一种多模式陆空无人平台

本发明属于安全生产监控与应急救援，特别是涉及到一种多模式陆空无人平台。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，无人平台在军事、民用、救援和勘探等领域的应用日益广泛。传统的无人平台往往局限于特定的模式，传统的空中飞行器在监测和侦察任务中具有优势，但在限制空间内执行任务时存在困难，而地面行走机器人具有越过障碍物、进入狭小空间的优势，但其移动速度相对较慢，且在某些环境中无法灵活应对。此时，陆空两栖机器人登上了历史的舞台。但目前并没有一种陆空中机器人可以在复杂、多变的野外环境进行多模式自由切换执行任务，亟需一种多模式陆空无人平台和相关技术。

2、专利cn210149097u公开了一种陆空跨域的抢险无人机，这种无人机主要包括机体骨架、悬架底盘、机翼、涵道风扇、智能摄像头、飞行控制装置、电动机、电子调速器、能源装置和总控制系统。悬架底盘包括悬架、转向关节、弹簧轴、弹簧、传动轴和轮胎。机翼位于车体两侧，具有12°攻角，三个涵道风扇相对于重心点呈均匀分布，且左右两个涵道风扇中心点与重心连线和y轴夹角30°，通过牛顿-欧拉方程组解算，调整飞行姿态。底盘系统使用悬架结构，保持相对高的车速并提高车体的缓冲力。当需要飞行越障时，传动系统将动量传递给涵道风扇，越障飞行结束后，传动系统逐渐与涵道风扇断开，将动量传递给底盘，平稳着陆。该方案在空中飞行时仅为在越障时作用，空中性能受限，并且无法在狭窄或难以到达的区域中执行任务。

3、因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种多模式陆空无人平台，解决现有技术中空中性能受限，无法执行狭缝区域作业的问题，可用于各种复杂环境。

2、一种多模式陆空无人平台，包括外壳、机臂、涵道风扇、机体骨架，所述机体骨架为无人平台的框架式结构，与外壳焊接连接；所述机臂设置为4个，机臂的端部设置有涵道风扇；还包括丝杆滑台、滑块、连杆、弹簧、悬挂臂、底盘、履带、电磁阀、履带架、树莓派，所述丝杆滑台固定设置在机体骨架的上板处；所述滑块设置在丝杆滑台上；所述连杆与滑块连接，用于控制机臂的伸缩；所述底盘设置在机体骨架的下板处；所述履带为两个，分别设置在底盘的两侧；所述弹簧为8个，通过弹簧轴固定设置在悬挂臂上；所述悬挂臂为8个，每侧四个对称设置在底盘两侧；所述履带架设置在底盘上；所述电磁阀设置在履带架上；所述树莓派设置在底盘的下部。

3、还包括电池，设置在机体骨架的上部。

4、所述履带内侧设置有主动轮和从动轮，所述从动轮与履带连接。

5、所述树莓派通过摄像头识别地形，发送指令控制电磁阀进行陆地模式和飞行模式的切换。

6、还包括动力装置，所述动力装置通过传动系统将扭矩输出传递给主动轮，主动轮转动在履带上产生摩擦力，推动履带运动。

7、还包括飞控计算机，所述飞控计算机与飞控地面控制站通过无线传输数据链通信连接，飞控地面控制站接收rtk地面基站的卫星数据，并将rtk地面基站的卫星数据与自己接收到的卫星数据进行差分处理，得到差分数据传给飞控计算机；飞控计算机读取工mu模块、陀螺仪、高度测量模块采集的测量数据和所述差分数据后，输出控制信号，提供给无人平台作动器用于控制无人平台飞行。

