本發(fā)明涉及橋梁底部與建筑物頂部檢測領域，尤其涉及一種可飛行機器人。

背景技術：

現(xiàn)如今，橋梁等建筑物的安全檢測，已經在國家經濟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，并保證相關人員安全，橋檢車通常需要安裝大量的傳感器，其設備龐大，使用程序復雜，特別在載人使用時受到很多限制。該車輛本身價格昂貴，一臺需要幾百萬元，同時其維護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，雖然能夠進入到比較狹小的空間或者較高的地方進行檢測，但是對于復雜地形環(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)生碰撞而導致受損，故無法用于橋梁底部等復雜空間的檢測飛行。

因此，本領域的技術人員致力于開發(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)進行補充檢測。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是設計一種便于檢測盲區(qū)死角的橋梁檢測可飛行機器人，解決現(xiàn)有檢測盲區(qū)的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的一種可以在復雜環(huán)境中工作，并能夠保護檢測設備的可飛行機器人，包括機身、異形管狀結構式機臂、旋翼機構和行走機構，其中機身與異形管狀結構式機臂固定連接，并且數個異形管狀結構式機臂在機身周圍分布排列形成一個保護區(qū)域；異形管狀結構式機臂包括垂直臂、傾斜臂；垂直臂與機身所在水平面垂直，并且垂直臂上端設有電機座和涵道固定支撐臂；傾斜臂上端設有伺服電機座；旋翼機構包括電子調速器、電機、螺旋槳、涵道；電子調速器安設于垂直臂內部并與電機座相連；電機安裝在電機座上；涵道與涵道固定支撐臂相連；螺旋槳與電機相連；行走機構包括伺服電機、輪子；伺服電機安裝在伺服電機座上；輪子與伺服電機的轉軸固定相連；旋翼機構的水平高度低于行走機構的水平高度?？娠w行機器人在空中飛行階段是靠旋翼機構來改變方向，但貼頂后，多旋翼只提供垂直方向的升力，水平方向的運動由行走機構來實現(xiàn)。

在本發(fā)明中進一步的，涵道的外形為圓形。圓形涵道的設計可以是機器人在飛行到橋梁頂部或者建筑物底部時，使螺旋槳與橋洞頂部或者建筑物底部之間的空間形成負壓，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)明中進一步的，異形管狀結構式機臂個數為4個，異形管狀結構式機臂兩兩相互對應連接在機身上，均勻排布在機身四周。兩兩相互對應的異形管狀結構式機臂設計為機身提供了一個可以承載設備的空間，可以防止因為檢測設備過高觸及頂部而造成的損壞。當然異形管狀結構式機臂的個數也可根據使用者的需要自行增加其個數。

在本發(fā)明中進一步的，保護區(qū)域還設有搭載云臺，搭載云臺上攜帶有檢測設備。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行飛行，通過云臺改變相機等檢測儀器的角度，對橋梁進行拍照、探傷等檢測。而且，異形管狀結構式機臂的結構能夠對處在保護區(qū)域中的云臺以及檢測設備進行可靠的保護，防止檢測設備發(fā)生碰撞造成損壞。

在本發(fā)明中進一步的，垂直臂與傾斜臂間設有加強筋。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)明中進一步的，機身上還設有集成控制系統(tǒng)，集成控制系統(tǒng)通過電子調速器控制飛行的方向與速度。

在本發(fā)明中進一步的，傾斜臂上的輪子受集成控制系統(tǒng)控制調速。行走機構中，每個輪子都配置有相應的伺服電機，通過集成控制系統(tǒng)來驅動調節(jié)輪子的運行速度。當本可飛行機器人飛行至建筑物的頂部時，由于涵道結構的作用，可飛行機器人與建筑物頂部之間產生負壓，抵消了一部分機器人的重力，大大增加了機器人的飛行效率。同時，輪子接觸到建筑物的頂部，通過控制各個輪子的伺服電機帶動輪子旋轉，可飛行機器人便可在建筑物的頂部自由行走，自由轉換方向。并且，采用各個輪子的軸向之間不平行的設計，以及各個輪子前進方向不平行的設計，省去了復雜的輪子轉向機構，但依然具有轉向的功能，大大減輕了機器人的重量，提高了飛行效率?？娠w行機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，水平方向的運動由帶伺服電機的輪子來實現(xiàn)。

在本發(fā)明中進一步的，輪子的邊緣設有橡膠套。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)明中進一步的，機身與異形管狀結構式機臂連接方式為可拆卸連接?？刹鹦兜脑O計能夠使整個可飛行機器人更加方便遠距離攜帶。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明結構簡單，使用方便，而且可對異形管狀結構式機臂進行拆卸，攜帶便利；

