CN218806212U - 一种l形吸附式飞行机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种L形吸附式飞行机器人，包括飞行平台、负压腔体、控制装置以及供电装置，所述飞行平台的一侧设置有所述负压腔体，所述控制装置设置在所述飞行平台中心，所述供电装置设置在所述飞行平台上，且位于所述控制装置与所述负压腔体之间。通过对负压腔体、控制装置以及供电装置在飞行平台上的合理布局分布，尤其是对供电装置这种大重量的配件进行偏置设计，布置于所述控制装置与所述负压腔体之间，平衡了由L形结构带来的不对称影响，有效地减小了机器人的转动惯量，降低了控制吸附式飞行机器人的难度，同时利用吸附式飞行机器人空中平稳飞行以及吸附式飞行机器人空中飞行的控制，降低了各飞行旋翼以及涵道风机的输出功率。

Description

一种L形吸附式飞行机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种L形吸附式飞行机器人。

背景技术

近些年吸附式飞行机器人，特别是旋翼式无人机，在复杂场下里的视觉检测任务也有了一些应用。但是无人机在检测时必须要保持一定的安全距离，也容易受到自然风、建筑风的影响。往往只能进行视觉或者雷达这样可以远距离无接触的检测任务，对于需要近距离接触的检测任务就无法进行。

对于近距离接触的检测任务，大多利用吸附式机器人进行检测，吸附式机器人的原理是采用负压吸附，负压吸附对壁面材料没有特殊要求，但对壁面的平整度要求较高。现有的负压吸附机器人基本只能在连续的平面上爬行，越障能力非常弱，遇到不平整的障碍就会负压降低而失稳，且难以大范围灵活移动。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种L形吸附式飞行机器人，解决现有无人机执行任务作业时难以吸附停驻近距离接触目标物体，以及现有吸附机器人越障能力弱且难以大范围灵活移动的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种L形吸附式飞行机器人，包括飞行平台、负压腔体、控制装置以及供电装置，所述飞行平台的一侧设置有所述负压腔体，所述控制装置设置在所述飞行平台中心，所述供电装置设置在所述飞行平台上，且位于所述控制装置与所述负压腔体之间。

进一步地，所述负压腔体竖直设置与所述飞行平台形成L形结构，所述负压腔体为一侧敞口的空腔结构，负压腔体的敞口端面所在的平面为负压腔体的吸附面。

进一步地，所述负压腔体的负压腔内设置有一个或多个涵道风机，且所述涵道风机的出风口位于所述负压腔体的底部。

进一步地，所述负压腔体的负压腔内设置有行走装置，用于使机器人吸附作业时在作业面移动行走。

进一步地，所述控制装置控制所述飞行平台、涵道风机以及行走装置的运转。

进一步地，所述供电装置与所述控制装置连接，用以所述控制装置、涵道风机和行走装置的供电。

进一步地，所述飞行平台采用四轴飞行器。

进一步地，还包括五组支腿，其中三组所述支腿设置在远离所述负压腔体一侧的所述飞行平台底部，且分别位于所述飞行平台的两飞行旋翼之间，另外两组分别设置在所述负压腔体底部，且对称设置。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

在飞行状态时，通过所述飞行平台的飞行旋翼工作，为机器人提供向上的升力，同时所述负压腔体在向下排气的过程中也会提供一个反推的作用力，来平衡由于所述负压腔体竖直设置与所述飞行平台形成L形结构而带来的中心变化，使整个机器人能够保持正常的飞行姿态。

在负压吸附状态时，由于所述负压腔体为一侧敞口的空腔结构，所述负压腔体的敞口端面所在的平面为负压腔体的吸附面，当负压腔体的吸附面贴近竖直的墙壁，所述负压腔体与墙壁形成相对封闭的空间，此时所述负压腔体内形成负压，使机器人吸附墙壁，实现机器人在所需作业表面近距离地接触执行相关任务。

通过对负压腔体、控制装置以及供电装置在飞行平台上的合理布局分布，平衡了L形吸附式飞行机器人的整体受力情况，尤其是对供电装置这种大重量的配件进行偏置设计，布置于所述控制装置与所述负压腔体之间，平衡了由L形结构带来的不对称影响，有效地减小了机器人的转动惯量，降低了控制吸附式飞行机器人的难度，同时利用吸附式飞行机器人空中平稳飞行以及吸附式飞行机器人空中飞行的控制，降低了各飞行旋翼以及涵道风机的输出功率。

附图说明

图1是一种L形吸附式飞行机器人的立体示意图；

图2是一种L形吸附式飞行机器人的正视示意图；

图3是一种L形吸附式飞行机器人的侧视示意图；

图中，1、飞行平台；2、负压腔体；3、涵道风机；4、行走装置；5、控制装置；6、供电装置；7、飞行旋翼；8、支腿。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1～图3，本实用新型提供了一种L形吸附式飞行机器人，包括飞行平台1、负压腔体2、控制装置5以及供电装置6，所述飞行平台1的一侧设置有所述负压腔体2，所述控制装置5设置在所述飞行平台1中心，所述供电装置6设置在所述飞行平台1上，且位于所述控制装置5与所述负压腔体2之间。通过对负压腔体2、控制装置5以及供电装置6在飞行平台1上的合理布局分布，平衡了L形吸附式飞行机器人的整体受力情况，尤其是对供电装置6这种大重量的配件进行偏置设计，布置于所述控制装置5与所述负压腔体2之间，平衡了由L形结构带来的不对称影响，有效地减小了机器人的转动惯量，降低了控制吸附式飞行机器人的难度，同时利用吸附式飞行机器人空中平稳飞行以及吸附式飞行机器人空中飞行的控制，降低了各飞行旋翼7以及涵道风机3的输出功率。

