这款陆空两用无人作业平台的设计初衷,是解决单一作业模式无人设备在复杂场景下的通行局限,针对废墟搜救、狭窄空间巡检、高危区域抵近侦察这类场景,单一旋翼无人机续航与地面通过性不足,单一地面无人车无法跨越垂直障碍、沟壑等地形,该平台通过整合六旋翼飞行系统与履带行走系统,实现两种作业模式的切换,适配多场景作业需求。
从结构布局来看,整机采用上下分层的集成设计,上层为六旋翼飞行单元,六根碳纤维机臂呈辐射状均匀分布,机臂根部设计有快拆铰接结构,可在纯地面作业模式下向上折叠收拢,缩减整机横向宽度,适配狭窄通道的通行需求;每个机臂末端安装外转子无刷动力电机,搭配两叶螺旋桨,单电机推力冗余设计达到1.8倍,保证单电机失效时仍能维持可控迫降,避免设备坠毁损失。旋翼单元下方的核心舱段集成飞控系统、双模通信模块、GNSS定位单元,舱体采用铝合金铣削加工,兼顾散热性能与结构强度,舱段顶部预留通用安装接口,可根据任务需求更换气体检测模块、热成像模组、喊话器等不同任务载荷。
下层为履带行走单元,采用双履带独立驱动设计,履带选用带内嵌钢丝的橡胶材质,兼顾地面摩擦力与抗拉伸性能,负重轮组采用多轮组交错排布,单侧设置6个小直径负重轮配合前置诱导轮、后置驱动轮,接地比压控制在15kPa以内,可在松软泥地、碎石堆、坍塌建筑碎块等复杂非铺装路面稳定行走,履带越障高度可达到120mm,跨越沟壑宽度可达200mm,满足废墟、山地等非结构化地形的通行需求。行走单元的驱动电机与传动齿轮组完全封闭在履带侧架内部,侧架采用碳纤维板拼接加工,在保证结构刚性的同时控制整机重量,降低飞行模式下的动力负载。
上下两层单元之间设置减震连接结构,内置阻尼减震柱,可抵消地面行走时产生的高频振动,避免振动传递至上层飞控与任务载荷,影响飞行控制精度与侦察成像效果。平台前部集成球形光电吊舱,内置可见光摄像头与红外成像模组,吊舱具备两轴增稳功能,可在飞行与行走过程中保持拍摄画面稳定,吊舱两侧设置高亮度补光灯,适配黑暗环境下的近距离照明需求;光电吊舱后方预留任务载荷舱,可根据作业需求搭载小型机械爪、投放装置、气体采样模块等不同作业组件,拓展设备的应用场景。
从安装边界与尺寸控制来看,整机展开状态下旋翼端到端横向尺寸为1200mm,纵向尺寸为1100mm,地面行走状态下整机高度为320mm,机臂折叠后横向尺寸可缩减至580mm,可通过宽度600mm的狭窄通道,适配建筑内部、管道入口等狭小空间的进入需求。整机重量控制在7.8kg以内,飞行模式下最大有效载荷为1.2kg,纯地面行走模式下有效载荷可提升至3.5kg,满足不同作业模式下的载荷携带需求。动力系统采用快换式高倍率锂电池组,电池舱设置在机身中部重心位置,更换电池时无需拆解其他结构,可在10秒内完成电池更换,缩短作业间隔时间;电池管理模块集成在电池舱侧壁,可实时监测单节电芯电压、温度,避免过放、过热引发的安全问题。
在实际作业场景中,该平台可在抵达作业区域外围后切换至飞行模式,快速飞越障碍抵达目标区域上空完成大范围搜索,发现目标点位后降落切换至地面行走模式,在复杂地形中低速抵近目标,完成近距离侦察、采样、作业等任务,相比单一模式的无人设备,可大幅提升复杂环境下的作业效率,降低作业人员进入高危区域的安全风险。结构设计过程中针对两种模式的受力特点做了针对性优化,飞行状态下整机受力集中在机臂根部与中心舱段连接位置,该位置采用7075铝合金嵌入式加强件,分散机臂传递的拉力与振动载荷;地面行走状态下受力集中在履带架与中心舱的连接位置,连接位置设置横向加强筋,抵消行走过程中产生的冲击载荷,保证两种模式下结构的可靠性。整机所有外露接插件均采用航空防水插头,防护等级达到IP54,可在小雨、扬尘环境下正常作业,适配户外复杂气象条件下的使用需求。
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- 系统要求: SolidWorks 2018 可编辑
- 软件分类: 无人机























