1.一種基于旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的可變形四旋翼三棲機(jī)器人,其特征在于,由機(jī)身、旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器、foc控制器、變形機(jī)構(gòu)組成;機(jī)架呈工字形布局,主要由左右縱梁和主橫梁構(gòu)成;其中左右縱梁通過(guò)法蘭軸承固定在主橫梁上,能夠繞縱軸方向轉(zhuǎn)動(dòng);左右縱梁的根部安裝有同步帶輪;變形電機(jī)安裝在機(jī)架上,其轉(zhuǎn)軸上安裝有同步帶輪;變形電機(jī)軸上的同步帶輪和左右縱梁上的同步帶輪通過(guò)同步皮帶連接在一起,且同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的可變形四旋翼三棲機(jī)器人,其特征在于,當(dāng)變形電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)同步皮帶帶動(dòng)左右縱梁一起向橫梁中間內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人由空中飛行/潛航模式向地面行走模式的轉(zhuǎn)換。
3.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的可變形四旋翼三棲機(jī)器人,其特征在于,旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器由安裝底座、foc控制器、電機(jī)、槳葉、涵道環(huán)和橡膠環(huán)組成;其中安裝底座通過(guò)螺母固定在工字形機(jī)身上兩根橫梁的兩端;電機(jī)通過(guò)螺母固定在上述安裝底座上,電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)槳葉和涵道環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng),為機(jī)器人提供驅(qū)動(dòng)力;其中foc控制器安裝在電機(jī)和安裝底座之間,通過(guò)經(jīng)典的?foc算法來(lái)精確地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角;槳葉固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上,與電機(jī)軸同步旋轉(zhuǎn);飛行和潛航模式槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)氣流或水流來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人;涵道環(huán)與槳葉同心布置,固定在槳葉的外側(cè)邊緣上,起到保護(hù)槳葉和支撐橡膠環(huán)的作用,與槳葉同步轉(zhuǎn)動(dòng);橡膠環(huán)與涵道環(huán)同心布置,固定在涵道環(huán)的外側(cè)一面,與涵道環(huán)同步轉(zhuǎn)動(dòng);地面模式時(shí)橡膠環(huán)接觸地面起到輪胎的作用。
4.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的可變形四旋翼三棲機(jī)器人,其特征在于,旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器為機(jī)器人提供陸地、空中及水下三種介質(zhì)的推動(dòng)力;特殊設(shè)計(jì)的變形機(jī)構(gòu)間通過(guò)兩個(gè)變形電機(jī)機(jī)器人能夠在飛行模式、陸地模式及水下模式自由切換。
5.如權(quán)利要求4所述的基于旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的可變形四旋翼三棲機(jī)器人,其特征在于,空中模式時(shí)四個(gè)旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器向外側(cè)展開(kāi)后,其旋轉(zhuǎn)面和機(jī)器人縱軸之間平行且?jiàn)A角相同,飛行模式時(shí)在foc控制器的控制下旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器將高速旋轉(zhuǎn),其升力方向均指向機(jī)身下方。
6.如權(quán)利要求4所述的基于旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的可變形四旋翼三棲機(jī)器人,其特征在于,陸地模式時(shí)四個(gè)環(huán)形驅(qū)動(dòng)器在變形電機(jī)的帶動(dòng)下向機(jī)身內(nèi)側(cè)折疊,折疊后其旋轉(zhuǎn)面和機(jī)器人縱軸垂直,當(dāng)旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其外側(cè)橡膠環(huán)將接觸地面,通過(guò)摩擦力推動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行行走,通過(guò)精確控制四個(gè)旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)控制機(jī)器人的地面姿態(tài)。
7.如權(quán)利要求4所述的基于旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的可變形四旋翼三棲機(jī)器人,其特征在于,水下模式時(shí)機(jī)器人構(gòu)型和空中飛行模式相同,foc控制旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器中低速旋轉(zhuǎn)推動(dòng)水流,驅(qū)動(dòng)機(jī)器人潛航。
8.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的可變形四旋翼三棲機(jī)器人,其特征在于,foc控制器分別控制四個(gè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、角度對(duì)陸地模式、飛行模式和潛航模式下的機(jī)器人姿態(tài)。
9.一種基于旋轉(zhuǎn)涵道驅(qū)動(dòng)器的可變形四旋翼三棲機(jī)器人在飛行和潛航模式的使用方法,其特征在于,該方法包括以下步驟: