一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人

1.本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人。


背景技术：

2.仿蝙蝠无声飞行软体机器人与传统无人侦察机比较，具有诸多优点，例如其机体灵活性好，体积小、重量轻、长时间续航、隐身性能好、生存能力强、费用低廉、安全系数高、自主控制能力强，可担负侦察任务并进行远距离飞行运动。
3.该仿蝙蝠无声飞行软体机器人与传统无人侦察机有这些诸多优点，因此该仿蝙蝠软体机器人可以在军事及民用各个领域可以得到广泛的应用。
4.首先在军事上，仿蝙蝠无声飞行软体机器人可应用于地面战场监视和侦察、情报获取、近距离空中巡逻、通信中继、电子战等方面；在民用方面，如灾难发生之后的搜救、对地巡逻监视和目标跟踪、反走私与缉毒、危险区域的空中监测、高压线大桥、空中摄像与地震航拍等。


技术实现要素：

5.(一)技术方案
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，包括形状记忆合金构造的前肢，钛合金构造的后肢，钛合金手指，铜散热片，锂电池电源装置，第一导线，第二导线，第三导线，第四导线，柔性耐高温防水外衣，钛合金壳钛合金躯干，绝缘材料清漆，隔热材料硅制外壳，外接电源控制装置，惰性气体氦气；
7.左边的所述形状记忆合金前肢和右形状记忆合金前肢对称放置，左边的所述钛合金后肢和右边钛合金后肢对称放置，采用对称结构使仿蝙蝠无声飞行软体机器人运动时与蝙蝠的运动形态更相似，增强仿蝙蝠无声飞行软体机器人的隐蔽性；
8.所述安置形状记忆合金前肢时，将其前端朝下偏移，后端向上偏移，使其可以平稳向前飞行；
9.所述锂电池电源装置放置在钛合金壳钛合金躯干内部；
10.所述外接电源控制装置在外界，主要起到控制飞行器的启动与工作的结束，以及提供电源的大小；
11.所述第一导线连接锂电池电源装置正极，一端引出连接左形状记忆合金前肢，第二导线连接左形状记忆合金前肢末端，一端引出连接锂电池电源装置负极，第三导线连接锂电池电源装置正极，一端引出连接右形状记忆合金前肢，第四导线连接右形状记忆合金前肢末端，一端引出连接锂电池装置负极，所有导线采用微型导线且连接线路均附着在柔性耐高温防水外衣上，不会妨碍仿蝙蝠无声飞行软体机器人的飞行运动。
12.优选的，所述钛合金躯干包括钛合金壳，电池驱动装置，钛合金躯干内置电池驱动装置与主肢体的两端形状记忆合金相连，钛合金壳包裹电池驱动装置保护电池驱动装置。
13.进一步，所述四肢包括形状记忆合金上肢体和钛合金手指还有钛合金下肢，形状
记忆合金主肢与钛合金副肢体分别连接在钛合金躯干钛合金壳的中间偏上和中间偏下的位置，手指连接在形状记忆合金末端，并通过向中空的钛合金躯干中通入惰性气体，整个装置使用的都是微型细小的结构元件，当通入惰性气体氦气后，使仿蝙蝠软体飞行器整体重力略小于空气浮力，当电池装置提供电源时，飞行器就可以在最快的时间就可以起飞。
14.更进一步，所述铜制散热片包裹在形状记忆合金上，绝缘材料清漆均匀地涂抹在形状记忆合金肢体和铜散热片的连接处行，防止铜散热片导电，降低仿蝙蝠飞行软体机器人的运动效率。
15.更加进一步，所述尾巴采用钛合金中空骨架制成，连接在钛合金外壳上，通过向中空的钛合金躯干中通入惰性气体，使钛合金中空骨架内部充满惰性气体。
16.更加进一步，所述电池组采用小型锂电池，并通过电线连接形状记忆合金主肢体，小型锂电池放置在钛合金壳中，锂电池外壳采用硅制的微小轻质外壳保护电池，减小锂电池受惰性气体的腐蚀。
17.更加进一步，所述外皮采用柔性耐高温防水外衣，将钛合金外壳钛合金躯干、钛合金尾巴、肢体等保护起来。
18.更加进一步，所述形状记忆合金上的散热片采用铜制，利于对于形状记忆合金的导热与散热。
19.更加进一步，所述导线采用铜制，有利于导电快，响应快等优点。
20.(二)有益效果
21.本发明提供了一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人。具备以下有益效果：
22.1、本发明采用锂电池放电速度快，续航时间长，放电能量大，能够持续有效地为仿蝙蝠飞行软体机器人提供飞行的动力。
23.2、本发明提出一种形状记忆合金驱动方式，当仿蝙蝠飞行软体机器人运动时，具有低噪音、低驱动电压、较好的生物相容性和高工作密度等优良特性。
24.3、本发明采用形状记忆合金和铜散热片共同工作的方式，使仿蝙蝠飞行软体机器人具有持续飞行的运动模式。
