飛行模塊21即自行分離，旋翼飛行模塊21和地面移動模塊3分離飛后可以獨自完成各自的功能，互不干擾。

旋翼飛行模塊21的四個旋翼6通過四個獨立的旋翼電機7帶動，旋翼電機7由飛行控制板15即慣性導航儀控制，通過控制每個旋翼6不同的轉速，可調整兩棲機器人飛行姿態。

本發明還提出了另一種重構方案，所述旋翼飛行模塊21至少有兩個，所述吸盤連接板5為多連接臂22的連接板，吸盤連接板5的多個連接臂22以其中心對稱分布，吸盤連接板5的中心處固定在地面移動模塊3頂部的傳感控制模塊4上，每個連接臂22的末端通過多個電吸盤20與一個相應的旋翼飛行模塊21相連。如圖8所示，吸盤連接板5的連接臂22為兩個，呈一字型排列，將兩個旋翼6飛行器連接在移動模塊上，可以大大提升飛行升力。且安裝簡便，分離時反應靈敏快捷。

所述旋翼6為由十字交叉的4個螺旋槳。