一種兩軸陸空智能爬墻車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種兩軸陸空智能爬墻車，既能在地面和沿著墻面行駛，又能在空中飛行，而且能實現(xiàn)直接從地面行駛到垂直墻面上或從垂直墻面上行駛到地面的兩軸陸空智能爬墻車。整個小車主要由車身、四個車輪、兩個旋翼、六個電機、一個單片機主板、前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、圓環(huán)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、電源組成。所述兩軸陸空智能爬墻車通過遙控器WIFI連接控制，單片機接收信號后再發(fā)出相關(guān)的控制指令，實現(xiàn)對小車運行狀態(tài)的控制。
【專利說明】
一種兩軸陸空智能爬墻車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本新型發(fā)明屬于車輛領(lǐng)域，具體就是一款可以在陸地和墻面上自由行使的兩軸陸空智能爬墻車。【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的爬墻機器人大部分是利用氣動和吸盤實現(xiàn)在豎直墻壁上的攀爬，不能在地上運動。一般的爬墻小車只能在地上行駛或在垂直墻面上行駛，但不能夠直接從地面行駛到垂直墻面上或從垂直墻面上行駛到地面上。本發(fā)明的兩軸陸空智能爬墻車克服了吸盤式爬墻機器人和普通爬墻小車的不足，利用旋翼的旋轉(zhuǎn)和圓環(huán)的偏轉(zhuǎn)，使得小車能夠在地面上快速的運動，能夠從地面爬到垂直墻面上，緊貼墻面爬行，而且又能靈活的飛行。此兩軸陸空智能爬墻小車未來可被用于災(zāi)后搜救、地質(zhì)探測等多個領(lǐng)域。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，既能在地面上行駛，又能沿垂直墻壁面行駛， 還能靈活的飛行，且能實現(xiàn)直接從地面行駛到垂直墻面上或者從垂直墻面上直接行駛到地面上的一種兩軸陸空智能爬墻車。
[0004]本發(fā)明主要由三部分組成:旋翼推力機構(gòu)、轉(zhuǎn)向裝置、單片機主板。旋翼推力機構(gòu)主要用于推動小車前進、后退、起飛、貼緊墻壁;轉(zhuǎn)向機構(gòu)用于小車的轉(zhuǎn)向控制;單片機主板用于控制帶動旋翼旋轉(zhuǎn)和圓環(huán)偏轉(zhuǎn)的電機運行以及前輪轉(zhuǎn)向電機的運行。整個裝置采用的是12V直流電源，具體工作過程為。
[0005]1.旋翼推力機構(gòu)機構(gòu)包括:旋翼、圓環(huán)、旋翼直流電機、電機安裝架組成。直流電機直接與旋翼連接，旋翼直流電機固定在電機安裝架上，電機安裝架固接在圓環(huán)上，圓環(huán)安裝在車體上，單片機主板控制圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)來精確控制圓環(huán)的轉(zhuǎn)動角度。
[0006]2.轉(zhuǎn)向機構(gòu)轉(zhuǎn)向機構(gòu)主要包括小車前輪轉(zhuǎn)向，通過單片機主板控制前輪轉(zhuǎn)向電機轉(zhuǎn)動圈數(shù)來精確控制各個轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)動角度。
[0007]3.單片機主板電路控制系統(tǒng)單片機主板電路控制系統(tǒng)主要用來控制兩個旋翼直流電機的轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)速、兩個控制圓環(huán)轉(zhuǎn)動的圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機以及控制小車轉(zhuǎn)向的前輪轉(zhuǎn)向電機。
[0008]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:(1)實現(xiàn)了直接從地面行駛到垂直墻面上或者從垂直墻面上直接行駛到地面上，增加了此小車的趣味性和使用范圍。
[0009](2)兩個旋翼相互協(xié)同工作，解決了小車不能從地面上爬到垂直墻面上的困難，提高了爬墻小車的靈活性。
[0010](3)小車結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，造價便宜，具有很強的市場價值?！靖綀D說明】
[0011]圖1為立體圖。
[0012]圖2為小車地面行駛示意圖。[〇〇13]圖3為小車墻面向上爬行示意圖。
[0014]圖4為小車從地面向墻壁爬行示意圖。
[0015]圖5為小車飛行狀態(tài)圖，均為兩軸陸空智能爬墻車的裝配圖，圖中:1、旋翼1，2、直流電機1，3、電機固定架1，4、圓環(huán)1，5、前右輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，6、旋翼2,7、直流電機2,8、電機固定架2,9、圓環(huán)2，，10、圓環(huán)偏轉(zhuǎn)控制機構(gòu)2，11、車體，12、單片機主板，13、前左輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，14、 圓環(huán)偏轉(zhuǎn)控制機構(gòu)1。
[0016]圖6為前右輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)圖。
[0017]圖7為前左輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)圖。圖中:5-1、前右輪轉(zhuǎn)向電機，5-2、連桿1，5-3、連桿2，5-4、右車輪轉(zhuǎn)向臺，5-5、右車輪轉(zhuǎn)向軸；圖中:13-1、前左輪轉(zhuǎn)向電機，13-2、連桿3,13-3、連桿 4,13-4、左車輪轉(zhuǎn)向臺，13-5、左車輪轉(zhuǎn)向軸。[〇〇18]圖8為圓環(huán)偏轉(zhuǎn)控制機構(gòu)2圖。
