面向“低空空域+地面末端”一体化监测需求，提出“陆空两用监测无人机”概念。2022 年全球小型无人机市场 186 亿美元，年复合增速 12.4 %，但 78 % 以上产品为纯飞行平台，在隧道、管廊、矿洞、城市楼群等 GPS-denied 环境中存在信号丢失、续航受限、近地碰撞等痛点；地面机器人又受限于台阶、沟槽、积水等复杂地形。国内军用方面，边防巡逻、岛礁侦察对“最后一公里”抵近观察提出静默突防需求；民用方面，电网精细化巡检、化工园区泄漏监测、应急救援快速评估等场景均要求“空中广域扫描—地面抵近确认”一站式作业。项目团队基于厦门大学嘉庚学院机电-信息-会计多学科交叉平台，研制一款总质量 ≤ 1.8 kg、轴距 250 mm 级微型四旋翼陆空两用无人机，目标实现 8 min 空中悬停、15 min 地面爬行、负载 200 g、控制半径 1 km、定位误差 ≤ 0.3 m（视觉-惯性融合），单架次完成“空中快速普查—地面细节采集”任务闭环。

结构采用“X 型四旋翼+折叠履带式起落架”双模布局。空中模式时，四根 12 × 12 × 1 mm 碳纤维矩形机臂展开，电机轴向倾角 5°，配置 2204-2300 kV 无刷电机、5040 三叶桨，单桨静推力 360 g，总推重比 2.1；起落架履带组件向上翻转 90°并锁止，降低气动阻力。地面模式时，履带组件向下旋转 75°，形成 110 mm 轴距、宽 65 mm 橡胶履带，接地比压 1.4 kPa；电机反转驱动履带，减速比 42:1，最大线速度 0.6 m·s⁻¹，越障高度 40 mm，爬坡角 20°。机身中央为双层 1.5 mm 碳板“井”字形框架，上层安装 4S 1300 mAh 锂聚合物电池（续航能量 19.24 Wh）、Pixhawk 4 Mini 飞控（STM32F765，216 MHz）、ESP32 协处理器（双核 240 MHz，负责履带模式控制）；下层挂载 2 轴机械云台（俯仰 ±90°，偏航 ±150°），内置 4K/30 fps 摄像头与 640 × 512 热成像双传感器，总质量 87 g。机腹设可拆卸 200 g 任务舱，兼容气体传感器、激光测距模块或小型机械臂。整机折叠后尺寸 220 mm × 180 mm × 85 mm，可装入军用 MOLLE 背包侧袋。

        功能实现“三段式”作业：①空中段：一键起飞至 30-50 m 高度，速度 8 m·s⁻¹，扫描面积 ≥ 0.5 km²，实时图传 1080 p，发现异常后自动记录 GPS 坐标；②过渡段：识别降落点（平面度 ≤ 10°、纹理丰富度 ≥ 30 梯度值），自主降落，耗时 ≤ 15 s；③地面段：履带驱动抵近目标 0.5-2 m 处，云台俯仰调整，完成 4K 可见光+红外双光谱细节采集，数据通过 5.8 GHz Wi-Fi 回传，回传速率 10 Mbps，延迟 120 ms。单架次总作业时间 23 min（空中 8 min+地面 15 min），数据存储于 32 GB 机载 SD 卡，支持 JPEG 原图与 H.264 视频同步记录。使用流程：展开机臂→开机自检→平板地面站选择“陆空模式”→一键起飞→空中扫描→自动降落→地面抵近→任务完成→一键返航；全过程可在 5 级风（8.0 m·s⁻¹）以内正常工作，满足野外快速部署需求。