一種新型多功能極地探測小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種探測小車，尤其涉及一種新型多功能極地探測小車。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，地球人口與日俱增，自然資源越來越緊張，呈現(xiàn)匱乏的趨勢，因此人們加緊了對地球甚至外星(如月球)等未知地域的探索。比如地球的南、北兩極，是人類暫未大規(guī)模探索的未知地域，尤其是南極，它是地球上至今未被開發(fā)、未被污染的潔凈大陸，那里蘊藏著無數(shù)的科學(xué)之謎和信息。在全球資源探索與全球氣候變化研宄中，有著不可替代的關(guān)鍵地位，世界上越來越多的國家重視對南北極的考察與研宄。因此，對極地探測與數(shù)據(jù)采集將變得越來越重要，而由于極地環(huán)境惡劣，某些情況下人無法接近相應(yīng)地區(qū)。在如今科技高速發(fā)展的時代，可遠(yuǎn)程控制的無人探測小車便廣泛地被應(yīng)用在該領(lǐng)域，技術(shù)也越發(fā)成熟，他們分別具備探測、采集、照相等功能，對惡劣的自然環(huán)境擁有一定的適應(yīng)能力。但是，現(xiàn)代探測小車存在靈活性差、勘探范圍狹小、通過性差、持續(xù)工作時間短等諸多問題，這將不利于人們對現(xiàn)場進(jìn)行全面、及時的勘察。因此，探測小車的實用性、快速性、準(zhǔn)確性越發(fā)的被人們所看重，逐步變成評價各種探測器的主要標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]如今，國內(nèi)無人探測小車自主研發(fā)產(chǎn)品越來越多，但大多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)實用性低，使用功能與性能不盡人意。市面上存在少數(shù)多輪或履帶驅(qū)動的探測小車，可滿足人們的基本工作要求，但未同時具備飛行能力；有一些無人探測器具備一定的低空飛行能力，探測靈活性較好，但無法在地面上精準(zhǔn)地實地采集樣本；還有一些無人探測小車配有全方位攝像頭，能快速、準(zhǔn)確的確定物體的方位，同時具備機械手也可采集標(biāo)本，但其整機往往體積大且通過性差。在上述的大多數(shù)類似現(xiàn)有產(chǎn)品中，雖然大部分都能滿足人們進(jìn)行無人探測與采樣的要求，但這些探測小車大多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。同時，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使探測小車的體積大大增加，降低了探測器的運動靈活性，并且多輪或履帶式驅(qū)動也令該類探測小車能耗增加，而在極地等惡劣環(huán)境之下，往往難以實現(xiàn)能源的補給，該類探測小車就無法長時間工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服傳統(tǒng)的探測小車結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，通過性能差，無法適用復(fù)雜的地形，同時能耗大，制造價格昂貴，工作時間短等缺點，本發(fā)明提供了一種新型多功能極地探測小車。本發(fā)明融合了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與控制、多模式驅(qū)動系統(tǒng)、太陽能供能等技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、探測快速準(zhǔn)確、適應(yīng)多種地形、續(xù)航時間長等優(yōu)點。
