CN114750552B - 一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法 - Google Patents

一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法

Info

Publication number
CN114750552B
CN114750552B CN202210472373.3A CN202210472373A CN114750552B CN 114750552 B CN114750552 B CN 114750552B CN 202210472373 A CN202210472373 A CN 202210472373A CN 114750552 B CN114750552 B CN 114750552B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flexible
surface layer
flexible surface
wire
wires
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210472373.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114750552A (zh
Inventor
何小林
王志宏
闫福军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Xinnuo Robot Automation Co ltd
Quanzhou China Ordnance Equipment Group Special Robot Research And Development Center
Original Assignee
Fujian Xinnuo Robot Automation Co ltd
Quanzhou China Ordnance Equipment Group Special Robot Research And Development Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Xinnuo Robot Automation Co ltd, Quanzhou China Ordnance Equipment Group Special Robot Research And Development Center filed Critical Fujian Xinnuo Robot Automation Co ltd
Priority to CN202210472373.3A priority Critical patent/CN114750552B/zh
Publication of CN114750552A publication Critical patent/CN114750552A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114750552B publication Critical patent/CN114750552B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60FVEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
    • B60F5/00Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media
    • B60F5/02Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media convertible into aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/10Manufacturing or assembling aircraft, e.g. jigs therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供了一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法,柔性变构组件包括第一柔性面层、第二柔性面层、柔性金属框架以及加热丝;所述柔性金属框架和加热丝通过黏合剂黏结在所述第一柔性面层与第二柔性面层之间;所述加热丝与所述柔性金属框架相连接;所述第一柔性面层和第二柔性面层的熔点均大于等于所述加热丝的熔点,所述加热丝的熔点大于所述柔性金属框架的熔点。本发明的优点在于:既可以通过弯曲的方式将机器人变构成无人车构型,从而方便机器人在地面上工作;又可以通过加热的方式将机器人变构成无人机构型,从而方便机器人在空中工作;能够很好的满足陆空两栖使用需求。

