[發(fā)明專利]一種水陸兩棲仿生機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810678294.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108656884A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史豪斌;王宇帥;王超波;李源;馮程明
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B60F3/00
• 分類號: B60F3/00;B62D57/032
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

1.一種水陸兩棲仿生機(jī)器人，其特征在于：

所述水路兩棲仿生機(jī)器人包括魚頭部分、魚身部分和魚尾部分；

所述魚身部分外形為流線型的魚身的形狀，機(jī)器人外殼體包括魚身第一結(jié)構(gòu)件，魚身第二結(jié)構(gòu)件，溫度傳感器，壓力傳感器，其中魚身第一結(jié)構(gòu)件與魚身第二結(jié)構(gòu)件，均為中空，且截面為類梯形的殼體，外部為流線型，同時魚身第一結(jié)構(gòu)件與魚身第二結(jié)構(gòu)件之間連接端截面相同，魚身第一結(jié)構(gòu)件兩側(cè)有開口槽，用于安裝本發(fā)明機(jī)器人的足部，魚身第一結(jié)構(gòu)件和魚身第二結(jié)構(gòu)件通過螺釘螺母與體內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)件相連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人流體狀外形，溫度傳感器，壓力傳感器粘結(jié)在魚身外部，且溫度傳感器，壓力傳感器的表面涂有防水膠，并與主控板相連，實(shí)現(xiàn)對水中溫度以及壓力的監(jiān)控，并將溫度傳感器和壓力傳感器的信號傳送至主機(jī)中，實(shí)時對機(jī)器人運(yùn)動進(jìn)行調(diào)節(jié)，魚身第一結(jié)構(gòu)件與魚身第二結(jié)構(gòu)件連接處涂抹防水膠，起到防水作用；

機(jī)器人體內(nèi)殼體內(nèi)設(shè)有主機(jī)，主控板，電池，姿態(tài)傳感器，沉浮裝置和體內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)件；其中體內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)件為一面開口的六方體盒子；電池與主機(jī)放置在體內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)件內(nèi)，且用卡槽固定，便于拆裝，同時主機(jī)與主控板通過相應(yīng)串口線鏈接，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與主控板之間的通信；沉浮裝置通過螺釘螺母固定在體內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)件的底部；主控板與體內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)件的底部通過銅柱相連，通過銅柱將主控板支撐在沉浮裝置的上方，以便于電路維修,姿態(tài)控制器插接在主控板上，與主控板相連，將姿態(tài)控制器的姿態(tài)感應(yīng)數(shù)據(jù)傳送到主控板中，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器姿態(tài)運(yùn)動的精確控制；

其中沉浮裝置由驅(qū)動電機(jī)，電機(jī)支架，聯(lián)軸器，絲杠，重心調(diào)節(jié)塊，導(dǎo)軌組成，其中驅(qū)動電機(jī)與電機(jī)支架通過螺釘相連，重心調(diào)節(jié)塊內(nèi)具有螺紋結(jié)構(gòu)并與絲杠形成螺紋配合鏈接，同時重心調(diào)節(jié)塊導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)與導(dǎo)軌相連，絲杠與導(dǎo)軌兩端的軸承孔相連，同時絲杠與驅(qū)動電機(jī)通過聯(lián)軸器鏈接在一起，整體沉浮裝置通過電機(jī)支架固定在體內(nèi)殼體之中，驅(qū)動電機(jī)與主控板相連，通過控制驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)重心調(diào)節(jié)塊的前后運(yùn)動，以改變機(jī)器人整體重心的前后位置，并配合魚尾的推進(jìn)作用，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的沉浮運(yùn)動；