[0005]為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種新型多功能極地探測小車，包括球形機體，所述球形機體的兩側(cè)設(shè)有車輪，球形機體正面安裝有用于采集樣本的機械手，機械手下方設(shè)有放置樣本的收納盒；球形機體的正面上部和反面上部均安裝有可旋轉(zhuǎn)以對探測小車的上下、左右、前后進(jìn)行探測的攝像頭；球形機體頂部通過轉(zhuǎn)動軸連接有帶動探測小車飛行的可折疊大螺旋槳，球形機體的頂部安裝有用于給處于球形機體內(nèi)部的蓄電池充電的太陽能電池板，太陽能電池板上設(shè)有供轉(zhuǎn)動軸穿過的小孔。
[0007]球形機體后側(cè)尾部安裝有可折疊小螺旋槳，所述可折疊小螺旋槳包括螺旋槳傳動軸、固定座、左可折疊葉片和右可折疊葉片；可折疊小螺旋槳通過螺旋槳傳動軸與球形機體連接；螺旋槳傳動軸頂部安裝有固定座，固定座上設(shè)有左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌；左可折疊葉片安裝在左導(dǎo)軌上，右可折疊葉片安裝在右導(dǎo)軌上；固定座內(nèi)設(shè)有將左可折疊葉片和右可折疊葉片進(jìn)行收縮和展開的伸縮裝置。
[0008]所述車輪分別通過處于球形機體內(nèi)部的左車輪驅(qū)動電機和右車輪驅(qū)動電機驅(qū)動；可折疊大螺旋槳通過處于球形機體內(nèi)部的頂部螺旋槳驅(qū)動電機驅(qū)動；球形機體內(nèi)部設(shè)有根據(jù)蓄電池的電能使用情況開啟或者關(guān)閉太陽能電池板的充電功能以防止蓄電池過沖或過度放電的充電控制模塊；球形機體內(nèi)部還設(shè)有可接收遠(yuǎn)程控制信號的遙控模塊，遙控模塊連接有控制左車輪驅(qū)動電機和右車輪驅(qū)動電機各自轉(zhuǎn)速的驅(qū)動控制模塊；可折疊小螺旋槳由處于球形機體內(nèi)部的后側(cè)螺旋槳驅(qū)動電機驅(qū)動；后側(cè)螺旋槳驅(qū)動電機具有可多角度調(diào)節(jié)的輸出軸，球形機體內(nèi)設(shè)有控制輸出軸調(diào)節(jié)角度以控制可折疊小螺旋槳的旋轉(zhuǎn)角度的螺旋槳軸左右步進(jìn)電機和螺旋槳軸上下步進(jìn)電機。
[0009]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述車輪的直徑大于球形機體的高度，車輪的表面設(shè)有增加車輪附著系數(shù)的胎面花紋。
[0010]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述螺旋槳傳動軸與水平地面的夾角為45°。
[0011]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述可折疊大螺旋槳與可折疊小螺旋槳的形狀和構(gòu)造相同，但尺寸不同。
[0012]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述左可折疊葉片通過插銷安裝在左導(dǎo)軌上，右可折疊葉片通過插銷安裝在右導(dǎo)軌上。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0014]1、該探測小車采用直徑較大的特制車輪驅(qū)動和支撐，增強了其通過性。
[0015]2、裝有可折疊的飛行螺旋槳，能實現(xiàn)其整機的低空飛行，用于通過短距離壕溝或較高的階梯山坡，提高小車的地域適應(yīng)性，提高探測的范圍與準(zhǔn)確度。
[0016]3、可遠(yuǎn)程控制電機的不同轉(zhuǎn)速，使左右兩車輪在同一時刻具有不同的動力和速度，可實現(xiàn)小車原地旋轉(zhuǎn)或邊行走邊旋轉(zhuǎn)，達(dá)到多角度探測的目的，具有較強的適應(yīng)性與靈活性。
[0017]4、裝有太陽能電池板充電系統(tǒng)，電機驅(qū)動車輪、攝像頭、螺旋槳、機械手所需的能量均可通過太陽能電池板充電獲得，節(jié)能環(huán)保，解決了之前能源補給難、工作時間短等問題，有效增大了小車的探測范圍。
