亚洲电影av-亚洲第一综合网站-亚洲第一在线-亚洲第一影院-成年人视频在线免费-成年人视频在线观看免费

隨著機器人、車輛、無人機技術的日益成熟，更多更先進的機器人車輛和無人機將安裝各種武器系統用于執行軍事任務，從而減少戰場上的人員傷亡。陸空兩棲偵查機器人因具有地面行走和空中飛行兩種模式，偵查靈活性高、可越障、實時偵查監視和危險區域作戰偵查，從而成為作戰偵查的新力量。

對于陸空兩棲機器人的研究，國外研究較早并取得突破，美國等技術相對領先的國家早已將陸空機器人的相關技術應用到生產、生活以及軍事上，美國軍方研制的陸空兩柄飛行器在裝滿燃料時，持續400km空中或陸地運輸。另外，美國還研制出采用氣動人工肌肉方式的六足仿生步行機器人Biobot。荷蘭三輪飛行汽車PAL-V公司研制出了融汽車、摩托車和旋翼機于一體飛行汽車。

國內有關陸空兩棲機器人的研究起步較晚，尤其是可以完成垂直起降的陸空兩棲設備。沈陽航空航天大學對軍用飛行汽車的外部造型進行了設計。裝甲兵工程學院研制一款采用涵道風扇作為飛行動力元件的陸空兩用飛行汽車。南京理工大學設計研發了基于視覺信息系統的多用途地面移動機器人。

文中采用了仿生輪式腿和輪式前進的兩種行走方式，對偵查機器人越障、飛行、靈活性、穩定性、安全性、傳動方式和行走機構進行了設計分析，設計了陸空兩棲偵查機器人，并滿足設計要求。

1 陸空兩棲偵查機器人的工作機理及總體設計

1.1 機器人工作機理

機構在兩棲機器人設計中占有重要的位置，是整個機器人構成中一個不可缺少的部分，它與機器人設計有著不可分割的內在聯系。陸空兩柄偵查機器人飛行部分是采用8個直流無刷電機（兩個一組）直接驅動8個螺旋槳提供升力，兩個電機為一組，兩個電機在同一豎直軸線上反向安裝，分別驅動兩個螺旋槳相對反向轉動，兩個電機相互抵消扭矩。每組電機分別固定在由機架伸出的4個桿件終端。在陸空兩柄轉換時可以垂直起降，飛行部分沒有機械傳動，結構簡單，不易損壞，易于維護。

地面行駛部分采用4個仿生輪式腿結構，既可以周轉行走前進，又可以采用輪式快速前進，兩種行進方式無縫切換，具有很強的越障能力，左右4個輪式腿分別由兩個無刷電機驅動。設計的陸空兩棲偵查機器人的總體結構如圖1所示。

將路面行進越障和飛行結合到一起，得以實現立體偵查。

陸空兩棲偵查機器人的性能指標見表1。

表1 陸空兩棲偵查機器人的性能指標

1.2 總體設計方案

1.2.1 機器人機身材料的選擇

在材料選擇方面，主要考慮材料的質量以及材料的機械性能。文中陸空兩棲偵查機器人的材料采用金屬與非金屬材料相結合的方式。

1.2.1.1 非金屬材料

陸空兩棲偵查機器人對材料的重量和強度的要求較高，由于碳纖維材料具有重量輕、韌性好、剛度高且具有良好的機械性能，所以陸空兩柄偵查機器人的機架、肋板等造型結構采用了碳纖維結構，同時齒輪材料采用聚合物塑料，既減輕了重量又可增加負載能力。

1.2.1.2 金屬材料

陸空兩棲偵查機器人承載和運動過程中不應產生嚴重的變形和斷裂，從力學的角度即具有足夠的強度。主要材料選用各種碳鋼和鋁合金。由于該機器人負載小、白重輕，經過兩者比較，除了對強度和剛度要求較高的齒輪、軸等傳動部件選用金屬材料，其余部件選用鋁合金材料，大大降低了飛機的凈載重量。

1.2.2 傳動方式的選擇

機器人的機械傳動方式分為齒輪齒條傳動、蝸輪蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動等，齒輪齒條和蝸輪蝸桿傳動不適合長距離傳動，鏈傳動的自身質量很大，不適合在飛行機器人上使用。而帶傳動中心距變化范圍大，傳動平穩，噪音小且緩沖吸振，結構簡單，成本低，質量小，適合在飛行機器人上使用。

文中機器人的路面行駛部分結構采用MXL型同步齒形帶傳動，同步帶1在電機2的驅動下將動力傳給行星輪系主動軸3，行星輪系主動軸3驅動行星輪架4周轉或小行星輪5轉動。采用同步齒形帶傳動效率高、行走速度快、傳動結構緊湊且緩沖吸震使行走更加的平穩。地面行走部分傳動機構如圖2所示。