[发明专利]一种多栖无人移动平台系统及其控制方法

权利要求书

1.一种多栖无人移动平台系统，其特征在于：包括密封车体、车轮、涵道旋翼、推力桨，在密封车体内安装有主控制器、无线通信装置、发电机以及大容量动力电池，车轮、涵道旋翼、推力桨分别与主控制器电连接；所述车轮通过翻转轴装置连接在密封车体底部两侧，涵道旋翼通过旋转轴装置与密封车体相连，推力桨通过伸缩轴装置连接在密封车体尾部，所述密封车体上安装有高清红外相机以及高精度GPS。

2.根据权利要求1所述的一种多栖无人移动平台系统，其特征在于：所述翻转轴装置包括底座、转动轴、一号舵机、第一从动轮和第一主动轮，底座固定在密封车体底部两侧，轮毂电机以及一号舵机与主控制器相连；当决策为地面驾驶模式时，主控制器发出信号控制轮毂电机转动，带动车轮转动使多栖无人移动平台系统运动。

3.根据权利要求1所述的一种多栖无人移动平台系统，其特征在于：所述涵道旋翼由旋转轴装置以及涵道风扇组成，涵道风扇包括风扇扇叶以及涵道风扇电机，主控制器控制涵道风扇电机的转速来实现多栖无人移动平台系统的空中起降和飞行运动；若多栖无人移动平台系统需在空中长航时远距离飞行，主控制器发出指令使推力桨转动来实现空中的推进。

4.根据权利要求3所述的一种多栖无人移动平台系统，其特征在于：所述旋转轴装置包括二号舵机、第二主动轮、第二从动轮以及旋转轴，主控制器发出指令启动二号舵机，第二主动轮与第二从动轮啮合，第二从动轮与转动轴固定在一起使整个涵道旋翼旋转至预定位置。

5.根据权利要求1所述的一种多栖无人移动平台系统，其特征在于：所述自动开关门装置包括密闭舱门、主轴、三号舵机、蜗轮以及蜗杆，主控制器控制三号舵机转动带动蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与主轴固定在一起带动密闭舱门的开启和关闭；当密闭舱门开启后，涵道旋翼通过旋转轴装置旋转出密封车体至垂直车体侧面的位置。

6.权利要求1所述的一种多栖无人移动平台系统的控制方法，其特征在于：具体如下：

主控制器根据任务要求以及环境情况，对多栖无人移动平台系统的工作模式进行规划，当环境发生动态变化时，主控制器根据如下决策方法进行实时模式切换：若在地面驾驶模式，遇到无法逾越的障碍则决策切换为空中飞行模式；若遇到水面或雪地、冰面、沼泽地这种极端路况，则决策从地面驾驶模式或者空中飞行模式切换到水面滑行模式；若在飞行过程中遇到强风的情形，则决策从空中飞行模式切换到地面驾驶模式或是水面工作模式；

所述地面驾驶模式、空中飞行模式、水面滑行以及极端路况滑行模式及其切换控制具体如下

(1)地面驾驶模式切换至空中飞行模式

主控制器发出指令停止轮毂电机转动将车轮旋转入车轮槽中，主控制器发出指令开启自动开关门装置，旋转轴装置将四个提供升力的涵道旋翼旋转至密封车体外，涵道旋翼的内部涵道提供升力，完成从地面驾驶模式至空中飞行模式的切换，当需要在空中长航时远距离飞行时，主控制器发出指令启动推力桨，来实现空中的推进；

(2)空中飞行模式切换至水上航行及极端路况滑行模式

减小涵道旋翼提供的升力将移动平台飞行至水面或雪地、冰面、沼泽地这种极端路况，通过旋转轴装置将四个提供升力的涵道旋翼折叠到车身内部，尾部推力桨高速转动提供水平推力和方向，完成空中飞行模式至水上航行以及极端路况滑行模式的切换；

(3)水上航行及极端路况滑行模式切换至地面驾驶模式

翻转轴装置将四个车轮旋转立起预备接触地面，当接触地面稳定行驶后，伸缩轴装置将推力桨降低并控制其停止转动，由车轮驱动行驶，完成水上航行以及极端路况滑行模式至地面驾驶模式的切换；

(4)其余切换模式对应上述切换的逆过程。