在一些实施例中，所述负压腔体2竖直设置与所述飞行平台1形成L形结构，所述负压腔体2为一侧敞口的空腔结构，负压腔体2的敞口端面所在的平面为负压腔体2的吸附面。

在飞行状态时，通过所述飞行平台1的飞行旋翼7工作，为机器人提供向上的升力，同时所述负压腔体2在向下排气的过程中也会提供一个反推的作用力，来平衡由于所述负压腔体2竖直设置与所述飞行平台1形成L形结构而带来的中心变化，使整个机器人能够保持正常的飞行姿态。

在负压吸附状态时，由于所述负压腔体2为一侧敞口的空腔结构，所述负压腔体2的敞口端面所在的平面为负压腔体2的吸附面，当负压腔体2的吸附面贴近竖直的墙壁，所述负压腔体2与墙壁形成相对封闭的空间，此时所述负压腔体2内形成负压，使机器人吸附墙壁，实现机器人在所需作业表面近距离地接触执行相关任务。

在一些实施例中，所述负压腔体2的负压腔内设置有一个或多个涵道风机3，且所述涵道风机3的出风口位于所述负压腔体2的底部。所述涵道风机3将进风口的风快速抽取至所述负压腔底部的出风口，出风口的风反向给予负压腔体2推力，提供机器人上升飞行动力；进风口的风(气流)被快速抽取流动形成负压腔吸附面的负压，满足机器人负压吸附在所需作业物体的表面，实现机器人在所需作业表面近距离地接触执行相关任务；完美地应用了机器人具备的飞行和负压吸附两项功能。

在一些实施例中，所述负压腔体2的负压腔内设置有行走装置4，用于使机器人吸附作业时在作业面移动行走。所述行走装置4可以采用专利号为CN202210210277.1的一种吸附式飞行机器人中的行走装置4，所述行走装置4包括固定座、行走电机和行走车轮，固定座设置于负压腔体2内靠近腔壁的位置，固定座具有安装腔，行走电机的连接端设置于安装腔内，行走电机的输出端连接所述行走车轮。行走电机驱动行走车轮转动，以使机器人吸附作业时在作业面移动行走。

在一些实施例中，所述控制装置5控制所述飞行平台1、涵道风机3以及行走装置4的运转。所述控制装置5包括飞行控制单元和遥控控制单元，飞行控制单元用以控制吸附式飞行机器人的吸附飞行，遥控控制单元用以吸附式飞行机器人的无线遥控。

在一些实施例中，所述供电装置6与所述控制装置5连接，用以所述控制装置5、涵道风机3和行走装置4的供电。所述供电装置6一般在整个吸附式飞行机器人的配件中重量占比较大，因此对所述供电装置6合理的布局，对吸附式飞行机器人能否灵活运动，进行各种操作指令有着至关重要的作用。

在一些实施例中，所述飞行平台1采用四轴飞行器。即所述飞行平台1包括四组飞行旋翼7，且四组所述飞行旋翼7分别位于所述飞行平台1本体的四角，使整个吸附式飞行机器人保持平衡。

在一些实施例中，还包括五组支腿8，其中三组所述支腿8设置在远离所述负压腔体2一侧的所述飞行平台1底部，且分别位于所述飞行平台1的两飞行旋翼7之间，另外两组分别设置在所述负压腔体2底部，且对称设置。与常规的飞行平台1不同，由于安装有负压腔体2，整体呈L形结构，在吸附式飞行机器人起降过程中，如果只采用常规的四脚起落架，会导致着陆时，受力不均而发生侧翻，而五组支腿8刚好能平衡受力，使起降过程更加平稳。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种L形吸附式飞行机器人，其特征在于：包括飞行平台、负压腔体、控制装置以及供电装置，所述飞行平台的一侧设置有所述负压腔体，所述控制装置设置在所述飞行平台中心，所述供电装置设置在所述飞行平台上，且位于所述控制装置与所述负压腔体之间。

2.根据权利要求1所述的一种L形吸附式飞行机器人，其特征在于：所述负压腔体竖直设置与所述飞行平台形成L形结构，所述负压腔体为一侧敞口的空腔结构，负压腔体的敞口端面所在的平面为负压腔体的吸附面。

3.根据权利要求1所述的一种L形吸附式飞行机器人，其特征在于：所述负压腔体的负压腔内设置有一个或多个涵道风机，且所述涵道风机的出风口位于所述负压腔体的底部。

4.根据权利要求3所述的一种L形吸附式飞行机器人，其特征在于：所述负压腔体的负压腔内设置有行走装置，用于使机器人吸附作业时在作业面移动行走。

5.根据权利要求4所述的一种L形吸附式飞行机器人，其特征在于：所述控制装置控制所述飞行平台、涵道风机以及行走装置的运转。

6.根据权利要求5所述的一种L形吸附式飞行机器人，其特征在于：所述供电装置与所述控制装置连接，用以所述控制装置、涵道风机和行走装置的供电。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种L形吸附式飞行机器人，其特征在于：所述飞行平台采用四轴飞行器。

8.根据权利要求1～6任一项所述的一种L形吸附式飞行机器人，其特征在于：还包括五组支腿，其中三组所述支腿设置在远离所述负压腔体一侧的所述飞行平台底部，且分别位于所述飞行平台的两飞行旋翼之间，另外两组分别设置在所述负压腔体底部，且对称设置。

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