附图说明
25.图1为仿蝙蝠飞行软体机器人的结构示意图；
26.图2为仿蝙蝠飞行软体机器人的生物结构示意图；
27.图3为电池导电装置原理图；
28.图4为铜散热片形状图。
29.其中，1、左形状记忆合金前肢；2、右形状记忆合金前肢；3、左铜散热片；4、右铜散热片；5、左钛合金手指；6、右钛合金手指；7、左钛合金后肢；8、右钛合金后肢；9、钛合金尾巴；10、钛合金躯干；11、锂电池电源装置；12、柔性耐高温防水外衣。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例一：
32.如图1所示，本发明是一种仿蝙蝠的飞行软体机器人，包括左形状记忆合金前肢1、右形状记忆合金前肢2，形状和尺寸均相同并且对称、左钛合金后肢7、右钛合金后肢8，形状尺寸均相同并且对称，左钛合金手指5、右钛合金手指6形状和尺寸均相同并且对称，钛合金躯体壳10，锂电池电源装置，柔性耐高温防水外衣12，铜导线。
33.左形状记忆合金前肢1、右形状记忆合金前肢2、为圆柱细长丝状，左右形状记忆合金均为长40mm，形状记忆合金前肢分为长臂和短臂，长臂长25mm，短臂长15mm，横截面积过小可忽略不记，常温放置下呈，向下的v型。左形状记忆合金深入钛合金壳钛合金躯干2mm与锂电池电源装置12的负极用铜导线13相连接，右形状记忆合金深入钛合金壳钛合金躯干2mm与锂电池电源装置12的负极用铜导线14相连接，左形状记忆合金末端与锂电池电源装置12的正极用铜导线15相连接，右形状记忆合金末端与锂电池电源装置12的正极用铜导线16相连接。
34.钛合金躯干10内置中空，为不规则形状，形似一枚鸡蛋，最长处为30mm，宽为40mm高为10mm，放置锂电池电源装置12，起飞前向其充入惰性气体氦气，充满钛合金躯干10空腔和中空后肢以及尾巴。
35.左铜散热片3、右铜散热片4为长方体，长铜散热片与长臂等长为25mm，短铜散热片与短臂等长为15mm，宽2mm，高1mm，左右两条形状记忆合金共有四片铜散热片，且形状相同，位于长臂和前臂所属的形状记忆合金下方，铜散热片间隔1mm，铜散热片和形状记忆合金的长度等长，以满足形状记忆合金的快速散热，铜散热片体积小，重量轻，互不影响，不会影响仿蝙蝠的飞行软体机器人的正常运行，铜散热片3位于左形状记忆合金1的下方，铜散热片4位于右形状记忆合金2的下方。
36.左钛合金后肢7、右钛合金后肢8肢长都为15mm长，与钛合金壳躯体连接。
37.钛合金尾部10mm，与钛合金壳躯体相连接。
38.柔性耐高温防水外衣12将左钛合金手指5、右钛合金手指6包裹在其中，且左形状记忆合金前肢1和右形状记忆合金前肢2，左钛合金后肢7、右钛合金后肢8，钛合金尾部9都附着在柔性耐高温防水外衣12上。
39.锂电池电源装置11放置在钛合金壳躯体内部。采用锂电池具有供能快，能量高等优点。
40.铜导线用来为形状记忆合金前肢和锂电池电源装置12提供中间介质，分别连接锂电池组正极和形状记忆合金前肢首端以及连接锂电池组负极和形状记忆合金尾端。
41.外接电源控制装置控制锂电池组的放电以及提供电量的大小。从而控制仿蝙蝠软体机器人的运动与停止运动。
42.惰性气体氦气，向钛合金壳躯体内充入惰性气体氦气，使仿蝙蝠软体飞行器整体重力略小于空气浮力。
43.外皮采用柔性耐高温防水外衣包裹前肢，后肢，钛合金躯干10，手指，尾巴等众多结构，保护仿蝙蝠软体机器人结构不受到破坏。
44.工作时，通过前肢的形状记忆合金和前肢形状记忆合金上的铜散热片协同工作，当形状记忆合金通电时，形状记忆合金内部电阻增大，温度升高，使得左右两个前肢的长臂
和短臂中间的肘关节处向下侧弯曲，即形状会发生改变恢复到“记忆中”的形状，同时铜散热片通过自身的导热快，散热快的特性使得形状记忆合金前肢迅速降温，使得左右两个前肢的长臂和短臂中间的肘关节处向上侧弯曲，达到上下摆动，实现仿蝙蝠的软体机器人的飞行。
