一種模塊化飛行爬壁機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種模塊化飛行爬壁機器人，包括有飛行模塊、吸附模塊、爬壁行走模塊和控制模塊，其中爬壁行走模塊和吸附模塊設在飛行模塊的機架上，飛行模塊、吸附模塊和爬壁行走模塊均由控制模塊進行控制工作。飛行模塊包括有機架、無刷電機、螺旋槳和鋰電池，其中螺旋槳設有四個，分布在機架的四周，每個螺旋槳的周圈均套設有防護罩，每個螺旋槳的下端均連接有一個無刷電機，無刷電機由控制模塊控制工作，鋰電池設在機架的下部，鋰電池為機器人整體提供電力。有益效果：隱蔽性大大提高。各個功能之間可自由切換。達到單一模塊實現爬壁與地面行走兩種功能，簡化整機結構。具有很強的爬坡能力。
【專利說明】
一種模塊化飛行爬壁機器人
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種機器人，特別涉及一種模塊化飛行爬壁機器人。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著社會的發展，對機器人的應用越來越多，如用來偵查、救援、特種作業等。但傳統的飛行機器人續航時間短，偵查時隱蔽性差;爬壁機器人移動速度慢，越障能力差。對此專利201110322551.6公開了一種具有飛行和吸附兩種功能的機器人，該機器人以四旋翼為主體，通過吸附裝置使機器人擁有在墻壁表面棲息的能力，其吸附功率遠小于飛行功率，針對固定目標偵測時間大幅增加。但其無法實現爬壁的功能，降低了機器人的靈活性。專利201510066785.7公開了一種飛行爬壁機器人，該機器人除具有飛行和棲息于墻壁的功能外，還擁有爬壁功能，但其爬壁時的靈活性、穩定性和隱蔽性較差。專利200910079365.7公開了一種多旋翼腿輪式多功能空中機器人，該機器人擁有飛行和爬壁的能力，但其不具有棲息與墻壁的功能，同樣其爬壁時的靈活性、穩定性和隱蔽性較差。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是為了解決現有的機器人在進行相關作業過程中存在諸多問題而提供的一種模塊化飛行爬壁機器人。
[0004]本實用新型提供的模塊化飛行爬壁機器人包括有飛行模塊、吸附模塊、爬壁行走模塊和控制模塊，其中爬壁行走模塊和吸附模塊設在飛行模塊的機架上，飛行模塊、吸附模塊和爬壁行走模塊均由控制模塊進行控制工作。
[0005]飛行模塊包括有機架、無刷電機、螺旋槳和鋰電池，其中螺旋槳設有四個，分布在機架的四周，每個螺旋槳的周圈均套設有防護罩，每個螺旋槳的下端均連接有一個無刷電機，無刷電機由控制模塊控制工作，鋰電池設在機架的下部，鋰電池為機器人整體提供電力。
[0006]吸附模塊包括有底座、第一搖桿、第二搖桿、連桿和第一舵機，其中第一搖桿的一端鉸接在底座上，第一搖桿的另一端與連桿的下端相鉸接，連桿的上端與第二搖桿的一端相鉸接，第二搖桿的另一端與底座相鉸接，第一舵機設在底座上，第一舵機與第一搖桿相連接并驅動第一搖桿帶動連桿和第二搖桿進行轉動，第一舵機由控制模塊控制工作，連桿的頂端設有真空吸盤或電磁鐵，第一搖桿、第二搖桿和連桿為碳纖維材料制成。
[0007]真空吸盤通過管路與真空栗連接，真空栗設在吸附模塊的底座上，真空栗由控制模塊控制工作，在安裝電磁鐵時不需要安裝真空栗。
[0008]爬壁行走模塊總體呈對稱結構，包括底盤、行走輪、減速電機、第二舵機和電動伸縮桿，其中行走輪對稱設有兩組四個，每個行走輪均連接有減速電機，每組兩個行走輪均設在一支架上，電動伸縮桿的一端鉸接在該支架上，電動伸縮桿的另一端鉸接在連接件上，電動伸縮桿和連接件對稱設有兩個，連接件形狀為M形，連接件兩端分別與底盤和支架連接，每個連接件中間位置均連接有第二舵機，第二舵機驅使連接件轉動與電動伸縮桿相配合，從而調節行走輪的高度和角度，第二舵機由控制模塊控制工作。
[0009]每組行走輪上均套設有履帶，履帶上設有數個永磁鐵。
[0010]控制模塊包括有單片機、陀螺儀、加速度計、高度計、GPS模塊和超聲波傳感器，陀螺儀、加速度計、高度計、GPS模塊和超聲波傳感器連接在單片機上，陀螺儀、加速度計和高度計用以采集機器人的運動信息、姿態信息以及機器人的高度信息并傳輸給單片機，單片機還與無刷電調相連，無刷電調有四個分別于無刷電機連接，單片機根據采集到的數據，控制無刷電調調節四個無刷電機的轉速，實現機器人的自由航行，GPS模塊用以反饋機器人的當前位置，保證遠程精準控制，通過GPS模塊能夠實現機器人自主導航飛行，超聲波傳感器用以實現機器人的壁障功能，當機器人與墻壁或障礙物的距離小于設定值時，控制模塊控制機器人減速，以防撞到障礙物或墻壁，單片機上還連有舵機控制器和電機驅動器，舵機控制器與第一舵機、第二舵機相連接以控制吸附模塊，電機驅動器與真空栗相連以控制爬壁行走模塊的工作。
[0011]本實用新型的工作原理:
[0012]—、飛行與普通壁面的爬壁切換過程:
[0013]在對普通墻壁爬壁時，機器人須安裝有真空吸盤和行走輪，根據墻壁的傾斜角不同，機器人的飛行與爬壁過程切換方式存在一定的差異，下面分別對豎直墻壁、傾斜墻壁和天花板三種情況進行說明:
[0014]1、豎直墻壁:
[0015]由飛行狀態切換至豎直墻壁的爬壁過程，首先控制機器人在靠近墻壁的位置盤旋，保持機器人的前端朝向墻壁;接下來利用第一舵機帶動第一搖桿向外側轉動，直至連桿處于水平位置，此時真空吸盤剛好與墻壁垂直，同時開啟真空栗帶動真空吸盤啟動吸附動作;然后通過第二舵機控制四個行走輪上升，直至行走輪的上邊沿略微超過防護罩的上端，同時利用電動伸縮桿調節行走輪轉到豎直位置;接下來控制機器人向墻壁靠近直至真空吸盤吸附在墻壁上，隨后第一舵機配合飛行模塊使機器人向墻壁翻轉至整體貼附在墻壁上。最后關閉真空栗，控制真空吸盤遠離墻壁，調節無刷電機至合適轉速使機器人貼附在墻壁上，機器人即可爬壁行走。
[0016]由爬壁狀態重新起飛過程，首先控制機器人靜止在墻壁上，同時開啟真空栗放下真空吸盤，讓機器人保持棲息狀態;接下來第一舵機配合飛行模塊使機器人向墻壁外轉動，直至機器人處于水平位置;最后關閉真空栗斷開真空吸盤機器人重新起飛。
[0017]2、傾斜墻壁:
[0018]針對傾斜墻壁由飛行至爬壁的切換過程和垂直墻壁大體相當，所不同的是在伸出真空吸盤時要使真空吸盤與墻壁垂直，接下來進行翻轉貼附。由爬壁至飛行的切換過程和垂直墻壁完全一致。
[0019]3、天花板:
[0020]天花板的飛行與爬壁狀態切換過程最為簡單，此過程無需吸附模塊的輔助，首先調節四個行走輪上升，直至行走輪的上邊沿略微超過防護罩的上端，同時調節行走輪轉到豎直位置。隨后控制機器人上升直至行走輪接觸到天花板，機器人即可爬壁行走。重新起飛時只需降低飛行模塊中無刷電機的轉速，使機器人脫離天花板重新起飛。在機器人脫離天花板的過程中會有一小段極速下墜的過程，此過程能夠通過控制模塊使機器人重新回到穩定狀態。
[0021]二、飛行與鋼鐵壁面的爬壁切換過程:
[0022]在對鋼鐵墻面爬壁時機器人要安裝有電磁鐵和履帶，在對三種不同壁面飛行與爬壁切換時，其飛行與爬壁狀態的切換過程和普通壁面基本相同，不同之處在于吸附模塊為電磁鐵吸附，在切換過程中電磁鐵的吸附與斷開時間節點與真空吸盤吸附完全相同。
[0023]三、墻壁爬行與棲息原理:
[0024]機器人貼在普通墻壁后，飛行模塊向墻壁外側吹氣，使機器人緊貼在墻壁上。對于垂直墻壁，機器人的重力由行走輪與墻壁之間的摩擦力(或四個減速電機的扭力)抵消;對于天花板，機器人的重力由無刷電機提供的升力抵消;對于傾斜墻壁，機器人的重力由行走輪與墻壁之間的摩擦力(或四個減速電機的扭力)和無刷電機提供的升力抵消。因此無論處于何種傾斜角的墻壁，機器人均能穩定的貼附于墻壁上。
[0025]行走模塊通過調節四個減速電機的轉向，能夠實現機器人前后左右和原地自旋等功能。四個減速電機同時向前轉實現前進功能；四個減速電機同時向后轉實現后退功能;左側兩個減速電機不轉，右側兩個減速電機向前轉實現左轉功能;右側兩個減速電機不轉，左側兩個減速電機向前轉實現右轉功能；左側兩個減速電機向前轉，右側兩個減速電機向后轉實現原地右轉功能；左側兩個減速電機向后轉，右側兩個減速電機向前轉實現原地左轉功能；
[0026]在機器人貼在鋼鐵墻壁上后，可關閉飛行模塊的無刷電機，此時機器人與墻壁靠履帶上的永磁鐵吸引到一起。通過受力分析，對于不同傾角的鋼鐵墻壁，機器人同樣可以實現穩定吸附。行走模塊通過調節四個減速電機的轉向，同樣能夠實現機器人前后左右和原地自旋等功能，其原理與普通爬壁行走模塊相同。
[0027]當機器人貼附在墻壁上時，放下真空吸盤(或電磁鐵)使其吸附在墻壁上，隨后關閉飛行模塊上的無刷電機，只靠真空吸盤(或電磁鐵)保證機器人吸附在墻壁上，實現棲息功能。由于關閉無刷電機，機器人棲息時的能耗遠遠小于飛行與爬壁時的能耗，使用該功能可實現機器人長時間的隱蔽偵測。
[0028]四、地面行走原理:
[0029]地面行走時行走輪下降至最低位置，調節四個減速電機的正反轉即可實現前后左右行走，四個減速電機的控制方法與爬壁時的控制方法相同。行走在坡度較大的地面，可利用飛行模塊輔助行走，方法為調節飛行模塊向上吹氣，讓機器人獲得一個向下的反作用力，增加行走輪與地面之間的相互作用力，提高爬壁行走模塊的抓地力，此方法使機器人具有非常強的爬坡能力。
[0030]五、彎曲墻壁爬行原理:
[0031 ]在彎曲墻壁爬行時可通過電動伸縮桿調節行走輪，使行走輪與墻壁保持垂直，以保證機器人穩定的貼附于墻壁上，彎曲墻面的爬行原理與正常墻面相同。
[0032]本實用新型的有益效果:
[0033]1、本實用新型集合了飛行機器人與爬壁機器人的優點，相對于爬壁機器人的靈活性提高，解決了爬壁機器人長距離運動過程中時間長靈活性差的問題。在針對固定目標進行偵測時，相對于飛行機器人的工作時間得到延長，并且隱蔽性大大提高。
[0034]2、機器人搭載不同的功能模塊可實現飛行、爬壁、地面行走和棲息于墻壁等功能，并且各個功能之間可自由切換。
