本發(fā)明涉及橋梁底部與建筑物頂部檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種可飛行機(jī)器人。

背景技術(shù)：

現(xiàn)如今，橋梁等建筑物的安全檢測，已經(jīng)在國家經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的作用。但是橋梁頂部以及橋梁的底部由于所處位置的原因，往往會成為檢測的盲區(qū)，從而使橋梁等建筑物存在無法察覺的安全隱患。

傳統(tǒng)的橋梁等建筑物的安全檢測方法，除了搭腳手架外，主要是通過橋檢車等工具，將檢測人員送至需要檢測的區(qū)域，查看橋梁等建筑物的狀態(tài)。為了承載足夠重量，并保證相關(guān)人員安全，橋檢車通常需要安裝大量的傳感器，其設(shè)備龐大，使用程序復(fù)雜，特別在載人使用時(shí)受到很多限制。該車輛本身價(jià)格昂貴，一臺需要幾百萬元，同時(shí)其維護(hù)和使用成本也非常高昂，另外，在使用的過程中，此外橋檢車還受到光線，環(huán)境等嚴(yán)重的影響。

傳統(tǒng)的四旋翼檢測飛行器是一種常見的多旋翼飛行器，雖然能夠進(jìn)入到比較狹小的空間或者較高的地方進(jìn)行檢測，但是對于復(fù)雜地形環(huán)境中，傳統(tǒng)的多旋翼由于需與建筑物的墻面等保持一定的安全距離，否則容易發(fā)生碰撞而導(dǎo)致受損，故無法用于橋梁底部等復(fù)雜空間的檢測飛行。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種用于橋梁等建筑物檢測的可飛行機(jī)器人，能夠靈活的飛行且具有較好的載重能力，并能對現(xiàn)有檢測方法的檢測盲區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充檢測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種便于檢測盲區(qū)死角的橋梁檢測可飛行機(jī)器人，解決現(xiàn)有檢測盲區(qū)的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種可以在復(fù)雜環(huán)境中工作，并能夠保護(hù)檢測設(shè)備的可飛行機(jī)器人，包括機(jī)身、異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂、旋翼機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)，其中機(jī)身與異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂固定連接，并且數(shù)個(gè)異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂在機(jī)身周圍分布排列形成一個(gè)保護(hù)區(qū)域；異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂包括垂直臂、傾斜臂；垂直臂與機(jī)身所在水平面垂直，并且垂直臂上端設(shè)有電機(jī)座和涵道固定支撐臂；傾斜臂上端設(shè)有伺服電機(jī)座；旋翼機(jī)構(gòu)包括電子調(diào)速器、電機(jī)、螺旋槳、涵道；電子調(diào)速器安設(shè)于垂直臂內(nèi)部并與電機(jī)座相連；電機(jī)安裝在電機(jī)座上；涵道與涵道固定支撐臂相連；螺旋槳與電機(jī)相連；行走機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、輪子；伺服電機(jī)安裝在伺服電機(jī)座上；輪子與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固定相連；旋翼機(jī)構(gòu)的水平高度低于行走機(jī)構(gòu)的水平高度?？娠w行機(jī)器人在空中飛行階段是靠旋翼機(jī)構(gòu)來改變方向，但貼頂后，多旋翼只提供垂直方向的升力，水平方向的運(yùn)動由行走機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。

在本發(fā)明中進(jìn)一步的，涵道的外形為圓形。圓形涵道的設(shè)計(jì)可以是機(jī)器人在飛行到橋梁頂部或者建筑物底部時(shí)，使螺旋槳與橋洞頂部或者建筑物底部之間的空間形成負(fù)壓，抵消飛行器部分重力，從而極大的提高了飛行效率。

在本發(fā)明中進(jìn)一步的，異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂個(gè)數(shù)為4個(gè)，異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂兩兩相互對應(yīng)連接在機(jī)身上，均勻排布在機(jī)身四周。兩兩相互對應(yīng)的異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂設(shè)計(jì)為機(jī)身提供了一個(gè)可以承載設(shè)備的空間，可以防止因?yàn)闄z測設(shè)備過高觸及頂部而造成的損壞。當(dāng)然異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂的個(gè)數(shù)也可根據(jù)使用者的需要自行增加其個(gè)數(shù)。

在本發(fā)明中進(jìn)一步的，保護(hù)區(qū)域還設(shè)有搭載云臺，搭載云臺上攜帶有檢測設(shè)備。針對橋梁檢測工業(yè)用途的特殊性，本發(fā)明可以貼著橋洞頂部進(jìn)行飛行，通過云臺改變相機(jī)等檢測儀器的角度，對橋梁進(jìn)行拍照、探傷等檢測。而且，異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂的結(jié)構(gòu)能夠?qū)μ幵诒Ｗo(hù)區(qū)域中的云臺以及檢測設(shè)備進(jìn)行可靠的保護(hù)，防止檢測設(shè)備發(fā)生碰撞造成損壞。

