[发明专利]一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人及其运动规划方法

摘要

本发明公开了一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人及其运动规划方法，包括旋翼A、B、C、D，旋翼驱动电机A、B、C、D，爬壁大腿A、B，爬壁小腿A、B，髋关节驱动电机A、B，膝关节驱动电机A、B，机器人主体、壁面行走轮A、B，落地支撑杆、旋翼支撑杆、刚度加强环。运动规划过程包括：机器人在飞行状态的运动规划、机器人从飞行状态转为爬壁状态下的运动规划、机器人在爬壁状态下的运动规划、机器人在爬壁状态下跨越障碍物的运动规划、机器人从爬壁状态转为飞行状态的运动规划。本发明实现了旋翼式飞行器与腿轮式运动机构的融合，机械结构简单、易于实现，具有稳定性高、体积小，壁面适应性强、越障能力强、适用范围广等优点。

主权项

1、一种多旋翼腿轮式多功能空中机器人，包括机器人主体，其特征在于，还包括：旋翼A、旋翼B、旋翼C、旋翼D、旋翼驱动电机A、旋翼驱动电机B、旋翼驱动电机C、旋翼驱动电机D、爬壁大腿A，爬壁大腿B、爬壁小腿A、爬壁小腿B、髋关节驱动电机A、髋关节驱动电机B、膝关节驱动电机A、膝关节驱动电机B、落地支撑杆、旋翼支撑杆、刚度加强环、壁面行走轮A、壁面行走轮B；机器人主体为圆形盘状结构，四个旋翼支撑杆沿着机器人主体的下表面四周呈对称分布；旋翼驱动电机A、旋翼驱动电机B、旋翼驱动电机C、旋翼驱动电机D分别用螺钉固定于旋翼支撑杆的外端，旋翼A、旋翼B、旋翼C、旋翼D依次固定在旋翼驱动电机A、旋翼驱动电机B、旋翼驱动电机C、旋翼驱动电机D的转动轴上；且旋翼A、旋翼B、旋翼C、旋翼D的旋转平面位于旋翼支撑杆的下方；刚度加强环与机器人主体同心，紧固于旋翼支撑杆的下方；落地支撑杆分别固定连接于旋翼支撑杆与刚度加强环相交的下方；爬壁大腿A、爬壁大腿B通过髋关节与机器人主体上表面连接，爬壁小腿A、爬壁小腿B通过膝关节与爬壁大腿A、爬壁大腿B连接，两组爬壁大腿A、爬壁大腿B及爬壁小腿A、爬壁小腿B位于机器人的一个对称平面内；壁面行走轮A、壁面行走轮B位于爬壁小腿A、爬壁小腿B的末端；爬壁大腿A、爬壁大腿B、爬壁小腿A、爬壁小腿B及壁面行走轮A、壁面行走轮B组成机器人的两个腿轮式爬壁机构；在髋关节与膝关节上分别固定有髋关节驱动电机A、髋关节驱动电机B、膝关节驱动电机A、膝关节驱动电机B。