45.采用上述技术方案，结构简单，技术合理，通过形状记忆合金和铜制散热片的加热与散热来驱动仿蝙蝠飞行软体机器人的飞行。通过外接电源控制装置放电大小控制飞行的力度，进而使飞行器进行上下摆动的飞行运动，在黑暗的环境下可实现隐藏的功能，在侦察等条件的环境下无声飞行可隐藏自己，实现仿蝙蝠飞行软体机器人和真正的蝙蝠飞行一样。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，其特征在于：包括形状记忆合金构造前肢、钛合金构造后肢、钛合金手指、铜散热片、锂电池电源装置(12)、第一导线、第二导线、第三导线、第四导线、柔性耐高温防水外衣(13)、钛合金壳躯干、绝缘材料清漆、隔热材料硅制外壳、外接电源控制装置、惰性气体氦气；所述形状记忆合金构造的前肢包括左形状记忆合金前肢(1)和右形状记忆合金前肢(2)，所述左形状记忆合金前肢(1)和右形状记忆合金前肢(2)对称放置；所述钛合金构造后肢包括左钛合金后肢(7)和右钛合金后肢(8)，左钛合金后肢(7)和右钛合金后肢(8)对称放置，采用对称结构使仿蝙蝠无声飞行软体机器人运动时与蝙蝠的运动形态更相似；所述铜散热片包括左铜散热片(3)和右铜散热片(4)；所述钛合金手指包括左钛合金手指(5)和右钛合金手指(6)所述锂电池电源装置(12)放置在钛合金壳钛合金躯干(10)内部；所述外接电源控制装置在外界；所述第一导线连接锂电池电源装置(12)正极，一端引出连接左形状记忆合金前肢(1)，第二导线连接左形状记忆合金前肢(1)末端，一端引出连接锂电池电源装置(12)负极，第三导线连接锂电池电源装置(12)正极，一端引出连接右形状记忆合金前肢(2)，第四导线连接右形状记忆合金前肢(2)末端，一端引出连接锂电池装置负极，所有导线采用微型导线且连接线路均附着在柔性耐高温防水外衣(13)上。2.根据权利要求1所述的一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，其特征在于：所述钛合金躯干(10)包括钛合金壳，电池驱动装置，钛合金躯干(10)内置电池驱动装置与主肢体的两端形状记忆合金相连，钛合金壳包裹电池驱动装置保护电池驱动装置。3.根据权利要求1所述的一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，其特征在于：所述四肢包括形状记忆合金上肢体和钛合金手指还有钛合金下肢，形状记忆合金主肢与钛合金副肢体分别连接在钛合金躯干(10)钛合金壳的中间偏上和中间偏下的位置，手指连接在形状记忆合金末端，并通过向中空的钛合金躯干(10)中通入惰性气体，整个装置使用的都是微型细小的结构元件。4.根据权利要求1所述的一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，其特征在于：所述铜制散热片包裹在形状记忆合金上，绝缘材料清漆均匀地涂抹在形状记忆合金肢体和铜散热片的连接处行。5.根据权利要求1所述的一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，其特征在于：所述尾巴采用钛合金中空骨架制成。6.根据权利要求1所述的一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，其特征在于：所述电池组采用小型锂电池，并通过电线连接形状记忆合金主肢体，小型锂电池放置在钛合金壳中，锂电池外壳采用硅制的微小轻质外壳保护电池。7.根据权利要求1所述的一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，其特征在于：所述外皮采用柔性耐高温防水外衣(13)。8.根据权利要求1所述的一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，其特征在于：所述形状记忆合金上的散热片采用铜制。9.根据权利要求1所述的一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，其特征在于：所述导线采用
铜制。

技术总结
本发明提供一种仿蝙蝠无声飞行软体机器人，涉及机器人技术领域。包括形状记忆合金构造前肢、钛合金构造后肢、钛合金手指、铜散热片、锂电池电源装置、第一导线、第二导线、第三导线、第四导线、柔性耐高温防水外衣、钛合金壳躯干、绝缘材料清漆、隔热材料硅制外壳、外接电源控制装置、惰性气体氦气，形状记忆合金构造的前肢包括左形状记忆合金前肢和右形状记忆合金前肢，左形状记忆合金前肢和右形状记忆合金前肢对称放置。本发明采用锂电池放电速度快，续航时间长，放电能量大，能够持续有效地为仿蝙蝠飞行软体机器人提供飞行的动力，并且当仿蝙蝠飞行软体机器人运动时，具有低噪音、低驱动电压、较好的生物相容性和高工作密度等优良特性。良特性。良特性。


技术研发人员：李梦仁 仝国军 姚生渊 孙晓勇 刘子苑 韩超
受保护的技术使用者：河北水利电力学院
技术研发日：2022.12.05
技术公布日：2023/6/26