在本發(fā)明中進(jìn)一步的，垂直臂與傾斜臂間設(shè)有加強(qiáng)筋。使垂直臂與傾斜臂間得連接更加穩(wěn)固，而且，也可以防止飛行器上的螺旋槳等部件碰到橋洞或者建筑物頂部造成的損壞。

在本發(fā)明中進(jìn)一步的，機(jī)身上還設(shè)有集成控制系統(tǒng)，集成控制系統(tǒng)通過電子調(diào)速器控制飛行的方向與速度。

在本發(fā)明中進(jìn)一步的，傾斜臂上的輪子受集成控制系統(tǒng)控制調(diào)速。行走機(jī)構(gòu)中，每個(gè)輪子都配置有相應(yīng)的伺服電機(jī)，通過集成控制系統(tǒng)來驅(qū)動調(diào)節(jié)輪子的運(yùn)行速度。當(dāng)本可飛行機(jī)器人飛行至建筑物的頂部時(shí)，由于涵道結(jié)構(gòu)的作用，可飛行機(jī)器人與建筑物頂部之間產(chǎn)生負(fù)壓，抵消了一部分機(jī)器人的重力，大大增加了機(jī)器人的飛行效率。同時(shí)，輪子接觸到建筑物的頂部，通過控制各個(gè)輪子的伺服電機(jī)帶動輪子旋轉(zhuǎn)，可飛行機(jī)器人便可在建筑物的頂部自由行走，自由轉(zhuǎn)換方向。并且，采用各個(gè)輪子的軸向之間不平行的設(shè)計(jì)，以及各個(gè)輪子前進(jìn)方向不平行的設(shè)計(jì)，省去了復(fù)雜的輪子轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，但依然具有轉(zhuǎn)向的功能，大大減輕了機(jī)器人的重量，提高了飛行效率。可飛行機(jī)器人在空中飛行階段是靠多旋翼來改變方向，但貼頂后，多旋翼只提供垂直方向的升力，水平方向的運(yùn)動由帶伺服電機(jī)的輪子來實(shí)現(xiàn)。

在本發(fā)明中進(jìn)一步的，輪子的邊緣設(shè)有橡膠套。輪子上的橡膠套具良好的有彈性，可以是輪子在橋洞或者建筑物頂部自由的行動，防止輪子與硬物直接接觸造成損壞。

在本發(fā)明中進(jìn)一步的，機(jī)身與異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂連接方式為可拆卸連接。可拆卸的設(shè)計(jì)能夠使整個(gè)可飛行機(jī)器人更加方便遠(yuǎn)距離攜帶。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，而且可對異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂進(jìn)行拆卸，攜帶便利；

2、采用多旋翼布置的形式，能夠通過控制各個(gè)螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度來控制飛行的姿態(tài)與運(yùn)動狀態(tài)。

3、涵道的設(shè)計(jì)可以在飛行時(shí)，使螺旋槳與橋洞頂部之間的空間形成負(fù)壓，抵消飛行器部分重力，從而提高飛行效率。

4、傾斜臂上安裝輪子的設(shè)計(jì)，一方面可以防止飛行器上的螺旋槳等部件碰到橋洞，另一方面可以保證飛行器在貼頂飛行時(shí)，自由改變方向，結(jié)構(gòu)簡單。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步闡明。

圖1為本發(fā)明中可飛行機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明中可飛行機(jī)器人的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明中可飛行機(jī)器人的俯視圖；