Description

一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法
【技术领域】
本发明涉及机器人技术领域,特别涉及一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法。
【背景技术】
小型自主运动机器人可以分为飞行机器人和地面移动机器人两大类。其中,飞行机器人通常具有运动速度快、机动性强的特点。相比于飞行机器人,地面移动机器人的效率更高,因为从运动形式上看,飞行对能量的消耗是巨大的。
在现有技术中,一般同种类的机器人只能完成某一类型的工作,例如地面移动机器人无法在空中运行,而飞行机器人无法在地面上运行,导致其功能性大打折扣,满足不了多场景的使用要求;即使有些机器人上预留有地面驱动机构或者空中驱动机构这两种接口,并可根据场景需求,临时加装相应的驱动机构,但这会导致机器人结构、控制系统复杂,不便于使用,后期的维修与保养成本很高。
当然现有技术也存在空陆两栖的机器人,例如申请日为2020.11.15,申请号为202022631692.3的中国实用新型专利公开了一种可折叠陆空两栖机器人,包括壳体机构、控制系统、两个前腿机构和两个后腿机构,所述壳体机构包括机器人外壳、控制系统和电池,所述控制系统和电池固定在机器人外壳内部;两个前腿机构对称设置在机器人外壳的两侧前端,两个后退机构对称设置在机器人外壳的后侧两端;所述机器人外壳两侧设置有阶梯状的前腿收纳轨道和后腿收纳轨道,所述前腿收纳轨道的底面高度高于后腿收纳轨道的底面高度;该两栖机器人可利用四肢爬行,解决了在山地,森林等复杂地形上难以活动的难题,且又具有飞行和高速滑行的模式,可以灵活的适应于各种环境;不仅可以适用于森林信息的采集,还可以运用于民用的拍摄。
但是,现有陆空两栖机器人的机器人外壳均采用硬质材料制成,机器人外壳不具备柔性,这导致整个陆空两栖机器人的体积比较大,重量也比较重,携带起来十分不便。
鉴于上述存在的问题,本案发明人对该问题进行深入研究,遂有本案产生。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题,在于提供一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法,解决现有陆空两栖机器人存在体积大,重量重,携带不方便的问题。
本发明是这样实现的:
第一方面,一种柔性变构组件,包括第一柔性面层、第二柔性面层、柔性金属框架以及加热丝;
所述柔性金属框架和加热丝通过黏合剂黏结在所述第一柔性面层与第二柔性面层之间;所述加热丝与所述柔性金属框架相连接;所述第一柔性面层和第二柔性面层的熔点均大于等于所述加热丝的熔点,所述加热丝的熔点大于所述柔性金属框架的熔点。
进一步的,所述柔性金属框架包括竖直排列设置的若干条第一金属丝;
在各所述第一金属丝中,除了第一条所述第一金属丝和最后一条所述第一金属丝之外,位于第一条与最后一条之间的所述第一金属丝以两两作为一组,且同一组的两所述第一金属丝的两端以及中间均通过第二金属丝连接在一起;前一组的后一条所述第一金属丝与后一组的前一条所述第一金属丝的中上部和中下部均通过第三金属丝连接在一起;第一条所述第一金属丝与第一组的前一条所述第一金属丝的中上部和中下部均通过所述第三金属丝连接在一起,最后一条所述第一金属丝与最后一组的后一条所述第一金属丝的中上部和中下部均通过所述第三金属丝连接在一起。
进一步的,所述第一金属丝、第二金属丝和第三金属丝均采用低熔点合金丝。
进一步的,各所述第一金属丝的长度相等,相邻的两所述第一金属丝之间的间距相等;所述第一金属丝、第二金属丝和第三金属丝的外径均为3mm。
进一步的,所述第一柔性面层和第二柔性面层上沿着竖直方向开设有若干列长条形开口;每所述第一金属丝均位于相邻的两列所述长条形开口之间;
在任意相邻的两列所述长条形开口中,其中一列所述长条形开口包括两个或者两个以上的第一开口,另一列所述长条形开口包括交替设置的第一开口和第二开口。
进一步的,所述第一柔性面层和第二柔性面层的厚度均为1mm;相邻的两列所述长条形开口之间的间距相等;所述第一开口的宽度为2mm,第一开口的长度为116mm;所述第二开口的宽度为2mm,第二开口的长度为70mm。
