一种用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构

本发明涉及微型飞行器设计及制造，尤其是指一种用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构。

背景技术：

1、目前，扑翼飞行机器人的发展已成为重点研究领域，应用前景广阔，而当前所研制出的扑翼飞行机器人起落方式局限较大，多数扑翼飞行机器人起落方式只能采取手抛起飞和硬着陆的方式；少部分采用轮式或爪式，但仅可用于单一场景，适用性较差.这极大限制了扑翼飞行机器人的应用场景，未能完全利用出其高机动性的特点。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术针对扑翼飞行机器人存在的起落问题，提供一种用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，拥有爪式和轮式两种形态变换模式，结合两种起落机构的优点，可根据不同的起落面情况，通过机构的形态变换，在不同的表面实现平稳起落，有效提高了起落的环境适应性，增加了应用场景。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，设置在扑翼飞行机器人上，其特征在于：包括左机械爪和右机械爪，所述左机械爪和右机械爪横向对称设置在扑翼飞行机器人的重心位置；所述左机械爪和右机械爪结构相同，均包括：

3、基座框架，所述基座框架的两侧设有起落轮；

4、旋转机构，设置在所述基座框架上，其包括第一旋转机构和第二旋转机构，所述第二驱动旋转机构与第一驱动旋转机构连接，所述第一驱动旋转机构控制基座框架从与飞行方向的平行状态旋转至与所述飞行方向成夹角状态；第二驱动机构用于驱动所述基座框架围绕飞行方向顺时针或逆时针旋转；

5、夹爪组件，包括左钩爪、右钩爪和开合控制机构，所述开合控制机构设置在所述基座框架上，所述左钩爪和右钩爪均与所述开合控制机构连接，通过所述开合控制机构驱动左钩爪和右钩爪的开合动作。

6、在本发明的一个实施例中，所述开合控制机构包括推动件、推杆、第二横杆和连杆组件，所述第二横杆设置在所述基座框架上，所述第二横杆的两端分别与所述左钩爪和所述右钩爪的端部活动连接；所述推动件设置在所述基座框架上，所述推动件通过推杆与所述连杆组件连接，所述左钩爪和右钩爪的中间位置分别与所述连杆组件活动连接。

7、在本发明的一个实施例中，所述连杆组件包括第一横杆、左摇杆和右摇杆，所述第一横杆中间位置与所述推杆的一端连接，所述第一横杆的一端通过左摇杆与所述左钩爪的中间位置活动连接，所述第二横杆的另一端与所述右钩爪的中间位置活动连接。

8、在本发明的一个实施例中，所述第二横杆内设有腔体，所述推杆穿过所述腔体后与所述第一横杆连接。

9、在本发明的一个实施例中，所述的基座框架与所述第二横杆螺纹连接。

10、在本发明的一个实施例中，所述推动件为气缸。

11、在本发明的一个实施例中，所述第一旋转机构包括第一舵机、旋转轴和扭转杆，所述第一舵机通过旋转轴所述扭转杆的一端连接；所述第一舵机控制旋转轴旋转，使得扭转杆围绕所述旋转轴发生旋转；所述第二旋转机构为第二舵机，所述第二舵机设置在所述基座框架的顶部，且所述第二舵机与所述扭转杆的另一端连接，控制所述扭转杆发生旋转。

12、在本发明的一个实施例中，所述第一舵机控制所述基座框架旋转的角度为90°-120°。

13、在本发明的一个实施例中，所述的第一舵机，第二舵机和气缸均由扑翼飞行机器人的控制系统电连接。

14、在本发明的一个实施例中，所述起落轮由氯丁橡胶材料制成。

15、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下有益效果：

16、本发明所述的一种用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，拥有爪式和轮式两种形态变换模式，结合两种起落机构的优点，能够根据起落面的情况，通过变换形态选择轮式或爪式降落，提高了扑翼飞行机器人的环境适应性，增加应用场景；扑翼飞行机器人起落机构在飞行过程中能够折叠收拢，降低风阻，提高飞行速度；且占地小，更易穿越狭小空间。

技术特征：

1.一种用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，设置在扑翼飞行机器人上，其特征在于：包括左机械爪和右机械爪，所述左机械爪和右机械爪横向对称设置在扑翼飞行机器人的重心位置；所述左机械爪和右机械爪结构相同，均包括：

2.根据权利要求1所述的用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，其特征在于：所述开合控制机构包括推动件、推杆、第二横杆和连杆组件，所述第二横杆设置在所述基座框架上，所述第二横杆的两端分别与所述左钩爪和右钩爪的端部活动连接；所述推动件设置在所述基座框架上，所述推动件通过推杆与所述连杆组件连接，所述左钩爪和右钩爪的中间位置分别与所述连杆组件活动连接。

3.根据权利要求2所述的用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，其特征在于：所述连杆组件包括第一横杆、左摇杆和右摇杆，所述第一横杆中间位置与所述推杆的一端连接，所述第一横杆的一端通过左摇杆与所述左钩爪的中间位置活动连接，所述第二横杆的另一端与所述右钩爪的中间位置活动连接。

4.根据权利要求3所述的用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，其特征在于：所述第二横杆内设有腔体，所述推杆穿过所述腔体后与所述第一横杆连接。

5.根据权利要求2所述的用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，其特征在于：所述的基座框架与所述第二横杆螺纹连接。

6.根据权利要求2所述的用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，其特征在于：所述推动件为气缸。

7.根据权利要求6所述的用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，其特征在于：所述第一旋转机构包括第一舵机、旋转轴和扭转杆，所述第一舵机通过旋转轴所述扭转杆的一端连接；所述第一舵机控制旋转轴旋转，使得扭转杆围绕所述旋转轴发生旋转；所述第二旋转机构为第二舵机，所述第二舵机设置在所述基座框架的顶部，且所述第二舵机与所述扭转杆的另一端连接，控制所述扭转杆发生旋转。

8.根据权利要求7所述的用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，其特征在于：所述第一舵机控制基座框架旋转的角度为90°-120°。

9.根据权利要求7所述的用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，其特征在于：所述的第一舵机，第二舵机和气缸均与扑翼飞行机器人的控制系统电连接。

10.根据权利要求1所述的用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，其特征在于：所述起落轮由氯丁橡胶材料制成。

技术总结本发明涉及一种用于扑翼飞行机器人的环境适应性起落机构，设置在扑翼飞行机器人上，包括左机械爪和右机械爪，横向对称设置在扑翼飞行机器人的重心位置；左机械爪和右机械爪结构相同，均包括：基座框架，基座框架的两侧设有起落轮；旋转机构设置在基座框架上，其包括第一旋转机构和第二旋转机构，第二驱动旋转机构与第一驱动旋转机构连接；夹爪组件，包括左钩爪、右钩爪和开合控制机构，开合控制机构设置在基座框架上，左钩爪和右钩爪均与开合控制机构连接。本发明拥有爪式和轮式两种形态变换模式，结合两种起落机构的优点，可根据不同的起落面情况，通过机构的形态变换，在不同的表面实现平稳起落，有效提高了起落的环境适应性，增加了应用场景。技术研发人员：刘超,石俊毅,奉浩哲,沈天宇,迟文政,陈国栋,孙立宁受保护的技术使用者：苏州大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5