所述魚頭部分的頭部結(jié)構(gòu)件為具有流線形的仿魚頭形狀的殼體，頭部結(jié)構(gòu)件內(nèi)部為空腔，頭部結(jié)構(gòu)件上帶有一個頭部透明窗，頭部結(jié)構(gòu)件與頭部透明窗膠結(jié)在一起，透明窗位于頭部結(jié)構(gòu)件上部中軸線處，頭部結(jié)構(gòu)件內(nèi)部設(shè)有頭部舵機(jī)，且頭部結(jié)構(gòu)件與頭部舵機(jī)通過螺釘鏈接，頭部結(jié)構(gòu)件內(nèi)部具有與頭部舵機(jī)相連接的腹板結(jié)構(gòu)；同時攝像頭膠結(jié)在頭部結(jié)構(gòu)件內(nèi)部空腔內(nèi)，攝像頭方向正對頭部透明窗，以便進(jìn)行水下拍攝，攝像頭與主控板進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)攝像拍照功能，頭部舵機(jī)與頭部U型架通過螺釘連接，頭部舵機(jī)和主控板相連，接受信號控制頭部的俯仰運(yùn)動，整個頭部結(jié)構(gòu)與體內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)件通過螺釘鏈接；

以機(jī)器人首尾連線為中軸，在機(jī)器人機(jī)體側(cè)壁對稱分布有兩對足部結(jié)構(gòu)，每個足部結(jié)構(gòu)包括，足部第一U型架，足部第二U型架，足部第三U型架，足部第一舵機(jī)，足部第二舵機(jī)以及足部結(jié)構(gòu)件，同時足部結(jié)構(gòu)件的形狀為扁平形，且具有與舵機(jī)相連的類U型架結(jié)構(gòu)，足部第一U型架固定于體內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)件上，足部第一U型架與足部第一舵機(jī)固定端通過螺釘鏈接，足部第一舵機(jī)的舵盤與足部第二U型架過螺釘鏈接在一起，足部第二U型架與足部第三U型架通過螺釘鏈接，且足部第二U型架開口側(cè)的軸向與足部第三U型架的開口側(cè)的軸向相互垂直，且足部第三U型架與足部第二舵機(jī)固定端通過螺釘鏈接，足部第二舵機(jī)的舵盤與足部結(jié)構(gòu)件通過螺釘鏈接；足部第一舵機(jī)和足部第二舵機(jī)均與主控板相連，通過接受主控板發(fā)出的指令做出相應(yīng)動作，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在陸地上的四足運(yùn)動和在水中的劃水動作；

所述魚尾部分包括尾部第一U型架，尾部第一舵機(jī)，尾部第一結(jié)構(gòu)件，尾部第二舵機(jī)，尾部第二結(jié)構(gòu)件，其中尾部第一結(jié)構(gòu)件截面為類梯形的殼體，截面上下兩邊具有弧度，尾部第一結(jié)構(gòu)件的殼體內(nèi)前段有與尾部第一舵機(jī)固定端相連的螺紋孔，后端有與尾部第一舵機(jī)舵盤相連的結(jié)構(gòu)，尾部第二結(jié)構(gòu)件外形為扁平魚尾的空心殼體，尾部第二結(jié)構(gòu)件內(nèi)部具有與尾部第二舵機(jī)固定端鏈接的結(jié)構(gòu)，尾部第一U型架與尾部第一舵機(jī)舵盤通過螺釘鏈接，尾部第一舵機(jī)的固定端與尾部第一結(jié)構(gòu)件相連，尾部第一結(jié)構(gòu)件與尾部第二舵機(jī)固定端通過螺釘相連，尾部第二舵機(jī)舵盤端與尾部第二結(jié)構(gòu)件相連，整體尾部通過尾部第一U型架與體內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)件相連，尾部第一舵機(jī)和尾部第二舵機(jī)相互垂直，尾部第一舵機(jī)和第二舵機(jī)選用大扭矩舵機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水陸兩棲仿生機(jī)器人，其特征在于：

所述水陸兩棲仿生機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)安裝完畢后，整個機(jī)器人外部包裹防水橡膠皮，并用防水膠密封。