进一步的,所述第一柔性面层和第二柔性面层均采用透明橡胶皮。
进一步的,所述第一柔性面层和第二柔性面层的长度均大于所述柔性金属框架的长度,所述第一柔性面层和第二柔性面层的宽度均大于所述柔性金属框架的宽度。
第二方面,一种机器人,包括上述的柔性变构组件、支撑板、旋翼组件以及行走组件;所述柔性变构组件的两端均固定连接有所述支撑板;每所述支撑板的两端均固设有所述旋翼组件和行走组件;所述柔性变构组件通过弯曲的方式变构为无人车构型,所述柔性变构组件通过加热的方式变构为无人机构型。
第三方面,一种柔性变构组件制作方法,所述制作方法包括如下步骤:
步骤S1、采用低熔点合金丝制作柔性金属框架;
步骤S2、根据尺寸需求裁剪透明橡胶皮,从而获得第一柔性面层和第二柔性面层,并在第一柔性面层和第二柔性面层上开设长条形开口;
步骤S3、制作加热丝;
步骤S4、将第一柔性面层放平,并在第一柔性面层的上表面涂满黏合剂;将制得的柔性金属框架和加热丝放置到涂满黏合剂的第一柔性面层之上,并使加热丝与柔性金属框架连接在一起;
步骤S5、将第二柔性面层铺设于柔性金属框架和加热丝之上,并均匀按压第二柔性面层使黏合剂填满第一柔性面层与第二柔性面层之间的缝隙;
步骤S6、静置至使黏合剂凝固后,使用刀片刮除第一柔性面层和第二柔性面层的长条形开口上的黏合剂,即制得柔性变构组件。
本发明通过设计柔性变构组件包括第一柔性面层、第二柔性面层、柔性金属框架以及加热丝;柔性金属框架和加热丝黏结在第一柔性面层与第二柔性面层之间,第一柔性面层和第二柔性面层的熔点均大于等于加热丝的熔点,加热丝的熔点大于柔性金属框架的熔点;通过采用本发明的上述技术方案,至少具有如下有益效果:
1、整个柔性变构组件具有很好的柔性,能够根据使用需要进行弯曲变形;且柔性金属框架熔点低,在熔化成液态状后,可快速凝固并将弯曲的柔性变构组件变换成平面的柔性变构组件;因此通过该柔性变构组件作为机器人的的外壳体,使得在具体使用时既可以通过弯曲的方式将机器人变构成无人车构型,从而方便机器人在地面上工作;又可以通过加热的方式将机器人变构成无人机构型,从而方便机器人在空中工作;能够很好的满足陆空两栖使用需求。
2、因整个柔性变构组件具有很好的柔性,在使用的过程中可以对柔性变构组件进行弯曲变形,从而减小体积,因此携带起来十分方便。
3、整个柔性变构组件的重量轻,通过将该柔性变构组件作为到机器人的外壳体后,可以有效降低机器人的整机重量。
4、整个柔性变构组件的结构简单,容易制作,成本低,使用和携带都十分方便,能够很好地满足多场景作战需求,适应推广使用。
5、在第一柔性面层和第二柔性面层上开设条形开口,一方面使得在制作柔性变构组件时,可以更好地将第一柔性面层与第二柔性面层之间的气泡消除,使黏合剂能够将第一柔性面层与第二柔性面层之间的间隙填充满,从而保证制得的柔性变构组件的质量;另一方面可以保证在弯曲和加热时,柔性变构组件能够更好地进行变形。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明柔性变构组件的俯视图;
图2是本发明柔性变构组件的层结构示意图;
图3是本发明中柔性金属框架的结构图;
图4是本发明中第一柔性面层的结构图;
图5是本发明中第二柔性面层的结构图;
图6是本发明中加热丝的结构图;
图7是本发明机器人处于地面工作状态时的结构图;
图8是本发明机器人处于空中工作状态时的结构图。
附图标记说明:
100-柔性变构组件,101-第一弧形凹部,200-机器人,1-第一柔性面层,2-第二柔性面层,3-柔性金属框架,31-第一金属丝,32-第二金属丝,33-第三金属丝,4-加热丝,41-通电接头,5-长条形开口,51-第一开口,52-第二开口,6-支撑板,61-第二弧形凹部,7-旋翼组件,71-第一驱动电机,72-旋翼,8-行走组件,81-第二驱动电机,82-车轮。
【具体实施方式】
本发明实施例通过提供一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法,解决了现有陆空两栖机器人存在体积大,重量重,携带不方便的技术问题,实现了能够弯曲变形从而减小体积,能够降低整机重量,且携带方便的技术效果。
本发明实施例中的技术方案为解决上述问题,总体思路如下:采用柔性变构组件作为机器人的外壳体,柔性变构组件包括第一柔性面层、第二柔性面层、柔性金属框架以及加热丝;柔性金属框架和加热丝黏结在第一柔性面层与第二柔性面层之间,第一柔性面层和第二柔性面层的熔点均大于等于加热丝的熔点,加热丝的熔点大于柔性金属框架的熔点;使得在具体使用时,可以通过弯曲或者加热的方式对柔性变构组件进行变形,以满足不同的使用需求。
