傳統(tǒng)具備單一運動模式的移動機器人環(huán)境適應能力十分有限

兩棲機器人提高了單一運動模式機器人的環(huán)境適應能力，但仍具有局限性

能否只投放一款機器人即可完成水陸空三種環(huán)境下的偵察或監(jiān)測？

集萃智造三棲機器人可以靈活切換水、陸、空三棲全地形，依托超小型、超靜音、超機動、高續(xù)航等優(yōu)越性能，提供便攜易用、穩(wěn)定可靠、集群控制、察打結(jié)合的現(xiàn)代化偵察裝備，提升特種環(huán)境下偵察能力。

仿生機理

仿風滾草地面滾動

仿蜻蜓空中飛行

仿水母水下游動

基于單一驅(qū)動方式實現(xiàn)三種運動模式

機械結(jié)構(gòu)

共軸八旋翼機構(gòu)

球柱形保護機構(gòu)

防水密封機構(gòu)

動力學分析

基于牛頓第二定律與歐拉方程對三棲機器人進行了動力學建模，得出了機器人運動的加速度及角加速度輸出與驅(qū)動電機輸入之間的關(guān)系。該動力學模型同時適用于三棲機器人的空中飛行模式、水中運動模式和地面滾動模式，即實現(xiàn)了三種不同運動模式的動力學模型的統(tǒng)一。

控制系統(tǒng)

為了更加準確的表示三棲機器人的姿態(tài)且增加系統(tǒng)的魯棒性，該系統(tǒng)的姿態(tài)環(huán)采用雙環(huán)串級PID控制，外環(huán)采用角度PID控制器，內(nèi)環(huán)采用角速度PID控制器，與傳統(tǒng)的單環(huán)角度PID控制器相比，該控制系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力更強，系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

創(chuàng)新點

能夠自適應水陸空不同介質(zhì)環(huán)境，通過核心旋翼機構(gòu)的全向位置控制能夠控制機器人的推力方向，便于實現(xiàn)機器人空中飛行、陸地滾動、水下潛行等功能。

提出輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計和緊湊型電機驅(qū)動設(shè)計，將輕量化車身作為產(chǎn)品的核心性能指標，確保三棲機器人能夠靈活機動并確保續(xù)航能力。電機作為快速路面驅(qū)動核心，與旋翼共同構(gòu)成動力、轉(zhuǎn)向的聯(lián)合控制系統(tǒng)。

將多旋翼飛行器和傘狀輪式機構(gòu)之間的連接軸設(shè)計成可伸縮結(jié)構(gòu)，使其可以迅速便捷地壓縮和展開，提高便攜性。

提出超靜音設(shè)計，利用輕量化車身與旋翼提供靜音控制，同時加入主動降噪模塊減少高頻噪音，實現(xiàn)超靜音能力。

應用領(lǐng)域

01

偵察勘測

該機器人可廣泛用于特定環(huán)境下的偵察，如水下蛙人伴潛、反恐排爆、城市巷戰(zhàn)、港口偵察等。

02

察打一體

與地面無人信息平臺、智能指揮中心等形成察打一體化模式，融合目標識別定位、機器人集群控制、多機協(xié)同、人機交互等多領(lǐng)域交叉技術(shù)，以偵察信息為主線快速形成指揮計劃與部署，打造察打一體的多信息融合系統(tǒng)。

03

災害救援

該機器人還可廣泛用于水、陸、空環(huán)境下的民事應用，如災害（地震災害、?；繁暮?、洪澇災害等）現(xiàn)場的環(huán)境探查、人員搜救、災害評估等。

技術(shù)參數(shù)

該成果應用于復雜環(huán)境下的偵查感知、察打結(jié)合的場合，增強遠程遙操作信息偵察、復雜環(huán)境越障能力，采用輕量化機身設(shè)計、旋翼驅(qū)動與電機驅(qū)動相結(jié)合等設(shè)計，可搭載激光測距、視覺設(shè)備、音頻設(shè)備、氣體檢測設(shè)備等偵察設(shè)備，可作為察打一體化設(shè)備組件，為我國特殊應用環(huán)境提供信息偵測能力，可配備作為人員便攜易用輔助設(shè)備，執(zhí)行監(jiān)視、搜索等任務。