[0035]3、機器人針對鋼鐵壁面設計有電磁鐵吸附和履帶及安裝在上面的永磁鐵，使機器人在鋼鐵壁面爬壁行走更加安全穩定。
[0036]4、機器人的爬壁行走模塊可上下調節，達到單一模塊實現爬壁與地面行走兩種功能，簡化整機結構。
[0037]5、機器人的爬壁行走模塊中行走輪的角度能夠調節，進而實現在有一定彎曲的壁面行走。
[0038]6、機器人行走在坡度較大的地面時，飛行系統可起到輔助行走的功能，具有很強的爬坡能力。
【附圖說明】
[0039]圖1為本實用新型整體結構示意圖。
[0040]圖2為本實用新型設有履帶及電磁鐵的整體結構示意圖。
[0041 ]圖3為本實用新型所述飛行模塊結構示意圖。
[0042]圖4為本實用新型所述吸附模塊結構示意圖。
[0043]圖5為本實用新型所述爬壁行走模塊結構示意圖。
[0044]圖6為本實用新型所述控制模塊結構示意圖。
[0045]1、飛行模塊 2、吸附模塊 3、爬壁行走模塊 4、控制模塊
[0046]6、機架7、無刷電機 8、螺旋槳9、鋰電池 10、防護罩
[0047]11、底座12、第一搖桿13、第二搖桿 14、連桿
[0048]15、第一舵機 16、真空吸盤17、電磁鐵18、真空栗
[0049]19、底盤20、行走輪 21、減速電機 22、第二舵機
[0050]23、電動伸縮桿 24、履帶 25、永磁鐵26、支架 27、連接件[0051 ]30、單片機 31、陀螺儀 32、加速度計 33、高度計 34、GPS模塊
[0052]35、超聲波傳感器36、無刷電調37、舵機控制器
[0053]38、電機驅動器。
【具體實施方式】
[0054]請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示:
[0055]本實用新型提供的模塊化飛行爬壁機器人包括有飛行模塊1、吸附模塊2、爬壁行走模塊3和控制模塊4，其中爬壁行走模塊3和吸附模塊2設在飛行模塊I的機架6上，飛行模塊1、吸附模塊2和爬壁行走模塊3均由控制模塊4進行控制工作。
[0056]飛行模塊I包括有機架6、無刷電機7、螺旋槳8和鋰電池9，其中螺旋槳8設有四個，分布在機架6的四周，每個螺旋槳8的周圈均套設有防護罩10，每個螺旋槳8的下端均連接有一個無刷電機7，無刷電機7由控制模塊4控制工作，鋰電池9設在機架6的下部，鋰電池9為機器人整體提供電力。
[0057]吸附模塊2包括有底座11、第一搖桿12、第二搖桿13、連桿14和第一舵機15，其中第一搖桿12的一端鉸接在底座11上，第一搖桿12的另一端與連桿14的下端相鉸接，連桿14的上端與第二搖桿13的一端相鉸接，第二搖桿13的另一端與底座11相鉸接，第一舵機15設在底座11上，第一舵機15與第一搖桿12相連接并驅動第一搖桿12帶動連桿14和第二搖桿13進行轉動，第一舵機15由控制模塊4控制工作，連桿14的頂端設有真空吸盤16或電磁鐵17，第一搖桿12、第二搖桿13和連桿14為碳纖維材料制成。
[0058]真空吸盤16通過管路與真空栗18連接，真空栗18設在吸附模塊2的底座11上，真空栗18由控制模塊4控制工作。在安裝電磁鐵17時不需要安裝真空栗18。
[0059]爬壁行走模塊3總體呈對稱結構，包括底盤19、行走輪20、減速電機21、第二舵機22和電動伸縮桿23，其中行走輪20對稱設有兩組四個，每個行走輪20均連接有減速電機21，每組兩個行走輪20均設在一支架26上，電動伸縮桿23的一端鉸接在該支架26上，電動伸縮桿23的另一端鉸接在連接件27上，電動伸縮桿23和連接件27對稱設有兩個，連接件27形狀為M形，連接件27兩端分別與底盤19和支架26連接，每個連接件27中間位置均連接有第二舵機22，第二舵機22驅使連接件27轉動與電動伸縮桿23相配合，從而調節行走輪20的高度和角度，第二舵機22由控制模塊4控制工作。
[0060]每組行走輪20上均套設有履帶24，履帶24上設有數個永磁鐵25。
[0061 ]控制模塊4包括有單片機30、陀螺儀31、加速度計32、高度計33、GPS模塊34和超聲波傳感器35，陀螺儀31、加速度計32、高度計33、GPS模塊34和超聲波傳感器35連接在單片機30上，陀螺儀31、加速度計32和高度計33用以采集機器人的運動信息、姿態信息以及機器人的高度信息并傳輸給單片機30，單片機30還與無刷電調36相連，無刷電調36設有四個分別與無刷電機7連接，單片機30根據采集到的數據，控制無刷電調36調節四個無刷電機7的轉速，實現機器人的自由航行，GPS模塊34用以反饋機器人的當前位置，保證遠程精準控制，通過GPS模塊34能夠實現機器人自主導航飛行，超聲波傳感器35用以實現機器人的壁障功能，當機器人與墻壁或障礙物的距離小于設定值時，控制模塊4控制機器人減速，以防撞到障礙物或墻壁，單片機30上還連有舵機控制器37和電機驅動器38，舵機控制器37與第一舵機15、第二舵機22相連接以控制吸附模塊2，電機驅動器38與真空栗18相連以控制爬壁行走模塊3的工作。
[0062]本實用新型的工作原理:
[0063]—、飛行與普通壁面的爬壁切換過程:
[0064]在對普通墻壁爬壁時，機器人須安裝有真空吸盤16和行走輪20，根據墻壁的傾斜角不同，機器人的飛行與爬壁過程切換方式存在一定的差異，下面分別對豎直墻壁、傾斜墻壁和天花板三種情況進行說明:
[0065]1、豎直墻壁:
[0066]由飛行狀態切換至豎直墻壁的爬壁過程，首先控制機器人在靠近墻壁的位置盤旋，保持機器人的前端朝向墻壁;接下來利用第一舵機15帶動第一搖桿12向外側轉動，直至連桿14處于水平位置，此時真空吸盤16剛好與墻壁垂直，同時開啟真空栗18帶動真空吸盤16啟動吸附動作；然后通過第二舵機22控制四個行走輪20上升，直至行走輪20的上邊沿略微超過防護罩10的上端，同時利用電動伸縮桿23調節行走輪20轉到豎直位置;接下來控制機器人向墻壁靠近直至真空吸盤16吸附在墻壁上，隨后第一舵機15配合飛行模塊I使機器人向墻壁翻轉至整體貼附在墻壁上;最后關閉真空栗18，控制真空吸盤16遠離墻壁，調節無刷電機7至合適轉速使機器人貼附在墻壁上，機器人即可爬壁行走。
[0067]由爬壁狀態重新起飛過程，首先控制機器人靜止在墻壁上，同時開啟真空栗18放下真空吸盤16，讓機器人保持棲息狀態;接下來第一舵機15配合飛行模塊I使機器人向墻壁外轉動，直至機器人處于水平位置;最后關閉真空栗18斷開真空吸盤16使機器人重新起飛。
[0068]2、傾斜墻壁:
[0069]針對傾斜墻壁由飛行至爬壁的切換過程和垂直墻壁大體相當，所不同的是在伸出真空吸盤16時要使真空吸盤16與墻壁垂直，接下來進行翻轉貼附。由爬壁至飛行的切換過程和垂直墻壁完全一致。
[0070]3、天花板:
[0071]天花板的飛行與爬壁狀態切換過程最為簡單，此過程無需吸附模塊的輔助，首先調節四個行走輪20上升，直至行走輪20的上邊沿略微超過防護罩10的上端，同時調節行走輪20轉到豎直位置。隨后控制機器人上升直至行走輪20接觸到天花板，機器人即可爬壁行走。重新起飛時只需降低飛行模塊I中無刷電機7的轉速，使機器人脫離天花板重新起飛。在機器人脫離天花板的過程中會有一小段極速下墜的過程，此過程能夠通過控制模塊4使機器人重新回到穩定狀態。
[0072]二、飛行與鋼鐵壁面的爬壁切換過程:
[0073]在對鋼鐵墻面爬壁時機器人要安裝有電磁鐵17和履帶24，在對三種不同壁面飛行與爬壁切換時，其飛行與爬壁狀態的切換過程和普通壁面基本相同，不同之處在于吸附模塊2為電磁鐵17吸附，在切換過程中電磁鐵17的吸附與斷開時間節點與真空吸盤16吸附完全相同。
[0074]三、墻壁爬行與棲息原理:
[0075]機器人貼在普通墻壁后，飛行模塊I向墻壁外側吹氣，使機器人緊貼在墻壁上。對于垂直墻壁，機器人的重力由行走輪與墻壁之間的摩擦力(或四個減速電機21的扭力)抵消;對于天花板，機器人的重力由無刷電機7提供的升力抵消;對于傾斜墻壁，機器人的重力由行走輪20與墻壁之間的摩擦力(或四個減速電機21的扭力)和無刷電機7提供的升力抵消。因此無論處于何種傾斜角的墻壁，機器人均能穩定的貼附于墻壁上。
[0076]爬壁行走模塊3通過調節四個減速電機21的轉向，能夠實現機器人前后左右和原地自旋等功能。四個減速電機21同時向前轉實現前進功能；四個減速電機21同時向后轉實現后退功能;左側兩個減速電機21不轉，右側兩個減速電機21向前轉實現左轉功能;右側兩個減速電機21不轉，左側兩個減速電機21向前轉實現右轉功能；左側兩個減速電機21向前轉，右側兩個減速電機21向后轉實現原地右轉功能;左側兩個減速電機21向后轉，右側兩個減速電機21向前轉實現原地左轉功能；
[0077]在機器人貼在鋼鐵墻壁上后，可關閉飛行模塊I的無刷電機7，此時機器人與墻壁靠履帶24上的永磁鐵25吸引到一起。通過受力分析，對于不同傾角的鋼鐵墻壁，機器人同樣可以實現穩定吸附。爬壁行走模塊3通過調節四個減速電機21的轉向，同樣能夠實現機器人前后左右和原地自旋等功能，其原理與普通爬壁行走模塊3相同。
[0078]當機器人貼附在墻壁上時，放下真空吸盤16(或電磁鐵17)使其吸附在墻壁上，隨后關閉飛行模塊I上的無刷電機7，只靠真空吸盤16(或電磁鐵17)保證機器人吸附在墻壁上，實現棲息功能。由于關閉無刷電機7，機器人棲息時的能耗遠遠小于飛行與爬壁時的能耗，使用該功能可實現機器人長時間的隱蔽偵測。
[0079]四、地面行走原理:
[0080]地面行走時行走輪20下降至最低位置，調節四個減速電機21的正反轉即可實現前后左右行走，四個減速電機21的控制方法與爬壁時的控制方法相同。行走在坡度較大的地面，可利用飛行模塊I輔助行走，方法為調節飛行模塊I向上吹氣，讓機器人獲得一個向下的反作用力，增加行走輪20與地面之間的相互作用力，提高爬壁行走模塊3的抓地力，此方法使機器人具有非常強的爬坡能力。
[0081 ] 五、彎曲墻壁爬行原理:
[0082]在彎曲墻壁爬行時可通過電動伸縮桿23調節行走輪20，使行走輪20與墻壁保持垂直，以保證機器人穩定的貼附于墻壁上，彎曲墻面的爬行原理與正常墻面相同。
【主權項】
1.一種模塊化飛行爬壁機器人，其特征在于:包括有飛行模塊、吸附模塊、爬壁行走模塊和控制模塊，其中爬壁行走模塊和吸附模塊設在飛行模塊的機架上，飛行模塊、吸附模塊和爬壁行走模塊均由控制模塊進行控制工作。2.根據權利要求1所述的一種模塊化飛行爬壁機器人，其特征在于:所述的飛行模塊包括有機架、無刷電機、螺旋槳和鋰電池，其中螺旋槳設有四個，分布在機架的四周，每個螺旋槳的周圈均套設有防護罩，每個螺旋槳的下端均連接有一個無刷電機，無刷電機由控制模塊控制工作，鋰電池設在機架的下部，鋰電池為機器人整體提供電力。3.根據權利要求1所述的一種模塊化飛行爬壁機器人，其特征在于:所述的吸附模塊包括有底座、第一搖桿、第二搖桿、連桿和第一舵機，其中第一搖桿的一端鉸接在底座上，第一搖桿的另一端與連桿的下端相鉸接，連桿的上端與第二搖桿的一端相鉸接，第二搖桿的另一端與底座相鉸接，第一舵機設在底座上，第一舵機與第一搖桿相連接并驅動第一搖桿帶動連桿和第二搖桿進行轉動，第一舵機由控制模塊控制工作，連桿的頂端設有真空吸盤或電磁鐵，第一搖桿、第二搖桿和連桿為碳纖維材料制成。4.根據權利要求3所述的一種模塊化飛行爬壁機器人，其特征在于:所述的真空吸盤通過管路與真空栗連接，真空栗設在吸附模塊的底座上，真空栗由控制模塊控制工作。5.根據權利要求1所述的一種模塊化飛行爬壁機器人，其特征在于:所述的爬壁行走模塊總體呈對稱結構，包括底盤、行走輪、減速電機、第二舵機和電動伸縮桿，其中行走輪對稱設有兩組四個，每個行走輪均連接有減速電機，每組兩個行走輪均設在一支架上，電動伸縮桿的一端鉸接在該支架上，電動伸縮桿的另一端鉸接在連接件上，電動伸縮桿和連接件對稱設有兩個，連接件形狀為M形，連接件兩端分別與底盤和支架連接，每個連接件中間位置均連接有第二舵機，第二舵機驅使連接件轉動與電動伸縮桿相配合，從而調節行走輪的高度和角度，第二舵機由控制模塊控制工作。6.根據權利要求5所述的一種模塊化飛行爬壁機器人，其特征在于:所述的每組行走輪上均套設有履帶，履帶上設有數個永磁鐵。7.根據權利要求1所述的一種模塊化飛行爬壁機器人，其特征在于:所述的控制模塊包括有單片機、陀螺儀、加速度計、高度計、GPS模塊和超聲波傳感器，陀螺儀、加速度計、高度計、GPS模塊和超聲波傳感器連接在單片機上，陀螺儀、加速度計和高度計用以采集機器人的運動信息、姿態信息以及機器人的高度信息并傳輸給單片機，單片機還與無刷電調相連，無刷電調有四個分別與無刷電機連接，單片機根據采集到的數據，控制無刷電調調節四個無刷電機的轉速，實現機器人的自由航行，GPS模塊用以反饋機器人的當前位置，保證遠程精準控制，通過GPS模塊能夠實現機器人自主導航飛行，超聲波傳感器用以實現機器人的壁障功能，當機器人與墻壁或障礙物的距離小于設定值時，控制模塊控制機器人減速，以防撞到障礙物或墻壁，單片機上還連有舵機控制器和電機驅動器，舵機控制器與第一舵機、第二舵機相連接以控制吸附模塊，電機驅動器與真空栗相連以控制爬壁行走模塊的工作。
【文檔編號】B62D57/04GK205554361SQ201620406462
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】曲興田, 吳江, 閆冠宇, 李文欣
【申請人】吉林大學