为了更好地理解本发明的技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。
在此需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述这些实施方式和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
实施例1
请参阅图1至图8所示,本发明一种柔性变构组件100,柔性变构组件100包括第一柔性面层1、第二柔性面层2、柔性金属框架3以及加热丝4;
所述柔性金属框架3和加热丝4通过黏合剂黏结在所述第一柔性面层1与第二柔性面层2之间,一方面可以对柔性金属框架3和加热丝4起到保护的作用,另一方面使柔性金属框架3在熔化后液态金属可以填充在第一柔性面层1与第二柔性面层2之间;所述加热丝4与所述柔性金属框架3相连接,使得在对加热丝4通电后,加热丝4可以对柔性金属框架3进行加热并使柔性金属框架3熔化成液态状;所述第一柔性面层1和第二柔性面层2的熔点均大于等于所述加热丝4的熔点,保证在加热丝4进行加热的过程中,第一柔性面层1和第二柔性面层2不会被熔化;所述加热丝4的熔点大于所述柔性金属框架3的熔点,确保可以利用加热丝4将柔性金属框架3熔化成液态状。
本发明中设计柔性变构组件100包括第一柔性面层1、第二柔性面层2、柔性金属框架3以及加热丝4;柔性金属框架3和加热丝4黏结在第一柔性面层1与第二柔性面层2之间,第一柔性面层1和第二柔性面层2的熔点均大于等于加热丝4的熔点,加热丝4的熔点大于柔性金属框架3的熔点;通过采用本发明的上述技术方案,至少具有如下有益效果:
1、整个柔性变构组件100具有很好的柔性,能够根据使用需要进行弯曲变形;且柔性金属框架3熔点低,在熔化成液态状后,可快速凝固并将弯曲的柔性变构组件100变换成平面的柔性变构组件100;因此通过该柔性变构组件100作为机器人的的外壳体,使得在具体使用时既可以通过弯曲的方式将机器人变构成无人车构型,从而方便机器人在地面上工作;又可以通过加热的方式将机器人变构成无人机构型,从而方便机器人在空中工作;能够很好的满足陆空两栖使用需求。
2、因整个柔性变构组件100具有很好的柔性,在使用的过程中可以对柔性变构组件100进行弯曲变形,从而减小体积,因此携带起来十分方便。
3、整个柔性变构组件100的重量轻,通过将该柔性变构组件100作为到机器人的外壳体后,可以有效降低机器人的整机重量。
4、整个柔性变构组件100的结构简单,容易制作,成本低,使用和携带都十分方便,能够很好地满足多场景作战需求,适应推广使用。
在本发明的实施例1中,所述柔性金属框架3包括竖直排列设置的若干条第一金属丝31;
在各所述第一金属丝31中,除了第一条所述第一金属丝31和最后一条所述第一金属丝31之外,位于第一条与最后一条之间的所述第一金属丝31以两两作为一组,且同一组的两所述第一金属丝31的两端以及中间均通过第二金属丝32连接在一起,使同一组的两条所述第一金属丝31之间能够牢固地结合在一起;前一组的后一条所述第一金属丝31与后一组的前一条所述第一金属丝31的中上部和中下部均通过第三金属丝33连接在一起,使两组所述第一金属丝31能够更好地结合在一起;第一条所述第一金属丝31与第一组的前一条所述第一金属丝31的中上部和中下部均通过所述第三金属丝33连接在一起,使第一条所述第一金属丝31能够与第一组的所述第一金属丝31更好地结合在一起,最后一条所述第一金属丝31与最后一组的后一条所述第一金属丝31的中上部和中下部均通过所述第三金属丝33连接在一起,使最后一条所述第一金属丝31能够与最后一组的所述第一金属丝31更好地结合在一起。
通过采用本发明以上柔性金属框架3的结构设计,使得在具体使用时不仅能够方便对柔性变构组件100进行弯曲变形操作,并保证在弯曲变形的过程中柔性金属框架3不会损坏;而且可以使柔性金属框架3在熔化后金属液态能够均匀地填充在第一柔性面层1与第二柔性面层2之间。
在本发明的实施例1中,所述第一金属丝31、第二金属丝32和第三金属丝33均采用低熔点合金丝。由于低熔点合金丝具有容易被拉长,拉长后的形状容易保持,熔点低的特点,因此通过利用低熔点合金丝来制作柔性金属框架3,可以保证制得的柔性变构组件100既容易被弯曲变形,且弯曲变形后形状容易保持,也容易将柔性金属框架3熔化成液态状。在具体实施时,低熔点合金丝可以采用铝镁合金丝、锡铋合金丝等等。