[0019]圖9為圓環(huán)偏轉(zhuǎn)控制機構(gòu)1圖。圖中:10-1、圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機2,10-2、小齒輪2,10-3、大齒輪2;圖中:14-1、圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機1，14-2、小齒輪1，14-3、大齒輪1?！揪唧w實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖并通過實例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明，以下實例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0021]—種兩軸陸空智能爬墻車，包括車體、旋翼推力機構(gòu)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)、單片機主板。如圖 2，小車在地面上前進時，圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機1 (14-1 )、圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機2( 10-1)分別控制圓環(huán)1 (4)、 圓環(huán)2(9)轉(zhuǎn)動到與地面垂直角度，單片機控制旋翼直流電機1(2)、直流電機2(7)轉(zhuǎn)動，旋翼 1(1)、旋翼2(6)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生向前推力推動小車快速前進。單片機主板(12)通過控制前右輪轉(zhuǎn)向電機(5-1)、前左輪轉(zhuǎn)向電機(13-1)來實現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向功能。如圖3,小車在墻面向上行駛時，圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機1(14-1)、圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機2(10-1)分別控制圓環(huán)1(4)、圓環(huán)2(9)轉(zhuǎn)動到一定角度，兩旋翼產(chǎn)生的推力可分解成一垂直小車指向墻面的力和一平行于小車向上的推力， 向上的推力推動小車沿著墻壁向上爬行，垂直小車指向墻面的力使小車貼緊墻面運動。如圖4,小車從地面向垂直與地面的墻壁上運行時，圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機1(14-1)、圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機2 (10-1)分別控制圓環(huán)1(4)、圓環(huán)2(9)轉(zhuǎn)動到一定適合角度，旋翼1(1)產(chǎn)生一個向上的升力將前輪抬起，旋翼2(6)的產(chǎn)生的推力分解成一個向下和一個向前的推力，使小車從地面上成功的爬向墻面。如圖6小車轉(zhuǎn)向時，前右輪轉(zhuǎn)向電機(5-1)帶動連桿1 (5-2 )轉(zhuǎn)動，連桿1 (5-2)帶動連桿2(5-3)轉(zhuǎn)動，連桿2(5-3)帶動右車輪轉(zhuǎn)向臺(5-4)繞右車輪轉(zhuǎn)向軸(5-5)轉(zhuǎn)動， 前左輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)(13 )帶動前左輪實現(xiàn)和前右輪同方向的轉(zhuǎn)向角度，從而實現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向功能。如圖8、圖9圓環(huán)偏轉(zhuǎn)時，圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機1(14-1)帶動小齒輪1(14-2)轉(zhuǎn)動，小齒輪1(14-2) 帶動大齒輪1(14-3)轉(zhuǎn)動，大齒輪1(14-3)通過鍵與圓環(huán)兩端支撐桿相連，大齒輪1(14-3)的轉(zhuǎn)動帶動圓環(huán)1(4)偏轉(zhuǎn)。圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機2(10-1)帶動小齒輪2(10-2)轉(zhuǎn)動，小齒輪2(10-2)帶動大齒輪2(10-3)轉(zhuǎn)動，大齒輪2(10-3)通過鍵與圓環(huán)兩端支撐桿相連，大齒輪2(10-3)的轉(zhuǎn)動帶動圓環(huán)2(9)偏轉(zhuǎn)。
[0022]本發(fā)明最大特點在于以下兩個方面:一是快速，兩旋翼產(chǎn)生的推力使小車能快速前進和爬行以及飛行，可用于災(zāi)后快速搜救等。二是不限運動環(huán)境，此發(fā)明兩軸陸空小車可輕松越過不同障礙物，適用于日后地質(zhì)探測等任務(wù)。三是結(jié)構(gòu)簡單、造價成本較低，適合大批量推廣使用，具有較強的市場價值。
【主權(quán)項】
1.一種兩軸陸空智能爬墻車，其特征在于:由車體、車輪、旋翼推力機構(gòu)、前輪轉(zhuǎn)向機 構(gòu)、單片機主板組成;該小車既能在地面上行駛，又能沿垂直墻壁面行駛，還能靈活的飛行， 且能實現(xiàn)直接從地面行駛到垂直墻面上或者從垂直墻面上直接行駛到地面上。2.如權(quán)利要求1所述的旋翼推力機構(gòu)，其特征在于:由旋翼1(1)、直流電機1(2)、電機固 定架1(3)、圓環(huán)1(4)、組成，圓環(huán)偏轉(zhuǎn)電機1(14-1)通過齒輪傳動機構(gòu)精確控制圓環(huán)(4)的偏 轉(zhuǎn)角度。3.如權(quán)利要求1所述的單片機主板(12)，其特征在于:單片機主板通過WIFI模塊與遙控 器通過WIFI連接，遙控器發(fā)送指令過來控制各電機的運行，進而控制小車的運行狀態(tài)。
【文檔編號】B62D57/024GK106080827SQ201610723810
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月26日
【發(fā)明人】謝光, 詹小輝, 周敏, 熊禾根
【申請人】武漢科技大學(xué)