[發(fā)明專(zhuān)利]水陸兩棲機(jī)器人以及水陸兩棲偵查系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710501933.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107116980B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閻世梁;謝光強(qiáng);李學(xué)習(xí);肖斌;欽盼琛;李林飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60F3/00
• 分類(lèi)號(hào): B60F3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 陳治位

水陸兩棲機(jī)器人以及水陸兩棲偵查系統(tǒng)，屬于機(jī)器人領(lǐng)域。水陸兩棲機(jī)器人，包括基座、前輪系統(tǒng)、側(cè)輪系統(tǒng)和水中推進(jìn)系統(tǒng)；水中推進(jìn)系統(tǒng)包括全向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；前輪系統(tǒng)和側(cè)輪系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的地面全向模式和越障模式；全向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括四個(gè)均分間隔環(huán)形分布且能夠擺動(dòng)的螺旋槳。水陸兩棲偵查系統(tǒng)，包括偵查設(shè)備和水陸兩棲機(jī)器人，偵查設(shè)備設(shè)置于基座的上側(cè)。本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃憙蓷珯C(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊，具有全向模式，越障模式，水中運(yùn)動(dòng)模式三種模式和良好的越障性能，能夠滿足各種復(fù)雜環(huán)境使用要求。本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃憙蓷珎刹橄到y(tǒng)，能夠完成許多陸地或水中單一推進(jìn)方式的移動(dòng)機(jī)器人所無(wú)法完成的兩棲任務(wù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體而言，涉及水陸兩棲機(jī)器人以及水陸兩棲偵查系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展推動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人的種類(lèi)不斷增加，除了主要用于制造業(yè)的工業(yè)機(jī)器人外，還出現(xiàn)了應(yīng)用于航天(如美國(guó)的勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)火星車(chē))、航海(如深海作業(yè)機(jī)器人)、醫(yī)療護(hù)理(如手術(shù)機(jī)器人)、服務(wù)(如機(jī)器人保姆)、軍事(如排雷機(jī)器人)等領(lǐng)域的機(jī)器人。但是大多數(shù)機(jī)器人只能在單一環(huán)境下活動(dòng)，其機(jī)動(dòng)性能難以滿足對(duì)不同復(fù)雜環(huán)境條件的應(yīng)用需求。例如陸地移動(dòng)機(jī)器人由于沒(méi)有水中推進(jìn)機(jī)構(gòu)或不具備防水能力，不能進(jìn)行水下活動(dòng)，而水下機(jī)器人大多不具備或沒(méi)有足夠的陸地運(yùn)動(dòng)能力。

隨著科技水平的不斷提高，世界各海洋強(qiáng)國(guó)對(duì)海洋科學(xué)研究和海洋開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的深化與發(fā)展，海洋與陸地銜接的極淺水、碎浪帶、拍岸浪區(qū)和灘涂地帶成為近年來(lái)科學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)、調(diào)查取樣及軍事領(lǐng)域等方面應(yīng)用和關(guān)注的重點(diǎn)區(qū)域之一，人們對(duì)環(huán)境偵查的要求也越來(lái)越高，而傳統(tǒng)人工排查方式存在著諸多弊端，現(xiàn)有的很多偵查機(jī)器人也很難滿足各種復(fù)雜環(huán)境的使用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜水陸兩棲環(huán)境下機(jī)器人的穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而完成一款能夠滿足各種復(fù)雜環(huán)境使用要求的全方位水陸兩棲機(jī)器人。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供水陸兩棲偵查系統(tǒng)，能夠完成許多陸地或水中單一推進(jìn)方式的移動(dòng)機(jī)器人所無(wú)法完成的兩棲任務(wù)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的水陸兩棲機(jī)器人，包括基座、前輪系統(tǒng)、側(cè)輪系統(tǒng)和水中推進(jìn)系統(tǒng)；基座包括底盤(pán)和設(shè)置于底盤(pán)上方的封閉殼體，水中推進(jìn)系統(tǒng)包括全向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；前輪系統(tǒng)設(shè)置于封閉殼體的外側(cè)，側(cè)輪系統(tǒng)設(shè)置于底盤(pán)的下側(cè)，全向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于底盤(pán)的上側(cè)且位于封閉殼體的下側(cè)，升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于封閉殼體內(nèi)；

前輪系統(tǒng)包括兩個(gè)越障機(jī)構(gòu)和兩個(gè)第一全向輪，側(cè)輪系統(tǒng)包括兩個(gè)第二全向輪，兩個(gè)第二全向輪對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于底盤(pán)的下側(cè)且轉(zhuǎn)動(dòng)中心線重合，兩個(gè)第一全向輪以?xún)蓚€(gè)第二全向輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線為中心線相對(duì)設(shè)置且轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，每個(gè)第一全向輪分別通過(guò)一個(gè)越障機(jī)構(gòu)設(shè)置于封閉殼體，兩個(gè)第一全向輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線能夠調(diào)節(jié)；全向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括四個(gè)均分間隔環(huán)形分布且能夠擺動(dòng)的螺旋槳；每個(gè)螺旋槳在周向方向上位于相鄰的第一全向輪和第二全向輪之間。

兩個(gè)第一全向輪和兩個(gè)第二全向輪在周向方向上均分間隔轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)比較穩(wěn)定的全方位效果，并且具備較強(qiáng)的載重能力，但是運(yùn)行環(huán)境限于平整的地面。兩個(gè)第一全向輪通過(guò)舵機(jī)設(shè)置于基座后，不僅具備較為精確的全方位運(yùn)動(dòng)性能，并且配合前后舵機(jī)的轉(zhuǎn)角切換，可以實(shí)現(xiàn)可變傳動(dòng)比的效果，提高了機(jī)器人自身的牽引力，相比傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性得到了很大程度上的改善和提高。兩個(gè)第一全向輪再通過(guò)驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置于基座后，使得該水陸兩棲機(jī)器人具備一定的通過(guò)性及越障能力，可實(shí)現(xiàn)在野外草地、鵝卵石地面等非結(jié)構(gòu)路面的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的越障功能。