[發明專利]一種可矢量推進的水空兩棲機器人

在審

• 申請號: 201911198624.8
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110816830A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 陳延禮;施宇;白桂強;黃釗波;彭淦;張雪晴;李秋實;羅松松
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B64C35/00
• 分類號: B64C35/00;B63H21/17
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 尹慶娟

1.一種可矢量推進的水空兩棲機器人，其特征在于，包括：

機器人本體(1)，所述機器人本體(1)采用NACA翼型主體；

通過推進固定裝置(2)對稱固定在所述機器人本體(1)上端兩側的兩組水空兩棲矢量推進器(3)，通過所述水空兩棲矢量推進器(3)提供機器人本體(1)水上和空中的矢量推進力；

固定在所述機器人本體(1)前端的攝像裝置(4)；

以及對稱設置在所述機器人本體(1)下端面的兩個油囊單元(5)，通過油囊單元(5)的體積變化調整水空兩棲機器人所受浮力。

2.根據權利要求1所述的一種可矢量推進的水空兩棲機器人，其特征在于，每個所述水空兩棲矢量推進器(3)單元包括：

殼體(301)，所述殼體(301)包括由一端向另一端依次螺紋連接的上殼體(3011)、中殼體(3012)和下殼體(3013)，所述中殼體(3012)和下殼體(3013)配合處形成球形槽；

和所述殼體(301)上形成的球形槽形成球面副的密封殼(302)；

設置在所述密封殼(302)內的推進電機(303)；

同軸設置在所述密封殼(302)內的水下螺旋槳(304)，所述推進電機(303)帶動所述水下螺旋槳(304)轉動，所述水下螺旋槳(304)下端面設置有棘爪；

設置在所述殼體(301)的中殼體(3012)內的矢量控制模塊(307)，通過所述矢量控制模塊(307)推動所述密封殼(302)在所述球形槽內繞密封殼(302)球心轉動；

設置在所述上殼體(3011)內的空中螺旋槳模塊(306)，所述空中螺旋槳模塊(306)包括和所述水下螺旋槳(304)同軸設置的螺旋槳槳軸(3062)、固定在螺旋槳槳軸(3062)一端的空中螺旋槳槳葉(3063)以及固定在螺旋槳槳軸(3062)另一端的限位結構(3061)，所述螺旋槳槳軸(3062)另一端穿過水下螺旋槳(304)后和限位結構(3061)固定連接，所述限位結構(3061)上端面設置和水下螺旋槳(304)下端面的棘爪配合的棘爪；

以及兩棲切換模塊(305)，通過兩棲切換模塊(305)帶動所述螺旋槳槳軸(3062)沿軸向運動，帶動空中螺旋槳槳葉(3063)相對殼體(301)的上殼體(3011)伸出或縮回，當空中螺旋槳槳葉(3063)相對推進器殼體(301)的上殼體(3011)伸出時，螺旋槳槳軸(3062)另一端的限位結構(3061)和水下螺旋槳(304)上的棘爪配合。

3.根據權利要求2所述的一種可矢量推進的水空兩棲機器人，其特征在于，所述密封殼(302)包括：

和所述球形槽配合的外表面為球狀的外殼(3022)；

以及通過支撐軸承(3023)和所述外殼(3022)轉動配合的內殼(3021)，所述內殼(3021)內表面為筒狀結構，延伸至殼體(301)的下殼體(3013)的下表面，所述水下螺旋槳(304)和所述內殼(3021)內表面固定連接，通過推進電機(303)帶動內殼(3021)及水下螺旋槳(304)相對所述外殼(3022)轉動。

4.根據權利要求3所述的一種可矢量推進的水空兩棲機器人，其特征在于，所述推進電機(303)包括：

外壁面和所述密封殼(302)的外殼(3022)內壁面固定連接的電機外圈(3031)；

和所述密封殼(302)的內殼(3021)的外壁面固定連接的內轉子(3034)；

燒接與所述內轉子(3034)的內壁面的永磁極(3033)；

以及安裝在所述電機外圈(3031)的內壁面的繞組(3032)。

5.根據權利要求3所述的一種可矢量推進的水空兩棲機器人，其特征在于，所述矢量控制模塊(307)包括四組圓周均布的驅動體，每組驅動體包括設置在所述殼體(301)的中殼體(3012)內并和螺旋槳槳軸(3062)成45°角的直線電機(3071)以及固定在所述密封殼(302)的外殼(3022)外表面的連接球鉸(3072)，直線電機(3071)軸端的球形和所述連接球鉸(3072)形成球面副配合。