CN108819631A - 一种两旋翼平衡车水陆空多栖机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两旋翼平衡车水陆空多栖机器人及其控制方法。该多栖机器人包括旋翼轮组件、转动旋翼组件和本体，左右个旋翼轮组件分别通过转动旋翼组件与本体连接，且旋翼轮组件通过转动旋翼组件在本体上转动。控制方法为：若在地面工作模式，遇到障碍则决策切换为飞行工作模式；越过障碍后，决策从飞行工作模式切换为地面工作模式；若遇到水坑或者湖面，则决策从地面工作模式或者飞行工作模式切换到水面工作模式；若在飞行过程中遇到强风的情形，则决策从飞行工作模式切换到地面工作模式。本发明采用轮模式和旋翼模式共享设计，实现了地面移动、空中飞行以及水面冰面滑行三栖机器人，提升了空中机器人的续航时间和单一域机器人的运动范围。

Description

一种两旋翼平衡车水陆空多栖机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及多栖机器人技术领域，特别是一种两旋翼平衡车水陆空多栖机器人及其控制方法。

背景技术

各类单栖机器人都有各自的优势和局限性，尤其是在战争环境或者自然灾害现场，地面常常受到严重破坏，地面机器人越障能力有限，移动速度很可能因为地形而受到限制，但在执行任务时稳定性最好；空中机器人移动速度快，但能耗较高，续航能力有限，安全性差；水下机器人隐蔽性更佳，但水声信号噪声大，水声传感器普遍精度较差，不适用精度要求较高的作业。因此，设计和研发具备上述多种能力的多栖平台逐渐成为研究热点。

近年来陆空两栖机器人系统也出现各种创新的平台：如伊利诺理工大学的ArashKalantari等人于2013年提出的混合型陆空飞行器；2014年法国发布的Parrot RollingSpider；美国明尼苏达大学的分布式机器人中心于2009年提出的同轴双桨式陆空混合机器人，及受自然界动物的启发，研究者设计出生物多功能飞行行走机器人和微型陆空无人机(MALV)等。

水空两栖机器人也有相应的研究：美国奥克兰大学研发的水空两栖无人机Loon，其整体机械结构仿照四旋翼飞机，当Loon落在水面上，可以通过桨叶的转动直接悬停或在水面上滑行；进入潜水模式时，将内置的浮箱蓄水使机身下沉入水，再倾斜机身，通过螺旋桨的拉力实现水中航行；当Loon需要浮出水面时，只需放掉浮箱中的蓄水即可，从而实现了水陆两栖模式之间的切换。

目前，以上陆空、水空两栖机器人依然存在运动局限性，机动能力和作业能力差，无法同时满足水、陆、空的多栖要求，存在续航时间短、运动范围小的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够地面移动、空中飞行以及水面冰面滑行的两旋翼平衡车水陆空多栖机器人，并提升空中机器人的续航时间和单一域机器人的运动范围。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种两旋翼平衡车水陆空多栖机器人，包括旋翼轮组件、转动旋翼组件和本体，左右2个旋翼轮组件分别通过转动旋翼组件与本体连接，且旋翼轮组件通过转动旋翼组件在本体上转动；

所述旋翼轮组件中的旋翼嵌入在轮中，用于实现轮模式和旋翼模式；

所述转动旋翼组件用于切换地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件的转动，以及在空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件的俯仰运动；

所述本体用于连接旋翼轮组件和转动旋翼组件，并提供运动的控制命令。

进一步地，所述地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式分别如下：

1)地面工作模式

通过转动旋翼组件旋转，将旋翼轮组件旋转至本体的左右两侧，旋翼轮组件的旋翼轮垂直立于地面，旋翼轮组件切换到轮模式，本体基于两轮平衡车原理控制左右旋翼轮组件，实现地面移动；

2)空中工作模式

通过转动旋翼组件旋转，将旋翼轮组件旋转至本体的左右上方，旋翼轮组件的旋翼面平行于地面，旋翼轮组件切换到旋翼模式，本体基于两旋翼原理控制左右旋翼轮组件的旋翼和舵机，实现空中飞行；

3)水面工作模式

本体工作在水面、冰面的表面上，依靠本体的浮力提供重力方向的支撑力，通过转动旋翼组件旋转，将旋翼轮组件旋转至本体的左右上方，旋翼轮组件的旋翼面前后倾斜于地面，旋翼轮组件切换到旋翼模式，本体控制左右旋翼轮组件的旋翼和舵机，实现水面工作模式的牵引力和姿态控制。

进一步地，所述旋翼轮组件包括旋翼轮、旋翼、旋翼座、小轴承挡片、小轴承、旋翼传动套、大轴承轴挡、大轴承孔挡、轮座、大轴承孔挡垫片、大轴承、轮座连接套、传动环、两位离合器、变速箱、电机、轴座；

所述旋翼轮与旋翼共轴安装在旋翼座，其中旋翼轮通过轮座安装在大轴承上，旋翼通过旋翼座安装在小轴承上；小轴承挡片将小轴承外圈固定在轴座上，大轴承轴挡和大轴承孔挡将大轴承内圈固定在轴座上；小轴承内圈与旋翼传动套固定，大轴承外圈与轮座连接套固定；两位离合器通过变速箱安装在电机上，传动环固定在两位离合器上，传动环的前、后端两侧都有啮合齿，前端与旋翼传动套啮合，后端与轮座连接套啮合；

所述电机通过变速箱带动两位离合器转动，飞行工作模式时，变速箱输出转速加快，传动环后部固定在两位离合器上，且传动环前后端两侧都有啮合齿，前端啮合齿与旋翼传动套啮合，从而带动旋翼旋转速度加快，即旋翼模式；地面工作模式时，变速箱输出转速减慢，经两位离合器后传动环后端啮合齿与轮座连接套啮合，从而带动旋翼轮旋转速度减慢，即轮模式。

进一步地，所述转动旋翼组件包括轴座、旋转套座、第一舵机、第一联轴器座、第一联轴器、旋转套、水平旋转轴、转座、旋翼轮组件座、第二联轴器座、第二联轴器、竖直旋转轴、第二舵机；

所述旋转套座安装在本体上，第一联轴器座安装在旋转套座上，并与第一舵机相固定；第一舵机的输出轴通过第一联轴器与水平旋转轴相连，转座安装在旋转套上，旋转套与水平旋转轴相连，旋翼轮组件座与竖直旋转轴相固定；第二舵机通过第二联轴器座与转座固定，第二舵机的输出轴通过第二联轴器与竖直旋转轴相连，轴座与竖直旋转轴相固定；

所述第二舵机通过竖直旋转轴带动旋翼轮组件座以及与之相连的轴座向上旋转，进入旋翼模式；第一舵机通过水平旋转轴带动转座水平旋转，进入飞行工作模式；第二舵机通过竖直旋转轴带动旋翼轮组件座以及与之相连的轴座旋转，从而调整旋翼轮组件的倾角实现俯仰运动，进入水面工作模式。

一种两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的控制方法，具体如下：

所述两旋翼平衡车水陆空多栖机器人包括翼轮组件、转动旋翼组件和本体，左右2个旋翼轮组件分别通过转动旋翼组件与本体连接，且旋翼轮组件通过转动旋翼组件在本体上转动；所述旋翼轮组件中的旋翼嵌入在轮中，用于实现轮模式和旋翼模式；所述转动旋翼组件用于切换地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件的转动，以及在空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件的俯仰运动；所述本体用于连接旋翼轮组件和转动旋翼组件，并提供运动的控制命令；

工作模式之间切换的决策方法为：若在地面工作模式，遇到障碍则决策切换为飞行工作模式；越过障碍后，决策从飞行工作模式切换为地面工作模式；若遇到水坑或者湖面，则决策从地面工作模式或者飞行工作模式切换到水面工作模式；若在飞行过程中遇到强风的情形，则决策从飞行工作模式切换到地面工作模式。

进一步地，所述地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式分别如下：

1)地面工作模式

通过转动旋翼组件旋转，将旋翼轮组件旋转至本体的左右两侧，旋翼轮组件的旋翼轮垂直立于地面，旋翼轮组件切换到轮模式，本体基于两轮平衡车原理控制左右旋翼轮组件，实现地面移动；

2)空中工作模式

通过转动旋翼组件旋转，将旋翼轮组件旋转至本体的左右上方，旋翼轮组件的旋翼面平行于地面，旋翼轮组件切换到旋翼模式，本体基于两旋翼原理控制左右旋翼轮组件的旋翼和舵机，实现空中飞行；

3)水面工作模式

本体工作在水面、冰面的表面上，依靠本体的浮力提供重力方向的支撑力，通过转动旋翼组件旋转，将旋翼轮组件旋转至本体的左右上方，旋翼轮组件的旋翼面前后倾斜于地面，旋翼轮组件切换到旋翼模式，本体控制左右旋翼轮组件的旋翼和舵机，实现水面工作模式的牵引力和姿态控制。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：(1)采用轮模式和旋翼模式共享设计，实现了地面移动、空中飞行以及水面冰面滑行三栖机器人；(2)提出了不同工作模式切换的决策机制，克服了地面机器人的运动局限性，提升了空中机器人的续航时间和单一域机器人的运动范围。

附图说明

图1为本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的系统组成图。

图2为本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的地面工作模式图。

图3为本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的空中工作模式图。

图4为本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的水面工作模式图。

图5为本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的地面-空中-地面切换过程示意图。

图6为本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的空中-水面-空中切换过程示意图。

图7为本发明中旋翼轮组件结构示意图。

图8为本发明中转动旋翼轮组件结构示意图。

图9为本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的不同工作模式切换示意图，其中(a)为轮模式示意图，(b)为旋翼模式示意图，(c)为飞行工作模式示意图，(d)为俯仰运动示意图。

具体实施方式

本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人，地面采用两轮平衡车结构，空中采用两旋翼(含2个俯仰)结构，水面上本体作为船体提供浮力，两个旋翼提供牵引力结构，用于实现地面移动、空中飞行以及水面冰面滑行等三栖工作模式。

结合图1，本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人，包括旋翼轮组件1、转动旋翼组件2和本体3，左右2个旋翼轮组件1分别通过转动旋翼组件2与本体3连接，且旋翼轮组件1通过转动旋翼组件2在本体3上转动；

所述旋翼轮组件1中的旋翼嵌入在轮中，用于实现轮模式和旋翼模式；

所述转动旋翼组件2用于切换地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件1的转动，以及在空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件1的俯仰运动；

所述本体3用于连接旋翼轮组件1和转动旋翼组件2，并提供运动的控制命令。

结合图2～4，本发明两旋翼平衡车水陆空机器人实现地面移动、空中飞行以及水面冰面滑行三栖工作模式，具体如下：

1)地面工作模式

通过转动旋翼组件2旋转，将旋翼轮组件1旋转至图2所示的本体3的左右两侧，旋翼轮组件1的旋翼轮垂直立于地面，旋翼轮组件1切换到轮模式，本体3基于两轮平衡车原理控制左右旋翼轮组件1，实现地面移动；

2)空中工作模式

通过转动旋翼组件2旋转，将旋翼轮组件1旋转至图3所示的本体3的左右上方，旋翼轮组件1的旋翼面平行于地面，旋翼轮组件1切换到旋翼模式，本体3基于两旋翼原理控制左右旋翼轮组件1的旋翼和舵机，实现空中飞行；

3)水面工作模式

本体3工作在水面、冰面的表面上，依靠本体3的浮力提供重力方向的支撑力，通过转动旋翼组件2旋转，将旋翼轮组件1旋转至图4所示的本体3的左右上方，旋翼轮组件1的旋翼面前后倾斜于地面，旋翼轮组件1切换到旋翼模式，本体3控制左右旋翼轮组件1的旋翼和舵机，实现水面工作模式的牵引力和姿态控制。

作为一种具体示例，结合图7，所述旋翼轮组件1包括旋翼轮4、旋翼5、旋翼座6、小轴承挡片7、小轴承8、旋翼传动套9、大轴承轴挡10、大轴承孔挡11、轮座12、大轴承孔挡垫片13、大轴承14、轮座连接套15、传动环16、两位离合器17、变速箱18、电机19、轴座20；

所述旋翼轮4与旋翼5共轴安装在旋翼座6，其中旋翼轮4通过轮座12安装在大轴承14上，旋翼5通过旋翼座6安装在小轴承8上；小轴承挡片7将小轴承8外圈固定在轴座20上，大轴承轴挡10和大轴承孔挡11将大轴承14内圈固定在轴座20上；小轴承8内圈与旋翼传动套9固定，大轴承14外圈与轮座连接套15固定；两位离合器17通过变速箱18安装在电机19上，传动环16固定在两位离合器17上，传动环16的前、后端两侧都有啮合齿，前端与旋翼传动套9啮合，后端与轮座连接套15啮合；

所述电机19通过变速箱18带动两位离合器17转动，飞行工作模式时，变速箱18输出转速加快，传动环16后部固定在两位离合器17上，且传动环16前后端两侧都有啮合齿，前端啮合齿与旋翼传动套9啮合，从而带动旋翼5旋转速度加快，即旋翼模式；地面工作模式时，变速箱18输出转速减慢，经两位离合器17后传动环16后端啮合齿与轮座连接套15啮合，从而带动旋翼轮4旋转速度减慢，即轮模式。

作为一种具体示例，结合图8，所述转动旋翼组件2包括轴座20、旋转套座21、第一舵机22、第一联轴器座23、第一联轴器24、旋转套25、水平旋转轴26、转座27、旋翼轮组件座28、第二联轴器座29、第二联轴器30、竖直旋转轴31、第二舵机32；

所述旋转套座21安装在本体3上，第一联轴器座23安装在旋转套座21上，并与第一舵机22相固定；第一舵机22的输出轴通过第一联轴器24与水平旋转轴26相连，转座27安装在旋转套25上，旋转套25与水平旋转轴26相连，旋翼轮组件座28与竖直旋转轴31相固定；第二舵机32通过第二联轴器座29与转座27固定，第二舵机32的输出轴通过第二联轴器30与竖直旋转轴31相连，轴座20与竖直旋转轴31相固定；

不同工作模式的切换过程的步骤为：所述第二舵机32通过竖直旋转轴31带动旋翼轮组件座28以及与之相连的轴座20向上旋转，旋翼轮组件1进入旋翼模式，第一舵机22通过水平旋转轴26带动转座24水平旋转，进入飞行工作模式；第二舵机32通过竖直旋转轴31带动旋翼轮组件座28以及与之相连的轴座20旋转，旋翼轮组件进入旋翼模式，第一舵机22通过水平旋转轴26带动转座24水平旋转，通过改变第二舵机32的角度调整旋翼轮组件1的倾角，进入水面工作模式。

本发明两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的控制方法，具体如下：

所述两旋翼平衡车水陆空多栖机器人包括翼轮组件1、转动旋翼组件2和本体3，左右2个旋翼轮组件1分别通过转动旋翼组件2与本体3连接，且旋翼轮组件1通过转动旋翼组件2在本体3上转动；所述旋翼轮组件1中的旋翼嵌入在轮中，用于实现轮模式和旋翼模式；所述转动旋翼组件2用于切换地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件1的转动，以及在空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件1的俯仰运动；所述本体3用于连接旋翼轮组件1和转动旋翼组件2，并提供运动的控制命令；

结合图5、图6，两旋翼平衡车水陆空机器人在水陆空不同工作模式之间切换的决策机制为：若在地面工作模式，遇到障碍则决策切换为飞行工作模式；越过障碍后，决策从飞行工作模式切换为地面工作模式；若遇到水坑或者湖面，则决策从地面工作模式或者飞行工作模式切换到水面工作模式；若在飞行过程中遇到强风的情形，则决策从飞行工作模式切换到地面工作模式。图5为陆地-飞行-陆地切换过程示意图，图6为飞行-水面-飞行切换过程示意图。

实施例1

结合图7，实现旋翼轮组件1功能的一个实施案例组成包括：旋翼轮4，旋翼5，旋翼座6，小轴承挡片7，小轴承8，旋翼传动套9，大轴承轴挡10，大轴承孔挡11，轮座12，大轴承孔挡垫片13，大轴承14，轮座连接套15，传动环16，两位离合器17，变速箱18，电机19，轴座20。

旋翼轮组件1实现轮模式和旋翼模式的步骤为：电机19通过变速箱18带动两位离合器17转动，变速箱18输出为高转速，传动环16后部固定在两位离合器17上，其前后端两侧都有啮合齿，当两栖小车为飞行工作模式时，前端与旋翼传动套9啮合，从而带动旋翼5高速旋转，即旋翼模式；当两栖小车为地面工作模式时，变速箱18输出低转速，经两位离合器17后传动环16后部与轮座连接套15啮合，从而带动旋翼轮4低速转动，即轮模式。

结合图8，实现转动旋翼轮组件2功能的一个实施案例组成包括：本体3，轴座20，旋转套座21，第一舵机22，第一联轴器座23，第一联轴器24，旋转套25，水平旋转轴26，转座27，旋翼轮组件座28，第二联轴器座29，第二联轴器30，竖直旋转轴31，第二舵机32等。

结合图8和图9，不同工作模式的切换过程，即转动旋翼轮组件2实现旋翼轮组件1旋转和俯仰的步骤为：

如图9(a)所示为本发明机器人为地面工作模式下的轮模式，第二舵机32通过竖直旋转轴31带动旋翼轮组件座28以及与之相连的轴座20向上旋转，旋翼轮组件1进入旋翼模式，如图9(b)所示；当第一舵机22通过水平旋转轴26带动转座24水平旋转，进入飞行工作模式，如下图9(c)所示；当要向前飞行或向前滑动时，第二舵机32通过竖直旋转轴31带动旋翼轮组件座28以及与之相连的轴座20旋转，从而调整旋翼轮组件1的倾角实现俯仰运动，如图9(d)所示。

Claims (6)

1.一种两旋翼平衡车水陆空多栖机器人，其特征在于，包括旋翼轮组件(1)、转动旋翼组件(2)和本体(3)，左右2个旋翼轮组件(1)分别通过转动旋翼组件(2)与本体(3)连接，且旋翼轮组件(1)通过转动旋翼组件(2)在本体(3)上转动；

所述旋翼轮组件(1)中的旋翼嵌入在轮中，用于实现轮模式和旋翼模式；

所述转动旋翼组件(2)用于切换地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件(1)的转动，以及在空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件(1)的俯仰运动；

所述本体(3)用于连接旋翼轮组件(1)和转动旋翼组件(2)，并提供运动的控制命令。

2.根据权利要求1所述的两旋翼平衡车水陆空多栖机器人，其特征在于，所述地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式分别如下：

1)地面工作模式

通过转动旋翼组件(2)旋转，将旋翼轮组件(1)旋转至本体(3)的左右两侧，旋翼轮组件(1)的旋翼轮垂直立于地面，旋翼轮组件(1)切换到轮模式，本体(3)基于两轮平衡车原理控制左右旋翼轮组件(1)，实现地面移动；

2)空中工作模式

通过转动旋翼组件(2)旋转，将旋翼轮组件(1)旋转至本体(3)的左右上方，旋翼轮组件(1)的旋翼面平行于地面，旋翼轮组件(1)切换到旋翼模式，本体(3)基于两旋翼原理控制左右旋翼轮组件(1)的旋翼和舵机，实现空中飞行；

3)水面工作模式

本体(3)工作在水面、冰面的表面上，依靠本体(3)的浮力提供重力方向的支撑力，通过转动旋翼组件(2)旋转，将旋翼轮组件(1)旋转至本体(3)的左右上方，旋翼轮组件(1)的旋翼面前后倾斜于地面，旋翼轮组件(1)切换到旋翼模式，本体(3)控制左右旋翼轮组件(1)的旋翼和舵机，实现水面工作模式的牵引力和姿态控制。

3.根据权利要求1或2所述的两旋翼平衡车水陆空多栖机器人，其特征在于，所述旋翼轮组件(1)包括旋翼轮(4)、旋翼(5)、旋翼座(6)、小轴承挡片(7)、小轴承(8)、旋翼传动套(9)、大轴承轴挡(10)、大轴承孔挡(11)、轮座(12)、大轴承孔挡垫片(13)、大轴承(14)、轮座连接套(15)、传动环(16)、两位离合器(17)、变速箱(18)、电机(19)、轴座(20)；

所述旋翼轮(4)与旋翼(5)共轴安装在旋翼座(6)，其中旋翼轮(4)通过轮座(12)安装在大轴承(14)上，旋翼(5)通过旋翼座(6)安装在小轴承(8)上；小轴承挡片(7)将小轴承(8)外圈固定在轴座(20)上，大轴承轴挡(10)和大轴承孔挡(11)将大轴承(14)内圈固定在轴座(20)上；小轴承(8)内圈与旋翼传动套(9)固定，大轴承(14)外圈与轮座连接套(15)固定；两位离合器(17)通过变速箱(18)安装在电机(19)上，传动环(16)固定在两位离合器(17)上，传动环(16)的前、后端两侧都有啮合齿，前端与旋翼传动套(9)啮合，后端与轮座连接套(15)啮合；

所述电机(19)通过变速箱(18)带动两位离合器(17)转动，飞行工作模式时，变速箱(18)输出转速加快，传动环(16)后部固定在两位离合器(17)上，且传动环(16)前后端两侧都有啮合齿，前端啮合齿与旋翼传动套(9)啮合，从而带动旋翼(5)旋转速度加快，即旋翼模式；地面工作模式时，变速箱(18)输出转速减慢，经两位离合器(17)后传动环(16)后端啮合齿与轮座连接套(15)啮合，从而带动旋翼轮(4)旋转速度减慢，即轮模式。

