一種新型多功能極地探測(cè)小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種探測(cè)小車，尤其涉及一種新型多功能極地探測(cè)小車。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，地球人口與日俱增，自然資源越來(lái)越緊張，呈現(xiàn)匱乏的趨勢(shì)，因此人們加緊了對(duì)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(yùn)藏著無(wú)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(lái)越多的國(guó)家重視對(duì)南北極的考察與研宄。因此，對(duì)極地探測(cè)與數(shù)據(jù)采集將變得越來(lái)越重要，而由于極地環(huán)境惡劣，某些情況下人無(wú)法接近相應(yīng)地區(qū)。在如今科技高速發(fā)展的時(shí)代，可遠(yuǎn)程控制的無(wú)人探測(cè)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(cè)、采集、照相等功能，對(duì)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(cè)小車存在靈活性差、勘探范圍狹小、通過(guò)性差、持續(xù)工作時(shí)間短等諸多問(wèn)題，這將不利于人們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面、及時(shí)的勘察。因此，探測(cè)小車的實(shí)用性、快速性、準(zhǔn)確性越發(fā)的被人們所看重，逐步變成評(píng)價(jià)各種探測(cè)器的主要標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]如今，國(guó)內(nèi)無(wú)人探測(cè)小車自主研發(fā)產(chǎn)品越來(lái)越多，但大多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)實(shí)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(dòng)的探測(cè)小車，可滿足人們的基本工作要求，但未同時(shí)具備飛行能力；有一些無(wú)人探測(cè)器具備一定的低空飛行能力，探測(cè)靈活性較好，但無(wú)法在地面上精準(zhǔn)地實(shí)地采集樣本；還有一些無(wú)人探測(cè)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(shí)具備機(jī)械手也可采集標(biāo)本，但其整機(jī)往往體積大且通過(guò)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(wú)人探測(cè)與采樣的要求，但這些探測(cè)小車大多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。同時(shí)，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使探測(cè)小車的體積大大增加，降低了探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)靈活性，并且多輪或履帶式驅(qū)動(dòng)也令該類探測(cè)小車能耗增加，而在極地等惡劣環(huán)境之下，往往難以實(shí)現(xiàn)能源的補(bǔ)給，該類探測(cè)小車就無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服傳統(tǒng)的探測(cè)小車結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，通過(guò)性能差，無(wú)法適用復(fù)雜的地形，同時(shí)能耗大，制造價(jià)格昂貴，工作時(shí)間短等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種新型多功能極地探測(cè)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(dòng)系統(tǒng)、太陽(yáng)能供能等技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、探測(cè)快速準(zhǔn)確、適應(yīng)多種地形、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
[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(cè)小車，包括球形機(jī)體，所述球形機(jī)體的兩側(cè)設(shè)有車輪，球形機(jī)體正面安裝有用于采集樣本的機(jī)械手，機(jī)械手下方設(shè)有放置樣本的收納盒；球形機(jī)體的正面上部和反面上部均安裝有可旋轉(zhuǎn)以對(duì)探測(cè)小車的上下、左右、前后進(jìn)行探測(cè)的攝像頭；球形機(jī)體頂部通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接有帶動(dòng)探測(cè)小車飛行的可折疊大螺旋槳，球形機(jī)體的頂部安裝有用于給處于球形機(jī)體內(nèi)部的蓄電池充電的太陽(yáng)能電池板，太陽(yáng)能電池板上設(shè)有供轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)的小孔。
[0007]球形機(jī)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(dòng)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(guò)螺旋槳傳動(dòng)軸與球形機(jī)體連接；螺旋槳傳動(dòng)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(guò)處于球形機(jī)體內(nèi)部的左車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；可折疊大螺旋槳通過(guò)處于球形機(jī)體內(nèi)部的頂部螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；球形機(jī)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(yáng)能電池板的充電功能以防止蓄電池過(guò)沖或過(guò)度放電的充電控制模塊；球形機(jī)體內(nèi)部還設(shè)有可接收遠(yuǎn)程控制信號(hào)的遙控模塊，遙控模塊連接有控制左車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)各自轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)控制模塊；可折疊小螺旋槳由處于球形機(jī)體內(nèi)部的后側(cè)螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；后側(cè)螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有可多角度調(diào)節(jié)的輸出軸，球形機(jī)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(jī)和螺旋槳軸上下步進(jìn)電機(jī)。