在本发明的实施例1中,为了使柔性金属框架3在熔化后金属液态能够更均匀地填充在第一柔性面层1与第二柔性面层2之间,各所述第一金属丝31的长度相等,相邻的两所述第一金属丝31之间的间距相等。作为本发明的一种较佳实施方式,所述第一金属丝31的长度为242mm,相邻的两所述第一金属丝31之间的间距为50mm,整个柔性金属框架3的长度为450mm,中上部的所述第三金属丝33与中下部的所述第三金属丝33之间的间距为120mm。
所述第一金属丝、第二金属丝和第三金属丝的外径均为3mm,这样既可以保证在弯曲变形的过程中柔性金属框架3不容易损坏,也可以使得柔性金属框架3在熔化后能够更好地填充第一柔性面层1与第二柔性面层2之间的缝隙。
在本发明的实施例1中,所述第一柔性面层1和第二柔性面层2上沿着竖直方向开设有若干列长条形开口5;每所述第一金属丝31均位于相邻的两列所述长条形开口5之间;通过在第一柔性面层1和第二柔性面层2上开设条形开口5,一方面使得在制作柔性变构组件100时,可以更好地将第一柔性面层1与第二柔性面层2之间的气泡消除,使黏合剂能够将第一柔性面层1与第二柔性面层2之间的间隙填充满,从而保证制得的柔性变构组件100的质量;另一方面可以保证在弯曲和加热时,柔性变构组件100能够更好地进行变形。
为了更好的消除气泡和更好的进行变形,在任意相邻的两列所述长条形开口5中,其中一列所述长条形开口5包括两个或者两个以上的第一开口51,另一列所述长条形开口5包括交替设置的第一开口51和第二开口52。作为本发明的一种较佳实施方式,在任意相邻的两列所述长条形开口5中,其中一列所述长条形开口5包括有两个第一开口51;另一列所述长条形开口5包括两个第二开口52和一个第一开口51,第一开口51处于两个第二开口52之间,且第二开口52延伸至第一柔性面层1和第二柔性面层2的端部。
在本发明的实施例1中,为了确保能够将第一柔性面层1、第二柔性面层2、柔性金属框架3和加热丝4牢固地黏结在一起,所述黏合剂采用强力胶水。同时,为了保证柔性金属框架3在熔化后不容易从第一柔性面层1和第二柔性面层2的长条形开口5和边缘流出,本发明中采用的所述黏合剂的熔点高于所述柔性金属框架3的熔点。
在本发明的实施例1中,所述第一柔性面层1和第二柔性面层2的厚度均为1mm;相邻的两列所述长条形开口5之间的间距相等,因相邻的两所述第一金属丝31之间的间距也相等,因此可方便设置使每所述第一金属丝31均位于两列所述长条形开口5之间的中间位置;
由于第一开口51和第二开口52的宽度如果过大,将导致柔性金属框架3在熔化后,液态金属可能从第一开口51和第二开口52出跑出;而如果第一开口51和第二开口52的长度过长,将导致第一柔性面层1和第二柔性面层2在弯曲变形的过程中容易损坏。因此在经过大量实际制作和使用后,本发明中设置所述第一开口51的宽度为2mm,第一开口51的长度为116mm;所述第二开口52的宽度为2mm,第二开口52的长度为70mm,这样既能够保证液态金属不容易跑出,也可以确保在弯曲变形的过程中第一柔性面层1和第二柔性面层2不容易损坏。
在本发明的实施例1中,所述第一柔性面层1和第二柔性面层2均采用透明橡胶皮。通过采用透明橡胶皮,使得在制作柔性变构组件100时,可以透过第一柔性面层1或者第二柔性面层2清楚地看到内部的柔性金属框架3和加热丝4,进而可以更好地调节第二柔性面层2的位置,以使第一金属丝31位于相邻的两列所述长条形开口5之间的中间位置。
在本发明的实施例1中,所述第一柔性面层1和第二柔性面层2的长度均大于所述柔性金属框架3的长度,所述第一柔性面层1和第二柔性面层2的宽度均大于所述柔性金属框架3的宽度,这样通过第一柔性面层1和第二柔性面层2配合,可以很好地将柔性金属框架3和加热丝4包围在内部。作为本发明的一种较佳实施方式,所述第一柔性面层1和第二柔性面层2的长度均为483mm,第一柔性面层1和第二柔性面层2的宽度均为272mm。
在本发明的实施例1中,所述柔性金属框架3在中间的两侧对称设置有4根所述加热丝4,以更好地对柔性金属框架3进行加热。每所述加热丝4的外端部均延伸至第一柔性面层1和第二柔性面层2之外,并且在加热丝4的外端部上固设有通电接头41,以方便对加热丝4进行通电。作为本发明的一种较佳实施方式,所述加热丝4(包含通电接头41)的总长度为90mm,所述加热丝4除去通电接头41部位的外径为5mm,所述通电接头41的长度为10mm,所述通电接头41的外径为8mm。
实施例2
请参阅图1至图8所示,本发明一种机器人200,所述机器人200包括柔性变构组件100、支撑板6、旋翼组件7以及行走组件8;其中,所述柔性变构组件100的具体结构请参照实施例1的详细介绍,在此就不再进行赘述了。
