[发明专利]一种适用于弱引力星表探测的飞航行走一体化机器人

权利要求书

1.一种适用于弱引力星表探测的飞航行走一体化机器人，其特征在于：包括机器人本体（1）、尾部姿控发动机（2）、头部姿控发动机（3）、多自由度操作机械臂（4）、4个可变形分段筛网轮（5）、4个轮腿复用机械臂（6）、2个太阳能电池阵（7）和视觉系统（8）；其中，机器人本体（1）为水平放置的长方体结构；尾部姿控发动机（2）固定安装在机器人本体（1）的尾端侧壁上；头部姿控发动机（3）固定安装在机器人本体（1）的头端侧壁上；多自由度操作机械臂（4）固定安装在机器人本体（1）的头端侧壁上；视觉系统（8）固定安装在机器人本体（1）的顶部；2个太阳能电池阵（7）对称固定安装在机器人本体（1）两侧侧壁的中部上；4个轮腿复用机械臂（6）两两对称固定安装在机器人本体（1）两侧侧壁的底端；4个可变形分段筛网轮（5）分别与4个轮腿复用机械臂（6）对接；

所述可变形分段筛网轮（5）包括上半轮环（52）和下半轮环（51）；上半轮环（52）和下半轮环（51）均为半圆环状结构；上半轮环（52）和下半轮环（51）对接组成完整圆环结构的可变形分段筛网轮（5）；上半轮环（52）和下半轮环（51）对接处的一端为旋转连接；对接处的另一端通过外部锁紧装置固定连接；

所述轮腿复用机械臂（6）包括主臂（61）和副臂（62）；其中，主臂（61）的轴向一端与机器人本体（1）的侧壁旋转连接；主臂（61）的轴向另一端与副臂（62）的轴向一端旋转连接；副臂（62）的轴向另一端与上半轮环（52）连接；且副臂（62）与上半轮环（52）的连接处位于上半轮环（52）与下半轮环（51）旋转连接处；

可变形分段筛网轮（5）由轮形变形为支腿的过程为：

外部锁紧装置对上半轮环（52）和下半轮环（51）固定连接端解锁；下半轮环（51）沿上半轮环（52）和下半轮环（51）的旋转连接处逆时针旋转打开；下半轮环（51）逆时针旋转打开至预定位置后，外部锁紧装置锁定；主臂（61）相对于机器人本体（1）顺时针旋转，带动副臂（62）顺时针旋转，进而带动上半轮环（52）顺时针旋转， 上半轮环（52）顺时针旋转至预定位置时，外部锁紧装置锁定；上半轮环（52）和下半轮环（51）变形为支腿。

2.根据权利要求1所述的一种适用于弱引力星表探测的飞航行走一体化机器人，其特征在于：所述太阳能电池阵（7）为机器人提供太阳能源动力；视觉系统（8）实现对机器人前进路况环境的监视。

3.根据权利要求2所述的一种适用于弱引力星表探测的飞航行走一体化机器人，其特征在于：所述多自由度操作机械臂（4）为多杆旋转连接机构；多杆间通过旋转运动实现伸长和缩短；多自由度操作机械臂（4）的伸出端末端对接探测工具；实现对星表的探测。

4.根据权利要求3所述的一种适用于弱引力星表探测的飞航行走一体化机器人，其特征在于：所述尾部姿控发动机（2）实现竖直向上喷气和竖直向下喷气；头部姿控发动机（3）实现竖直向上喷气和竖直向下喷气；尾部姿控发动机（2）和头部姿控发动机（3）配合喷气，实现对机器人本体（1）俯仰角度的调整。

5.根据权利要求4所述的一种适用于弱引力星表探测的飞航行走一体化机器人，其特征在于：所述机器人的运动方式包括轮行方式、步行方式和弹跳方式。

6.根据权利要求5所述的一种适用于弱引力星表探测的飞航行走一体化机器人，其特征在于：当机器人采用轮行方式时，可变形分段筛网轮（5）为轮形结构；机器人通过轮形结构的可变形分段筛网轮（5）滚动前进；当机器人采用步行方式时，可变形分段筛网轮（5）展开变为支腿结构；机器人通过支腿结构的可变形分段筛网轮（5）步行前进。

7.根据权利要求6所述的一种适用于弱引力星表探测的飞航行走一体化机器人，其特征在于：当机器人采用弹跳方式时，机器人本体（1）头端两侧的可变形分段筛网轮（5）变为支腿结构；机器人本体（1）尾端两侧的可变形分段筛网轮（5）保持轮形结构；轮形结构可变形分段筛网轮（5）迅速变形为支腿结构；在上半轮环（52）和下半轮环（51）旋转打开的动力下，将机器人本体（1）弹起实现跳跃；机器人本体（1）腾空的过程中，通过调整尾部姿控发动机（2）和头部姿控发动机（3）的喷气方向，实现对机器人本体（1）俯仰角度的调整。