[0009]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述車輪的直徑大于球形機(jī)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(dòng)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(guò)插銷安裝在左導(dǎo)軌上，右可折疊葉片通過(guò)插銷安裝在右導(dǎo)軌上。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、該探測(cè)小車采用直徑較大的特制車輪驅(qū)動(dòng)和支撐，增強(qiáng)了其通過(guò)性。
[0015]2、裝有可折疊的飛行螺旋槳，能實(shí)現(xiàn)其整機(jī)的低空飛行，用于通過(guò)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(cè)的范圍與準(zhǔn)確度。
[0016]3、可遠(yuǎn)程控制電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速，使左右兩車輪在同一時(shí)刻具有不同的動(dòng)力和速度，可實(shí)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(cè)的目的，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性與靈活性。
[0017]4、裝有太陽(yáng)能電池板充電系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪、攝像頭、螺旋槳、機(jī)械手所需的能量均可通過(guò)太陽(yáng)能電池板充電獲得，節(jié)能環(huán)保，解決了之前能源補(bǔ)給難、工作時(shí)間短等問(wèn)題，有效增大了小車的探測(cè)范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為新型多功能極地探測(cè)小車正面總體示意圖；
[0019]圖2為新型多功能極地探測(cè)小車后側(cè)總體示意圖；
[0020]圖3為新型多功能極地探測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)小車球形機(jī)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(cè)小車球形機(jī)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(yáng)能電池板；4、頂部可折疊大螺旋槳；5、球形機(jī)體；6、收納盒；7、機(jī)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(dòng)軸；14、伸縮裝置；15、固定座；16、左車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)；17、右車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)；18、后側(cè)螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)；19、遙控模塊；20、頂部螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)；21、充電控制模塊；22、驅(qū)動(dòng)控制模塊；23、蓄電池；24、螺旋槳軸左右步進(jìn)電機(jī)；25、螺旋槳軸上下步進(jìn)電機(jī)；26、轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1至圖7所示的一種新型多功能極地探測(cè)小車，包括球形機(jī)體5，所述球形機(jī)體5的兩側(cè)設(shè)有車輪1，球形機(jī)體5正面安裝有用于采集樣本的機(jī)械手7，機(jī)械手7下方設(shè)有放置樣本的收納盒6 ;球形機(jī)體5的正面上部和反面上部均安裝有可旋轉(zhuǎn)以對(duì)探測(cè)小車的上下、左右、前后進(jìn)行探測(cè)的攝像頭2 ;球形機(jī)體5頂部通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸26連接有帶動(dòng)探測(cè)小車飛行的可折疊大螺旋槳4，球形機(jī)體5的頂部安裝有用于給處于球形機(jī)體5內(nèi)部的蓄電池23充電的太陽(yáng)能電池板3，太陽(yáng)能電池板3上設(shè)有供轉(zhuǎn)動(dòng)軸26穿過(guò)的小孔。
[0027]球形機(jī)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(dòng)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(guò)螺旋槳傳動(dòng)軸13與球形機(jī)體5連接；螺旋槳傳動(dòng)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(guò)處于球形機(jī)體5內(nèi)部的左車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)16和右車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)17驅(qū)動(dòng)；可折疊大螺旋槳4通過(guò)處于球形機(jī)體5內(nèi)部的頂部螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)20驅(qū)動(dòng)；球形機(jī)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(yáng)能電池板3的充電功能以防止蓄電池23過(guò)沖或過(guò)度放電的充電控制模塊21 ;球形機(jī)體5內(nèi)部還設(shè)有可接收遠(yuǎn)程控制信號(hào)的遙控模塊19，遙控模塊19連接有控制左車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)16和右車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)17各自轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)控制模塊22 ;可折疊小螺旋槳8由處于球形機(jī)體5內(nèi)部的后側(cè)螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)18驅(qū)動(dòng)；后側(cè)螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)18具有可多角度調(diào)節(jié)的輸出軸，球形機(jī)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(jī)24和螺旋槳軸上下步進(jìn)電機(jī)25。所述車輪I的直徑大于球形機(jī)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(dòng)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