【附圖說明】
[0018]圖1為新型多功能極地探測小車正面總體示意圖；
[0019]圖2為新型多功能極地探測小車后側(cè)總體示意圖；
[0020]圖3為新型多功能極地探測小車折疊螺旋槳展開狀態(tài)正視示意圖；
[0021]圖4為新型多功能極地探測小車折疊螺旋槳展開狀態(tài)俯視示意圖；
[0022]圖5為新型多功能極地探測小車折疊螺旋槳折疊狀態(tài)示意圖；
[0023]圖6為新型多功能極地探測小車球形機體內(nèi)部結(jié)構(gòu)正視示意圖；
[0024]圖7為新型多功能極地探測小車球形機體內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。
[0025]其中:1、車輪；2、攝像頭；3、太陽能電池板；4、頂部可折疊大螺旋槳；5、球形機體；6、收納盒；7、機械手；8、后側(cè)可折疊小螺旋槳；9、左導(dǎo)軌；10、左可折疊葉片；11、右可折疊葉片；12、右導(dǎo)軌；13、螺旋槳傳動軸；14、伸縮裝置；15、固定座；16、左車輪驅(qū)動電機；17、右車輪驅(qū)動電機；18、后側(cè)螺旋槳驅(qū)動電機；19、遙控模塊；20、頂部螺旋槳驅(qū)動電機；21、充電控制模塊；22、驅(qū)動控制模塊；23、蓄電池；24、螺旋槳軸左右步進(jìn)電機；25、螺旋槳軸上下步進(jìn)電機；26、轉(zhuǎn)動軸。
【具體實施方式】
[0026]如圖1至圖7所示的一種新型多功能極地探測小車，包括球形機體5，所述球形機體5的兩側(cè)設(shè)有車輪1，球形機體5正面安裝有用于采集樣本的機械手7，機械手7下方設(shè)有放置樣本的收納盒6 ;球形機體5的正面上部和反面上部均安裝有可旋轉(zhuǎn)以對探測小車的上下、左右、前后進(jìn)行探測的攝像頭2 ;球形機體5頂部通過轉(zhuǎn)動軸26連接有帶動探測小車飛行的可折疊大螺旋槳4，球形機體5的頂部安裝有用于給處于球形機體5內(nèi)部的蓄電池23充電的太陽能電池板3，太陽能電池板3上設(shè)有供轉(zhuǎn)動軸26穿過的小孔。
[0027]球形機體5后側(cè)尾部安裝有可折疊小螺旋槳8，所述可折疊小螺旋槳8包括螺旋槳傳動軸13、固定座15、左可折疊葉片10和右可折疊葉片11 ;可折疊小螺旋槳8通過螺旋槳傳動軸13與球形機體5連接；螺旋槳傳動軸13頂部安裝有固定座15，固定座15上設(shè)有左導(dǎo)軌9和右導(dǎo)軌12 ;左可折疊葉片10安裝在左導(dǎo)軌9上，右可折疊葉片11安裝在右導(dǎo)軌12上；固定座15內(nèi)設(shè)有將左可折疊葉片10和右可折疊葉片11進(jìn)行收縮和展開的伸縮裝置14。
[0028]所述車輪I分別通過處于球形機體5內(nèi)部的左車輪驅(qū)動電機16和右車輪驅(qū)動電機17驅(qū)動；可折疊大螺旋槳4通過處于球形機體5內(nèi)部的頂部螺旋槳驅(qū)動電機20驅(qū)動；球形機體5內(nèi)部設(shè)有根據(jù)蓄電池23的電能使用情況開啟或者關(guān)閉太陽能電池板3的充電功能以防止蓄電池23過沖或過度放電的充電控制模塊21 ;球形機體5內(nèi)部還設(shè)有可接收遠(yuǎn)程控制信號的遙控模塊19，遙控模塊19連接有控制左車輪驅(qū)動電機16和右車輪驅(qū)動電機17各自轉(zhuǎn)速的驅(qū)動控制模塊22 ;可折疊小螺旋槳8由處于球形機體5內(nèi)部的后側(cè)螺旋槳驅(qū)動電機18驅(qū)動；后側(cè)螺旋槳驅(qū)動電機18具有可多角度調(diào)節(jié)的輸出軸，球形機體5內(nèi)設(shè)有控制輸出軸調(diào)節(jié)角度以控制可折疊小螺旋槳8的旋轉(zhuǎn)角度的螺旋槳軸左右步進(jìn)電機24和螺旋槳軸上下步進(jìn)電機25。所述車輪I的直徑大于球形機體5的高度，車輪I的表面設(shè)有增加車輪I附著系數(shù)的胎面花紋。所述螺旋槳傳動軸13與水平地面的夾角為45°。所述可折疊大螺旋槳4與可折疊小螺旋槳