所述柔性变构组件100的两端均固定连接有所述支撑板6;每所述支撑板6的两端均固设有所述旋翼组件7和行走组件8,其中,所述旋翼组件7用于驱使整个机器人200实现空中飞行,所述行走组件8用于驱使机器人200在地面上行走;所述柔性变构组件100通过弯曲的方式变构为无人车构型,所述柔性变构组件100通过加热的方式变构为无人机构型。
本发明的机器人200在具体使用时,在正常情况下,该机器人200在地面开展工作,由人工手动将平面形状的柔性变构组件100沿着中间弯曲成拱桥形状,因柔性变构组件100内的柔性金属框架3采用低熔点合金丝制作而成,而低熔点合金丝具有容易被拉长、且拉长后的形状容易保持的特点,因此柔性变构组件100在被弯曲后可以保持拱桥形状,并且机器人200的四个行走组件8均与地面接触,此时的机器人200相当于是一辆无人车,如图7所示,在四个行走组件8的作用下能够平稳地在地面上行走并执行地面任务。同时在携带机器人200时,也可以对柔性变构组件100进行弯曲操作,以使得整个机器人200的结构更加紧凑,体积更小,这样携带起来更加方便。
而在需要执行空中任务时,可控制柔性变构组件100内的加热丝4对柔性金属框架3进行加热,柔性金属框架3在加热丝4的作用下快速熔化成液态金属,此时整个柔性金属框架3失去弯曲应力,第一柔性面层1和第二柔性面层2从被动弯曲变换成水平状态;加热丝4在断电停止加热时,第一柔性面层1与第二柔性面层2之间的液态金属快速凝固成平面金属框架,平面金属框架容易保持坚固的状态,此时的机器人200相当于是一架无人机,如图8所示,在旋翼组件7的作用下能够驱使机器人200在空中飞行。
当然,需要说明的是:本发明中的机器人200一旦从无人车构型变换成无人机构型后,就无法从无人机构型再变换回无人车构型。
在本发明的实施例2中,所述旋翼组件7包括固设于所述支撑板6上的第一驱动电机71以及设于所述支撑板6的上方的旋翼72,所述第一驱动电机71与旋翼72相连接,在空中飞行状态下,通过第一驱动电机71驱使旋翼72进行旋转产生升力。
在本发明的实施例2中,所述行走组件8包括固设于所述支撑板6上的第二驱动电机81以及设于所述支撑板6的上方的车轮82,所述第二驱动电机81与车轮82相连接,在地面行走的状态下,通过第二驱动电机81驱使车轮82进行旋转。
在本发明的实施例2中,所述柔性变构组件100的两端向内形成有第一弧形凹部101,所述第一弧形凹部101的边缘与所述支撑板6固定连接;所述支撑板6在背对所述第一弧形凹部101的一侧形成有第二弧形凹部61,这使得机器人200在地面行走的过程中,第二弧形凹部61能够很好地起到避障的效果;同时第一弧形凹部101的设置,使得支撑板6具有一定的宽度,从而可以确保支撑板6具有足够的支撑强度。
实施例3
请参阅图1至图8所示,本发明一种柔性变构组件100制作方法,所述柔性变构组件100的具体结构请参照实施例1的详细介绍,在此就不再进行赘述了;所述制作方法包括如下步骤:
步骤S1、采用低熔点合金丝制作柔性金属框架3,具体包括:切割制作柔性金属框架3所需的第一金属丝31、第二金属丝32和第三金属丝33,第一金属丝31、第二金属丝32和第三金属丝33的数量可以根据实际使用需要确定;将各条第一金属丝31等间距整齐排列设置,使用第三金属丝33将第一条第一金属丝31与第二条第一金属丝31的中上部和中下部连接固定在一起,同时从第二条第一金属丝31开始以两两作为一组,并利用第二金属丝32将同一组的两条第一金属丝31的两端和中间连接固定在一起;使用第三金属丝33将前一组的后一条第一金属丝31与后一组的前一条第一金属丝31的中上部和中下部连接固定在一起,使用第三金属丝33将最后一条第一金属丝31与最后一组的后一条第一金属丝31的中上部和中下部连接固定在一起;
步骤S2、根据尺寸需求裁剪透明橡胶皮,从而获得第一柔性面层1和第二柔性面层2;并在第一柔性面层1和第二柔性面层2上开设长条形开口5,具体包括:在第一柔性面层1和第二柔性面层2上沿着竖直方向均开设若干列长条形开口5,并且对于任意相邻的两列长条形开口5中,其中一列长条形开口5包括两个或者两个以上的第一开口51,另一列长条形开口5包括交替设置的第一开口51和第二开口52;
步骤S3、制作加热丝4,加热丝4的数量为4根;
步骤S4、将第一柔性面层1放平,并在第一柔性面层1的上表面涂满黏合剂;将制得的柔性金属框架3和加热丝4放置到涂满黏合剂的第一柔性面层1之上,并使加热丝4与柔性金属框架3连接在一起,确保加热丝4在通电时可以对柔性金属框架3进行加热,其中,4根加热丝4两两对称设置在柔性金属框架3的中间两侧;在该步骤S4中,为了避免有过多的黏合剂从长条形开口5流出,在涂刷黏合剂时,对长条形开口5的位置不进行涂刷操作;
