[發明專利]水陸兩棲機器人以及水陸兩棲偵查系統

有效

• 申請號: 201710501933.2
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107116980B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 閻世梁;謝光強;李學習;肖斌;欽盼琛;李林飛
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: B60F3/00
• 分類號: B60F3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 陳治位

1.一種水陸兩棲機器人，其特征在于，包括基座、前輪系統、側輪系統和水中推進系統；所述基座包括底盤和設置于所述底盤上方的封閉殼體，所述水中推進系統包括全向驅動機構和升降驅動機構；所述前輪系統設置于所述封閉殼體的外側，所述側輪系統設置于所述底盤的下側，所述全向驅動機構設置于所述底盤的上側且位于所述封閉殼體的下側，所述升降驅動機構設置于所述封閉殼體內；

所述前輪系統包括兩個越障機構和兩個第一全向輪，所述側輪系統包括兩個第二全向輪，兩個所述第二全向輪對稱轉動設置于所述底盤的下側且轉動中心線重合，兩個所述第一全向輪以兩個所述第二全向輪的所述轉動中心線為中心線相對設置且轉動設置，每個所述第一全向輪分別通過一個所述越障機構設置于所述封閉殼體，兩個所述第一全向輪的轉動軸心線能夠調節；所述全向驅動機構包括四個均分間隔環形分布且能夠擺動的螺旋槳；每個所述螺旋槳在周向方向上位于相鄰的所述第一全向輪和所述第二全向輪之間；

所述全向驅動機構還包括防水舵機、外齒輪驅動圈和四個四分之一外齒輪分圈，所述防水舵機驅動并控制所述外齒輪驅動圈轉動，四個所述外齒輪分圈周向分布于所述外齒輪驅動圈的外側且分別與所述外齒輪驅動圈嚙合，四個所述螺旋槳周向分布于所述外齒輪驅動圈的外側且分別設置于所述外齒輪分圈；

所述升降驅動機構包括設置于所述封閉殼體內的至少一個驅動組件、至少一個充排水組件，所述封閉殼體設置有至少一個充排水口，所述充排水組件包括活塞和缸筒，所述缸筒的兩端開放設置，所述缸筒的一端滑動嵌設有所述活塞，所述缸筒的另一端與所述充排水口連通；所述驅動組件驅動所述活塞來回往復移動。

2.根據權利要求1所述的水陸兩棲機器人，其特征在于，每個所述越障機構包括驅動連桿機構和舵機；所述驅動連桿機構包括上連架桿、下連架桿和連桿，所述上連架桿和所述下連架桿的一端分別鉸接于所述封閉殼體，所述上連架桿和所述下連架桿的另一端分別鉸接于所述連桿，所述上連架桿的兩個鉸接點之間的間距小于所述下連架桿的兩個鉸接點之間的間距，所述連桿的下端為驅動端；所述舵機和所述第一全向輪設置于所述驅動端，所述舵機控制所述第一全向輪的方向轉動。

3.根據權利要求2所述的水陸兩棲機器人，其特征在于，所述越障機構還包括第一電機、錐齒輪組、舵機固定板和設置于所述舵機固定板的下側的U形架，所述舵機設置于所述舵機固定板的上側，所述舵機的輸出軸穿過所述舵機固定板連接所述U形架，所述第一全向輪轉動設置于所述U形架的兩個側臂之間，所述連桿的所述驅動端連接于所述舵機固定板；所述第一電機具有防水功能且設置于所述U形架的一側，所述第一電機的輸出軸通過所述錐齒輪組連接驅動所述第一全向輪。

4.根據權利要求2所述的水陸兩棲機器人，其特征在于，每個所述越障機構還包括減震器，每個所述減震器的一端鉸接于所述上連架桿，每個所述減震器的另一端鉸接于所述下連架桿。

5.根據權利要求1所述的水陸兩棲機器人，其特征在于，所述水陸兩棲機器人還包括平衡裝置，所述平衡裝置包括對稱設置于所述底盤的兩個支撐板，所述側輪系統還包括兩個驅動機構，每個所述驅動機構設置于一個所述支撐板；每個所述驅動機構包括環狀的電機支架、第二電機、側輪軸和設置于軸承座的安裝軸承，所述電機支架和所述軸承座設置于所述支撐板，所述第二電機具有防水功能且套設于所述電機支架，所述側輪軸穿設于所述安裝軸承，所述側輪軸的一端與所述第二電機的輸出軸通過聯軸器連接，所述側輪軸的另一端通過法蘭盤與所述第二全向輪連接，所述側輪軸的軸心線與所述底盤所對應的直徑線重合。

6.根據權利要求5所述的水陸兩棲機器人，其特征在于，所述平衡裝置還包括控制系統；所述控制系統包括姿態檢測單元以及處理單元，所述姿態檢測單元與所述底盤相連，所述處理單元分別與所述姿態檢測單元和所述第二電機連接，所述姿態檢測單元用于檢測所述底盤與水平面的傾角，所述處理單元根據所述傾角借助所述第二電機控制所述第二全向輪轉動。