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

3、涵道的設計可以在飛行時，使螺旋槳與橋洞頂部之間的空間形成負壓，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計，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，自由改變方向，結構簡單。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步闡明。

圖1為本發(fā)明中可飛行機器人的結構圖；

圖2為本發(fā)明中可飛行機器人的側視圖；

圖3為本發(fā)明中可飛行機器人的俯視圖；

附圖標號說明：

1、機身；2、異形管狀結構式機臂；3、垂直臂；4、傾斜臂；5、電機；6、螺旋槳；7、涵道；8、輪子；9、加強筋；10、涵道固定支撐臂。

具體實施方式

結合圖1至3，本發(fā)明的一種可飛行機器人，包括機身1、異形管狀結構式機臂2、旋翼機構和行走機構，其中機身1與異形管狀結構式機臂2固定連接，并且數個異形管狀結構式機臂2在機身1周圍分布排列形成一個保護區(qū)域；異形管狀結構式機臂2包括垂直臂3、傾斜臂4；垂直臂3與機身1所在水平面垂直，并且垂直臂3上端設有電機座和涵道固定支撐臂10；傾斜臂4上端設有伺服電機座；旋翼機構包括電子調速器、電機5、螺旋槳6、涵道7；電子調速器安設于垂直臂3內部并與電機座相連；電機5安裝在電機座上；涵道7與涵道固定支撐臂10相連；螺旋槳6與電機5相連；行走機構包括伺服電機、輪子8；伺服電機安裝在伺服電機座上；輪子8與伺服電機的轉軸固定相連；旋翼機構的水平高度低于行走機構的水平高度?？娠w行機器人在空中飛行階段是靠旋翼機構來改變方向，但貼頂后，旋翼機構只提供垂直方向的升力，水平方向的運動由行走機構來實現(xiàn)。

本實施例優(yōu)選，涵道7的外形為圓形。圓形涵道7的設計可以是機器人在飛行到橋梁頂部或者建筑物底部時，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壓，抵消飛行器部分重力，從而極大的提高了飛行效率。

本實施例優(yōu)選，異形管狀結構式機臂2個數為4個，異形管狀結構式機臂2兩兩相互對應連接在機身1上，均勻排布在機身1四周。兩兩相互對應的異形管狀結構式機臂2設計為機身1提供了一個可以承載設備的空間，可以防止因為檢測設備過高觸及頂部而造成的損壞。當然異形管狀結構式機臂的個數也可根據使用者的需要自行增加其個數。

本實施例優(yōu)選，保護區(qū)域還設有搭載云臺，搭載云臺上攜帶有檢測設備。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行飛行，通過云臺改變相機等檢測儀器的角度，對橋梁進行拍照、探傷等檢測。而且，異形管狀結構式機臂2的結構能夠對處在保護區(qū)域中的云臺以及檢測設備進行可靠的保護，防止檢測設備發(fā)生碰撞造成損壞。

本實施例優(yōu)選，垂直臂3與傾斜臂4間設有加強筋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。

本實施例優(yōu)選，機身1上還設有集成控制系統(tǒng)，集成控制系統(tǒng)通過電子調速器控制飛行的方向與速度。

本實施例優(yōu)選，傾斜臂3上的輪子8受集成控制系統(tǒng)控制調速。行走機構中，每個輪子8都配置有相應的伺服電機，通過集成控制系統(tǒng)來驅動調節(jié)輪子8的運行速度。當本可飛行機器人飛行至建筑物的頂部時，由于涵道7結構的作用，可飛行機器人與建筑物頂部之間產生負壓，抵消了一部分機器人的重力，大大增加了機器人的飛行效率。同時，輪子8接觸到建筑物的頂部，通過控制各個輪子的伺服電機帶動輪子8旋轉，可飛行機器人便可在建筑物的頂部自由行走，自由轉換方向。并且，采用各個輪子8的軸向之間不平行的設計，以及各個輪子8前進方向不平行的設計，省去了復雜的輪子8轉向機構，但依然具有轉向的功能，大大減輕了機器人的重量，提高了飛行效率。

本實施例優(yōu)選，輪子8的邊緣設有橡膠套。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。

本實施例優(yōu)選，機身1與異形管狀結構式機臂2連接方式為可拆卸連接?？刹鹦兜脑O計能夠使整個可飛行機器人更加方便遠距離攜帶。

在以上的描述中闡述了很多具體細節(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施，因此本發(fā)明不受上面公開的具體實施的限制。同時任何熟悉本領域技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術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施例。凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實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)明技術方案保護的范圍內。