步骤S5、将第二柔性面层2铺设于柔性金属框架3和加热丝4之上,并均匀按压第二柔性面层2使黏合剂填满第一柔性面层1与第二柔性面层2之间的缝隙,在均匀按压的过程中内部的空气会被排出,从而能够很好地消除气泡,保证制得的柔性变构组件100的质量;
步骤S6、静置至使黏合剂凝固后,使用刀片刮除第一柔性面层1和第二柔性面层2的长条形开口5上的黏合剂,使长条形开口5不被黏合剂封堵住,即制得柔性变构组件100。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种机器人,其特征在于:包括柔性变构组件、支撑板、旋翼组件以及行走组件;所述柔性变构组件的两端均固定连接有所述支撑板;每所述支撑板的两端均固设有所述旋翼组件和行走组件;所述柔性变构组件通过弯曲的方式变构为无人车构型,所述柔性变构组件通过加热的方式变构为无人机构型;
所述柔性变构组件包括第一柔性面层、第二柔性面层、柔性金属框架以及加热丝;所述柔性金属框架和加热丝通过黏合剂黏结在所述第一柔性面层与第二柔性面层之间;所述加热丝与所述柔性金属框架相连接;所述第一柔性面层和第二柔性面层的熔点均大于等于所述加热丝的熔点,所述加热丝的熔点大于所述柔性金属框架的熔点。
2.如权利要求1所述的一种机器人,其特征在于:所述柔性金属框架包括竖直排列设置的若干条第一金属丝;
在各所述第一金属丝中,除了第一条所述第一金属丝和最后一条所述第一金属丝之外,位于第一条与最后一条之间的所述第一金属丝以两两作为一组,且同一组的两所述第一金属丝的两端以及中间均通过第二金属丝连接在一起;前一组的后一条所述第一金属丝与后一组的前一条所述第一金属丝的中上部和中下部均通过第三金属丝连接在一起;第一条所述第一金属丝与第一组的前一条所述第一金属丝的中上部和中下部均通过所述第三金属丝连接在一起,最后一条所述第一金属丝与最后一组的后一条所述第一金属丝的中上部和中下部均通过所述第三金属丝连接在一起。
3.如权利要求2所述的一种机器人,其特征在于:所述第一金属丝、第二金属丝和第三金属丝均采用低熔点合金丝。
4.如权利要求2所述的一种机器人,其特征在于:各所述第一金属丝的长度相等,相邻的两所述第一金属丝之间的间距相等;所述第一金属丝、第二金属丝和第三金属丝的外径均为3mm。
5.如权利要求2所述的一种机器人,其特征在于:所述第一柔性面层和第二柔性面层上沿着竖直方向开设有若干列长条形开口;每所述第一金属丝均位于相邻的两列所述长条形开口之间;
在任意相邻的两列所述长条形开口中,其中一列所述长条形开口包括两个或者两个以上的第一开口,另一列所述长条形开口包括交替设置的第一开口和第二开口。
6.如权利要求5所述的一种机器人,其特征在于:所述第一柔性面层和第二柔性面层的厚度均为1mm;相邻的两列所述长条形开口之间的间距相等;所述第一开口的宽度为2mm,第一开口的长度为116mm;所述第二开口的宽度为2mm,第二开口的长度为70mm。
7.如权利要求1所述的一种机器人,其特征在于:所述第一柔性面层和第二柔性面层均采用透明橡胶皮。
8.如权利要求1所述的一种机器人,其特征在于:所述第一柔性面层和第二柔性面层的长度均大于所述柔性金属框架的长度,所述第一柔性面层和第二柔性面层的宽度均大于所述柔性金属框架的宽度。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的机器人的柔性变构组件制作方法,其特征在于:所述制作方法包括如下步骤:
步骤S1、采用低熔点合金丝制作柔性金属框架;
步骤S2、根据尺寸需求裁剪透明橡胶皮,从而获得第一柔性面层和第二柔性面层,并在第一柔性面层和第二柔性面层上开设长条形开口;
步骤S3、制作加热丝;
步骤S4、将第一柔性面层放平,并在第一柔性面层的上表面涂满黏合剂;将制得的柔性金属框架和加热丝放置到涂满黏合剂的第一柔性面层之上,并使加热丝与柔性金属框架连接在一起;
步骤S5、将第二柔性面层铺设于柔性金属框架和加热丝之上,并均匀按压第二柔性面层使黏合剂填满第一柔性面层与第二柔性面层之间的缝隙;
步骤S6、静置至使黏合剂凝固后,使用刀片刮除第一柔性面层和第二柔性面层的长条形开口上的黏合剂,即制得柔性变构组件。