4.根据权利要求1或2所述的两旋翼平衡车水陆空多栖机器人，其特征在于，所述转动旋翼组件(2)包括轴座(20)、旋转套座(21)、第一舵机(22)、第一联轴器座(23)、第一联轴器(24)、旋转套(25)、水平旋转轴(26)、转座(27)、旋翼轮组件座(28)、第二联轴器座(29)、第二联轴器(30)、竖直旋转轴(31)、第二舵机(32)；

所述旋转套座(21)安装在本体(3)上，第一联轴器座(23)安装在旋转套座(21)上，并与第一舵机(22)相固定；第一舵机(22)的输出轴通过第一联轴器(24)与水平旋转轴(26)相连，转座(27)安装在旋转套(25)上，旋转套(25)与水平旋转轴(26)相连，旋翼轮组件座(28)与竖直旋转轴(31)相固定；第二舵机(32)通过第二联轴器座(29)与转座(27)固定，第二舵机(32)的输出轴通过第二联轴器(30)与竖直旋转轴(31)相连，轴座(20)与竖直旋转轴(31)相固定；

所述第二舵机(32)通过竖直旋转轴(31)带动旋翼轮组件座(28)以及与之相连的轴座(20)向上旋转，进入旋翼模式；第一舵机(22)通过水平旋转轴(26)带动转座(24)水平旋转，进入飞行工作模式；第二舵机(32)通过竖直旋转轴(31)带动旋翼轮组件座(28)以及与之相连的轴座(20)旋转，从而调整旋翼轮组件(1)的倾角实现俯仰运动，进入水面工作模式。

5.一种两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的控制方法，其特征在于，具体如下：

所述两旋翼平衡车水陆空多栖机器人包括翼轮组件(1)、转动旋翼组件(2)和本体(3)，左右2个旋翼轮组件(1)分别通过转动旋翼组件(2)与本体(3)连接，且旋翼轮组件(1)通过转动旋翼组件(2)在本体(3)上转动；所述旋翼轮组件(1)中的旋翼嵌入在轮中，用于实现轮模式和旋翼模式；所述转动旋翼组件(2)用于切换地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件(1)的转动，以及在空中工作模式、水面工作模式下旋翼轮组件(1)的俯仰运动；所述本体(3)用于连接旋翼轮组件(1)和转动旋翼组件(2)，并提供运动的控制命令；

工作模式之间切换的决策方法为：若在地面工作模式，遇到障碍则决策切换为飞行工作模式；越过障碍后，决策从飞行工作模式切换为地面工作模式；若遇到水坑或者湖面，则决策从地面工作模式或者飞行工作模式切换到水面工作模式；若在飞行过程中遇到强风的情形，则决策从飞行工作模式切换到地面工作模式。

6.根据权利要求5所述的两旋翼平衡车水陆空多栖机器人的控制方法，其特征在于，所述地面工作模式、空中工作模式、水面工作模式分别如下：

1)地面工作模式

通过转动旋翼组件(2)旋转，将旋翼轮组件(1)旋转至本体(3)的左右两侧，旋翼轮组件(1)的旋翼轮垂直立于地面，旋翼轮组件(1)切换到轮模式，本体(3)基于两轮平衡车原理控制左右旋翼轮组件(1)，实现地面移动；

2)空中工作模式

通过转动旋翼组件(2)旋转，将旋翼轮组件(1)旋转至本体(3)的左右上方，旋翼轮组件(1)的旋翼面平行于地面，旋翼轮组件(1)切换到旋翼模式，本体(3)基于两旋翼原理控制左右旋翼轮组件(1)的旋翼和舵机，实现空中飞行；

3)水面工作模式

本体(3)工作在水面、冰面的表面上，依靠本体(3)的浮力提供重力方向的支撑力，通过转动旋翼组件(2)旋转，将旋翼轮组件(1)旋转至本体(3)的左右上方，旋翼轮组件(1)的旋翼面前后倾斜于地面，旋翼轮组件(1)切换到旋翼模式，本体(3)控制左右旋翼轮组件(1)的旋翼和舵机，实现水面工作模式的牵引力和姿态控制。