附圖標(biāo)號說明：

1、機(jī)身；2、異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂；3、垂直臂；4、傾斜臂；5、電機(jī)；6、螺旋槳；7、涵道；8、輪子；9、加強(qiáng)筋；10、涵道固定支撐臂。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1至3，本發(fā)明的一種可飛行機(jī)器人，包括機(jī)身1、異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂2、旋翼機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)，其中機(jī)身1與異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂2固定連接，并且數(shù)個(gè)異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂2在機(jī)身1周圍分布排列形成一個(gè)保護(hù)區(qū)域；異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂2包括垂直臂3、傾斜臂4；垂直臂3與機(jī)身1所在水平面垂直，并且垂直臂3上端設(shè)有電機(jī)座和涵道固定支撐臂10；傾斜臂4上端設(shè)有伺服電機(jī)座；旋翼機(jī)構(gòu)包括電子調(diào)速器、電機(jī)5、螺旋槳6、涵道7；電子調(diào)速器安設(shè)于垂直臂3內(nèi)部并與電機(jī)座相連；電機(jī)5安裝在電機(jī)座上；涵道7與涵道固定支撐臂10相連；螺旋槳6與電機(jī)5相連；行走機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、輪子8；伺服電機(jī)安裝在伺服電機(jī)座上；輪子8與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固定相連；旋翼機(jī)構(gòu)的水平高度低于行走機(jī)構(gòu)的水平高度。可飛行機(jī)器人在空中飛行階段是靠旋翼機(jī)構(gòu)來改變方向，但貼頂后，旋翼機(jī)構(gòu)只提供垂直方向的升力，水平方向的運(yùn)動由行走機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)施例優(yōu)選，涵道7的外形為圓形。圓形涵道7的設(shè)計(jì)可以是機(jī)器人在飛行到橋梁頂部或者建筑物底部時(shí)，使螺旋槳6與橋洞頂部或者建筑物底部之間的空間形成負(fù)壓，抵消飛行器部分重力，從而極大的提高了飛行效率。

本實(shí)施例優(yōu)選，異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂2個(gè)數(shù)為4個(gè)，異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂2兩兩相互對應(yīng)連接在機(jī)身1上，均勻排布在機(jī)身1四周。兩兩相互對應(yīng)的異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂2設(shè)計(jì)為機(jī)身1提供了一個(gè)可以承載設(shè)備的空間，可以防止因?yàn)闄z測設(shè)備過高觸及頂部而造成的損壞。當(dāng)然異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂的個(gè)數(shù)也可根據(jù)使用者的需要自行增加其個(gè)數(shù)。

本實(shí)施例優(yōu)選，保護(hù)區(qū)域還設(shè)有搭載云臺，搭載云臺上攜帶有檢測設(shè)備。針對橋梁檢測工業(yè)用途的特殊性，本發(fā)明可以貼著橋洞頂部進(jìn)行飛行，通過云臺改變相機(jī)等檢測儀器的角度，對橋梁進(jìn)行拍照、探傷等檢測。而且，異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂2的結(jié)構(gòu)能夠?qū)μ幵诒Ｗo(hù)區(qū)域中的云臺以及檢測設(shè)備進(jìn)行可靠的保護(hù)，防止檢測設(shè)備發(fā)生碰撞造成損壞。

本實(shí)施例優(yōu)選，垂直臂3與傾斜臂4間設(shè)有加強(qiáng)筋9。使垂直臂3與傾斜臂4間得連接更加穩(wěn)固，而且，也可以防止飛行器上的螺旋槳6等部件碰到橋洞或者建筑物頂部造成的損壞。

本實(shí)施例優(yōu)選，機(jī)身1上還設(shè)有集成控制系統(tǒng)，集成控制系統(tǒng)通過電子調(diào)速器控制飛行的方向與速度。

本實(shí)施例優(yōu)選，傾斜臂3上的輪子8受集成控制系統(tǒng)控制調(diào)速。行走機(jī)構(gòu)中，每個(gè)輪子8都配置有相應(yīng)的伺服電機(jī)，通過集成控制系統(tǒng)來驅(qū)動調(diào)節(jié)輪子8的運(yùn)行速度。當(dāng)本可飛行機(jī)器人飛行至建筑物的頂部時(shí)，由于涵道7結(jié)構(gòu)的作用，可飛行機(jī)器人與建筑物頂部之間產(chǎn)生負(fù)壓，抵消了一部分機(jī)器人的重力，大大增加了機(jī)器人的飛行效率。同時(shí)，輪子8接觸到建筑物的頂部，通過控制各個(gè)輪子的伺服電機(jī)帶動輪子8旋轉(zhuǎn)，可飛行機(jī)器人便可在建筑物的頂部自由行走，自由轉(zhuǎn)換方向。并且，采用各個(gè)輪子8的軸向之間不平行的設(shè)計(jì)，以及各個(gè)輪子8前進(jìn)方向不平行的設(shè)計(jì)，省去了復(fù)雜的輪子8轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，但依然具有轉(zhuǎn)向的功能，大大減輕了機(jī)器人的重量，提高了飛行效率。

本實(shí)施例優(yōu)選，輪子8的邊緣設(shè)有橡膠套。輪子8上的橡膠套具良好的有彈性，可以是輪子8在橋洞或者建筑物頂部自由的行動，防止輪子8與硬物直接接觸造成損壞。

本實(shí)施例優(yōu)選，機(jī)身1與異形管狀結(jié)構(gòu)式機(jī)臂2連接方式為可拆卸連接。可拆卸的設(shè)計(jì)能夠使整個(gè)可飛行機(jī)器人更加方便遠(yuǎn)距離攜帶。

在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是以上描述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。