CN202210472373.3A 2022-04-29 2022-04-29 一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法 Active CN114750552B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210472373.3A CN114750552B (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210472373.3A CN114750552B (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114750552A CN114750552A (zh) 2022-07-15
CN114750552B true CN114750552B (zh) 2025-08-26

Family

ID=82333286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210472373.3A Active CN114750552B (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114750552B (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10688656B2 (en) * 2015-04-27 2020-06-23 The Johns Hopkins University Devices with low melting point alloy for control of device flexibility
CN110611159A (zh) * 2018-06-15 2019-12-24 北京梦之墨科技有限公司 一种柔性天线及其制备方法及织物
CN108927797A (zh) * 2018-08-28 2018-12-04 北京化工大学 一种刚柔并济机械臂

Also Published As

Publication number Publication date
CN114750552A (zh) 2022-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3984885B1 (en) Modular unmanned aerial vehicle connection system
US12043364B2 (en) Aerial vehicle airframe design and manufacturing
US6415510B2 (en) Method of fabricating leading edge nose structures of aerodynamic surfaces
CN110053435A (zh) 一种可折叠水陆空三栖四旋翼飞行器
CN114750552B (zh) 一种柔性变构组件、机器人及柔性变构组件制作方法
CN110435888B (zh) 一种扑翼飞行器
CN109546035A (zh) 挤出空心板、电池箱底板、电池壳体及电动汽车
US20220119107A1 (en) Modular unmanned aerial vehicles
CN106458267B (zh) 车辆底盘结构
KR101469581B1 (ko) 6족 보행 로봇
US20240059401A1 (en) Aircraft undercarriage
CN116161137B (zh) 一种具有脊柱的模块化双轮足机器人及其控制方法
CN210968915U (zh) 救援机器人
CN119030446A (zh) 一种用于大规模集中式光伏场站的智能清扫机器人及方法
CN218806481U (zh) 垂直起降飞行器
CN206217528U (zh) 一种轮腿复合式两栖机器人
CN212605765U (zh) 一种可折叠多挂载位的飞行器
CN109228809A (zh) 一种纳型空陆两用机器人
CN110789461B (zh) 车辆
CN222291416U (zh) 空陆两栖式飞行器
CN209023092U (zh) 一种氦气球、氦气球无人机
CN211138944U (zh) 一种水陆两栖机器人
CN110975301A (zh) 一种模拟陆空两用汽车模型的执行机构及汽车模型
CN111267653B (zh) 一种旋翼无人机充电装置、充电系统及其充电方法
CN113761621B (zh) 一种装饰工程室内设计平面布置方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant