本申請實施例涉及機器人，具體而言，涉及一種可變構(gòu)水陸空多棲無人機。
背景技術(shù)：
1、近年來，無人機技術(shù)取得了顯著進展，隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，無人機在航拍、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、救援等多個領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用。這種技術(shù)的快速發(fā)展為水陸空無人機的研發(fā)提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。水陸空無人機是無人駕駛技術(shù)在水陸空多種環(huán)境下的應(yīng)用。無人駕駛技術(shù)通過高精度傳感器、先進的算法和智能控制系統(tǒng)，使無人機能夠在復(fù)雜環(huán)境中自主飛行和作業(yè)。這種技術(shù)的融合使得水陸空無人機能夠在海洋、陸地和空中進行探測、搜索和救援等任務(wù)，具有高度的靈活性和多功能性。
2、隨著技術(shù)的進步，水陸空無人體系的建設(shè)逐漸成為可能。這一體系將無人機、無人車、無人船等多種無人裝備及其配套基礎(chǔ)設(shè)施進行一體運行和監(jiān)管，形成新型物流運輸體系。這種體系的建設(shè)需要突破無人智能共性技術(shù)，實現(xiàn)水陸空多種無人裝備的協(xié)同作業(yè)和高效運行。水陸空無人機作為這一體系的重要組成部分，其研發(fā)和應(yīng)用具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種可變構(gòu)水陸空多棲無人機，旨在解決現(xiàn)有無人機在多種環(huán)境下的適應(yīng)性不足以及在復(fù)雜環(huán)境中通過性差的問題。現(xiàn)有的無人機通常只能在單一環(huán)境中作業(yè)，如僅限于空中飛行或陸地行駛，難以適應(yīng)水域周邊等復(fù)雜環(huán)境。此外，在面對狹窄空間時，現(xiàn)有無人機的固定姿態(tài)和尺寸限制了其通過性。因此，開發(fā)一種能夠適應(yīng)水陸空多種環(huán)境且具備可變構(gòu)調(diào)整能力的無人機具有重要的現(xiàn)實意義。
2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種可變構(gòu)水陸空多棲無人機，其包括控制箱、動力臂、拉桿組和浮水支架。所述控制箱包括轉(zhuǎn)軸組、電控模塊、供氣模塊和外圍板材。所述轉(zhuǎn)軸組包括圓柱轉(zhuǎn)軸和大扭力雙軸舵機，大扭力雙軸舵機同軸向外兩側(cè)各連接一個圓柱轉(zhuǎn)軸。所述電控模塊包括飛控模塊、供電模塊和信息傳輸模塊，用于實現(xiàn)對無人機的精準(zhǔn)控制和信息傳輸。所述供氣模塊包括氣泵和緩沖墊，氣泵負責(zé)泵入或抽出空氣，緩沖墊減少氣泵工作帶來的震動，從而為浮水支架提供穩(wěn)定的氣動支持。
3、所述動力臂包括第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)、第三關(guān)節(jié)、動力舵機、無刷電機、螺旋槳和輪系統(tǒng)。三個關(guān)節(jié)依次實現(xiàn)繞x、y和z軸的轉(zhuǎn)動，使得動力臂具有高度的靈活性和可調(diào)節(jié)性。所述第一關(guān)節(jié)與所述控制箱連接，所述第二關(guān)節(jié)包括關(guān)節(jié)主體和支撐件，關(guān)節(jié)主體與所述第一關(guān)節(jié)連接，支撐件與所述拉桿組連接。所述第三關(guān)節(jié)與所述第二關(guān)節(jié)連接，動力舵機與所述第三關(guān)節(jié)連接，螺旋槳與所述無刷電機連接。所述輪系統(tǒng)包括框架和多個軸承組，框架與所述第二關(guān)節(jié)連接，軸承組包括軸承、圓柱墊件和中軸，多個軸承組均勻分布在框架上，為無人機在陸地行進時提供穩(wěn)定的支撐和動力傳輸。
4、所述拉桿組包括左連桿、右連桿、中間件、中桿、萬向節(jié)組和電推桿。所述左連桿與所述右連桿連接，兩者再共同連接所述中間件，外側(cè)各連接萬向節(jié)組。所述中間件另一端連接所述中桿。所述萬向節(jié)組包括萬向節(jié)一和萬向節(jié)二，萬向節(jié)一與所述左連桿或右連桿連接，萬向節(jié)二與所述動力臂連接。所述動力臂分布于所述控制箱兩側(cè)，可布置多只，如四只、八只，組成4旋翼、8旋翼系統(tǒng)。相對應(yīng)的所述拉桿組分布于所述控制箱兩側(cè)，可布置多個，共兩個、八個。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使得拉桿組能夠靈活調(diào)整動力臂的位置和姿態(tài)，從而適應(yīng)不同的作業(yè)環(huán)境和任務(wù)需求。
5、所述浮水支架包括固體氣囊、軟體氣囊、底部連接板和管路。所述固體氣囊位于控制箱底部兩側(cè)，內(nèi)部中空，起到連接和提供浮力的作用。所述軟體氣囊由氣嘴和若干單層氣囊組成，整體具有伸縮功能。充氣延長時起到提供浮力和支撐架的功能，排氣縮短時緊貼固體氣囊。所述單層氣囊由兩層tpu薄膜組成，外圈連接密封內(nèi)部可容納空氣。所述底部連接板從底部連接所有的軟體氣囊，起到限位固定的作用。所述管路包括若干軟管和三通，將供氣模塊的空氣送入軟體氣囊或?qū)④涹w氣囊的空氣抽出。這種設(shè)計使得無人機能夠在水上漂浮，并且可以根據(jù)需要調(diào)整浮力大小，從而適應(yīng)不同的水上作業(yè)場景。
6、通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，本發(fā)明的可變構(gòu)水陸空無人機具備了飛行、陸地行進和水上漂浮等多種作業(yè)能力。在每種模式下，無人機都可以靈活調(diào)整自身姿態(tài)，改變動力臂之間的距離，從而適應(yīng)不同的環(huán)境和任務(wù)需求。例如，在狹窄空間中，無人機可以通過調(diào)整姿態(tài)，縮小動力臂之間的距離，輕松穿過更小的空隙。在水上作業(yè)時，浮水支架提供的浮力可以確保無人機穩(wěn)定漂浮，同時軟體氣囊的伸縮功能可以根據(jù)需要調(diào)整浮力大小。此外，無人機在陸地行進時，輪系統(tǒng)可以提供穩(wěn)定的支撐和動力傳輸，使得無人機能夠在復(fù)雜地形上平穩(wěn)行駛。因此，本發(fā)明的可變構(gòu)水陸空無人機具有廣泛的適用性和高度的靈活性，能夠滿足多種復(fù)雜環(huán)境下的作業(yè)需求，具有重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。
1.一種可變構(gòu)水陸空多棲無人機，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變構(gòu)水陸空無人機，其特征在于，所述控制箱的轉(zhuǎn)軸組包括圓柱轉(zhuǎn)軸和大扭力雙軸舵機，所述大扭力雙軸舵機同軸向外兩側(cè)各連接一個圓柱轉(zhuǎn)軸；所述電控模塊包括飛控模塊、供電模塊和信息傳輸模塊；所述供氣模塊包括氣泵和緩沖墊，所述氣泵用于泵入或抽出空氣，所述緩沖墊用于減少氣泵工作帶來的震動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變構(gòu)水陸空無人機，其特征在于，所述動力臂的三個關(guān)節(jié)依次實現(xiàn)繞x、y和z軸的轉(zhuǎn)動；所述第一關(guān)節(jié)與所述控制箱連接；所述第二關(guān)節(jié)包括關(guān)節(jié)主體和支撐件，所述關(guān)節(jié)主體與所述第一關(guān)節(jié)連接，所述支撐件與所述拉桿組連接；所述第三關(guān)節(jié)與所述第二關(guān)節(jié)連接；所述動力舵機與所述第三關(guān)節(jié)連接；所述螺旋槳與所述無刷電機連接；所述輪系統(tǒng)包括框架和多個軸承組，所述框架與所述第二關(guān)節(jié)連接，所述軸承組包括軸承、圓柱墊件和中軸，所述軸承兩側(cè)各有一個圓柱墊件，三者共同套在中軸上，多個所述軸承組均勻分布在框架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變構(gòu)水陸空無人機，其特征在于，所述拉桿組的左連桿與所述右連桿連接，兩者再共同連接所述中間件，兩者外側(cè)各連接萬向節(jié)組；所述中間件另一端連接所述中桿；所述萬向節(jié)組包括萬向節(jié)一和萬向節(jié)二，所述萬向節(jié)一與所述左連桿或右連桿連接，所述萬向節(jié)二與所述動力臂連接；所述動力臂分布于所述控制箱兩側(cè)，可布置多只，如四只、八只，組成4旋翼、8旋翼系統(tǒng)；相對應(yīng)的所述拉桿組分布于所述控制箱兩側(cè)，可布置多個，共兩個、八個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求4所述的可變構(gòu)水陸空無人機，其特征在于，所述萬向節(jié)組的萬向節(jié)一與所述左連桿或右連桿連接，所述萬向節(jié)二與所述動力臂連接，使得拉桿組與動力臂之間的連接更加靈活，能夠在多個方向上自由轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)無人機的整體姿態(tài)調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變構(gòu)水陸空無人機，其特征在于，所述浮水支架的固體氣囊位于控制箱底部兩側(cè)，內(nèi)部中空，用于連接和提供浮力；所述軟體氣囊由氣嘴和若干單層氣囊組成，整體具有伸縮功能，充氣延長時起到提供浮力和支撐架的功能，排氣縮短時緊貼固體氣囊；所述單層氣囊由兩層tpu薄膜組成，外圈連接密封，內(nèi)部可容納空氣；所述底部連接板從底部連接所有的軟體氣囊，用于限位固定；所述管路包括若干軟管和三通，用于將供氣模塊的空氣送入軟體氣囊或?qū)④涹w氣囊的空氣抽出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變構(gòu)水陸空無人機，其特征在于，所述無人機具備飛行和陸地行進的能力，每種模式下都可以調(diào)整自身姿態(tài)，改變動力臂之間的距離，使無人機可以穿過更小的空隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變構(gòu)水陸空無人機，其特征在于，所述電控模塊的飛控模塊用于控制無人機的飛行姿態(tài)，供電模塊用于為各部件提供電力，信息傳輸模塊用于實現(xiàn)遠程通信。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變構(gòu)水陸空無人機，其特征在于，所述動力舵機用于驅(qū)動第三關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)動力臂的精確姿態(tài)調(diào)整。