陆空两栖机器人的研究现状.docx

          陆空两栖机器人的研究现状                    摘要：当代机器人的设计研究中，为了使其能够完成更加复杂的任务，机器人的活动范围不再局限于地面移动目前，多旋翼飞行器已普遍存在，而地面移动型机器人也日趋成熟，机器人正朝向两栖化、多元化发展水陆两栖机器人的研究已经有很多，但陆空两栖机器人研究相对较少，并且在某些性能方面上存在着不足，有待改进陆空两栖机器人的重点研究意义就在于发挥空中机器人的独特优越性的同时又能够结合地面移动机器人互为辅助，在军事、救援和勘测等方面发挥作用，提升劳动效率，降低人员的危险性关键词：陆空两栖，机器人，国内外，研究现状1国外研究现状1.1大型载人或运输两栖无人系统美国“高级战术”公司研制的无人飞行卡车“黑骑士变形金刚”,如图1所示，采用八旋翼布局，体型庞大，旋翼在地面行驶时收拢在车两侧，起飞时展开，旋翼收起时汽车全长约7.6m，宽约2.5m展开时总长约9.5m，宽约5.8m黑骑士变形金刚是一款无人驾驶设备，类似于当前谷歌无人车，功能极其强大，并且智能化程度很高，可自主执行任务或远程遥控操作，未来可能用于战地救护、物资运输等用途但缺点就是体型庞大，工作领域有限。

1.2微小型无人两栖机器人南安普敦大学SuperB机器人比较著名，如图2所示，可以在普通路面上运动自如，又能随时起飞以越过大型障碍物机器人结构比较紧凑，由于车身使用了聚碳酸酯材料，使机器人在保持机体高强度、高韧性的条件下重量大大降低，而车轮使用了柔性塑料，使车轮在坠落受到冲击时不致损坏但缺点就是由于轮子均作为从动轮通过机体的倾角产生移动，因此在控制机器人在前进、后退、左右移动时极为不方便且速度不能控制；并且由于机器人具有惯性，因此基本无法实现从运动状态马上切换为停止状态续航能力较差，由于靠旋翼的动力来克服地面滚动的阻力，因此浪费了大量的能量，在地面模式下可运行27分钟，移动2400米的距离，而在飞行模式下则分别仅为5分钟和600米，混合工作的话续航能力可能更低，对于一些较长时间的任务可能不能胜任，并且价格昂贵，不能大规模应用于中小企业的生产生活中图3南京理工大学的飞行吸附两栖机器人3总结目前的陆空两栖机器人趋于一体化设计，可具体分为两种：第一种是最初的四旋翼和自由轮结合的方式，此设计在地面移动时通过桨的旋转提供动力存在很大缺陷，由于轮子均作为从动轮通过机体的倾角产生移动，因此在控制机器人在前进、后退、左右移动时极为不方便且速度不能控制，其次由于机器人具有惯性，因此基本无法实现从运动状态马上切换为停止状态；第二种是目前常见的仿生型设计，在旋翼的底部加入多足驱动，使之完成地面移动，但是行动速度极为缓慢，基本上无法在规定的时间内完成特定的任务，从而降低了效率。

因此，一款多功能、多用途、体积小和载重量大的新型两栖旋翼机器人也相应的成为国内外军方、科研以及其他团队研究的热点，所以市场前景非常乐观参考文献[1]张广玉，张洪涛，李隆球等.四旋翼微型飞行器设计[J].哈尔滨理工大学学报.2012.17(3):110-114.[2]陈亮.一种新型的水陆两栖球形机器人的研究[D].北京邮电大学.2012:2-5.[3]聂博文.微小型四旋翼无人直升机建模及控制方法研究[D].合肥:国防科学技术大学，2016:113-117.[4]冯巍，杨洋，周静.小型两栖机器人推进结构设计与动力学分析[J].机械科学与技术.2006.25(11):55-59.  -全文完-。