8、通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一种多模式陆空无人平台，采用履带车底盘和四涵道飞行平台相结合的结构，分别使用两个控制系统进行分体控制，该平台融合了陆地巡航模式、空中飞行模式和混合模式三种工作模式。在陆地巡航模式下，配备先进传感器系统，通过树莓派进行数据处理和决策，完成巡逻和监控任务。在空中飞行模式下，可折叠的四涵道飞行器迅速展开，飞行控制装置驱动四涵道风扇实现稳定飞行，并配备智能摄像头进行图像采集和目标识别。混合模式下，飞行器和履带车通过电磁阀相结合可以在陆地巡航和空中飞行之间自由切换，适应复杂任务环境，具备较强的适应性和灵活性。

技术特征：

1.一种多模式陆空无人平台，包括外壳(1)、机臂(2)、涵道风扇(3)、机体骨架(4)，所述机体骨架(4)为无人平台的框架式结构，与外壳(1)焊接连接；所述机臂(2)设置为4个，机臂(2)的端部设置有涵道风扇(3)；其特征是：还包括丝杆滑台(5)、滑块(6)、连杆(7)、弹簧(9)、悬挂臂(10)、底盘(11)、履带(14)、电磁阀(15)、履带架(16)、树莓派(17)，所述丝杆滑台(5)固定设置在机体骨架(4)的上板处；所述滑块(6)设置在丝杆滑台(5)上；所述连杆(7)与滑块(6)连接，用于控制机臂(2)的伸缩；所述底盘(11)设置在机体骨架(4)的下板处；所述履带(14)为两个，分别设置在底盘(11)的两侧；所述弹簧(9)为8个，通过弹簧轴固定设置在悬挂臂(10)上；所述悬挂臂(10)为8个，每侧四个对称设置在底盘(11)两侧；所述履带架(16)设置在底盘(11)上；所述电磁阀(15)设置在履带架(16)上；所述树莓派(17)设置在底盘(11)的下部。

2.根据权利要求1所述的一种多模式陆空无人平台，其特征是：还包括电池(8)，设置在机体骨架(4)的上部。

3.根据权利要求1所述的一种多模式陆空无人平台，其特征是：所述履带(14)内侧设置有主动轮(12)和从动轮(13)，所述从动轮(13)与履带(14)连接。

4.根据权利要求1所述的一种多模式陆空无人平台，其特征是：所述树莓派(17)通过摄像头识别地形，发送指令控制电磁阀(15)进行陆地模式和飞行模式的切换。

5.根据权利要求1所述的一种多模式陆空无人平台，其特征是：还包括动力装置，所述动力装置通过传动系统将扭矩输出传递给主动轮(12)，主动轮(12)转动在履带上产生摩擦力，推动履带(14)运动。

6.根据权利要求1所述的一种多模式陆空无人平台，其特征是：还包括飞控计算机，所述飞控计算机与飞控地面控制站通过无线传输数据链通信连接，飞控地面控制站接收rtk地面基站的卫星数据，并将rtk地面基站的卫星数据与自己接收到的卫星数据进行差分处理，得到差分数据传给飞控计算机；飞控计算机读取工mu模块、陀螺仪、高度测量模块采集的测量数据和所述差分数据后，输出控制信号，提供给无人平台作动器用于控制无人平台飞行。

技术总结一种多模式陆空无人平台，属于安全生产监控与应急救援技术领域，本发明采用履带车底盘和四涵道飞行平台相结合的结构，分别使用两个控制系统进行分体控制，该平台融合了陆地巡航模式、空中飞行模式和混合模式三种工作模式。在陆地巡航模式下，配备先进传感器系统，通过树莓派进行数据处理和决策，完成巡逻和监控任务。在空中飞行模式下，可折叠的四涵道飞行器迅速展开，飞行控制装置驱动四涵道风扇实现稳定飞行，并配备智能摄像头进行图像采集和目标识别。混合模式下，飞行器和履带车通过电磁阀相结合可以在陆地巡航和空中飞行之间自由切换，适应复杂任务环境，具备较强的适应性和灵活性。技术研发人员：刘亮受保护的技术使用者：长春理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11