[發(fā)明專利]輪轂涵道共用的海陸空潛多棲無人平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010566039.5
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111845232A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏巍;王子琛;徐彬;劉城;王若琳;李一非
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: B60F5/02
• 分類號: B60F5/02;B64C11/00;B64D27/24;B64C25/10
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 許姣

1.輪轂涵道共用的海陸空潛多棲無人平臺，其特征在于：包括：機(jī)體(1)、四個涵道伺服機(jī)構(gòu)(2)、四個與所述涵道伺服機(jī)構(gòu)(2)一一對應(yīng)的涵道動力機(jī)構(gòu)(3)以及用于供電的電池組；

每個所述涵道動力機(jī)構(gòu)(3)通過一套所述涵道伺服機(jī)構(gòu)(2)與所述機(jī)體(1)相連，四個所述涵道動力機(jī)構(gòu)(3)呈矩形分布在所述機(jī)體(1)上；

所述涵道動力機(jī)構(gòu)(3)包括：涵道(306)、輪胎(304)、螺旋槳(305)和動力單元；所述涵道(306)外包覆輪胎(304)，在陸地行走模式時涵道(306)作為輪轂和輪胎(304)形成車輪；所述螺旋槳(305)同軸設(shè)置在所述涵道(306)內(nèi)；所述動力單元包括用于驅(qū)動所述涵道(306)轉(zhuǎn)動的電機(jī)和用于驅(qū)動所述螺旋槳(305)轉(zhuǎn)動的電機(jī)；

所述涵道伺服機(jī)構(gòu)(2)用于改變與之對應(yīng)的涵道動力機(jī)構(gòu)(3)的姿態(tài)，控制所述涵道動力機(jī)構(gòu)(3)的姿態(tài)在橫置、豎置、縱置狀態(tài)之間進(jìn)行切換，使該無人平臺在陸地行走模式、飛行模式、水上/水下模式之間進(jìn)行切換；所述橫置狀態(tài)指所述涵道軸線與所述機(jī)體(1)橫向一致的狀態(tài)，所述豎置狀態(tài)指所述涵道軸線處于豎直的狀態(tài)，所述縱置狀態(tài)指所述涵道軸線與所述機(jī)體(1)縱向一致的狀態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的輪轂涵道共用的海陸空潛多棲無人平臺，其特征在于：所述機(jī)體(1)包括：機(jī)體本體(101)和設(shè)置在所述機(jī)體本體(101)橫向兩側(cè)的可伸縮機(jī)體(102)；所述可伸縮機(jī)體(102)能夠橫向伸縮，以遠(yuǎn)離或緊貼所述機(jī)體本體(101)；所述無人平臺處于水上模式下，兩側(cè)的所述可伸縮機(jī)體(102)伸出，所述無人平臺形成三體船的模式；

所述可伸縮機(jī)體(102)內(nèi)置水箱和水泵，所述水箱能夠由所述水泵控制吸水與排水，從而控制所述無人平臺的密度。

3.如權(quán)利要求1或2所述的輪轂涵道共用的海陸空潛多棲無人平臺，其特征在于：在所述機(jī)體(1)上集成用于對所述無人平臺進(jìn)行控制的控制模塊；所述控制模塊包括：接收機(jī)(4)、陸地行走控制器(5)、飛行控制器(7)、水上/水下行進(jìn)控制器(8)和伺服機(jī)構(gòu)控制器；

所述伺服機(jī)構(gòu)控制器通過所述接收機(jī)(4)接收地面控制站發(fā)出的指令，然后通過所述涵道伺服機(jī)構(gòu)(2)控制所述涵道動力機(jī)構(gòu)(3)的姿態(tài)；

所述接收機(jī)(4)用于接收地面控制站發(fā)出的指令，然后轉(zhuǎn)發(fā)給飛行控制器(7)、陸地行走控制器(5)陸地行走控制器(5)或水上/水下行進(jìn)控制器(8)；

所述飛行控制器(7)依據(jù)接收到的指令控制用于驅(qū)動所述螺旋槳(305)轉(zhuǎn)動的電機(jī)所述陸地行走控制器(5)依據(jù)接收到的指令控制用于驅(qū)動所述涵道(306)轉(zhuǎn)動的電機(jī)，以控制所述無人平臺在陸地行走；所述水上/水下行進(jìn)控制器(8)依據(jù)接收到的指令控制用于驅(qū)動所述螺旋槳(305)轉(zhuǎn)動的電機(jī)，以控制所述無人平臺在水上行進(jìn)。

4.如權(quán)利要求3所述的輪轂涵道共用的海陸空潛多棲無人平臺，其特征在于：

所述無人平臺在飛行模式時，所述伺服機(jī)構(gòu)控制器控制四個所述涵道動力機(jī)構(gòu)(3)處于豎置直狀態(tài)，所述接收機(jī)(4)接收地面控制站發(fā)出的飛行指令并發(fā)送給所述飛行控制器(7)，所述飛行控制器(7)依據(jù)接收到的飛行指令控制四個涵道動力機(jī)構(gòu)(3)中用于驅(qū)動所述螺旋槳(305)轉(zhuǎn)動的電機(jī)，以控制所述無人平臺飛行；

陸地行走模式時，所述伺服機(jī)構(gòu)控制器控制四個所述涵道動力機(jī)構(gòu)(3)處于橫置狀態(tài)；所述接收機(jī)(4)接收地面控制站的發(fā)出的行進(jìn)指令并發(fā)送給陸地行走控制器(5)，所述陸地行走控制器(5)依據(jù)接收到的行進(jìn)指令控制四個涵道動力機(jī)構(gòu)(3)中用于驅(qū)動所述涵道(306)轉(zhuǎn)動的電機(jī)，從而控制無人平臺前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)向；

水上模式時，所述伺服機(jī)構(gòu)控制器控制四個所述涵道動力機(jī)構(gòu)(3)處于縱置狀態(tài)，并且向下旋轉(zhuǎn)設(shè)定角度，使所述螺旋槳(5)浸入水中；所述接收機(jī)(4)接收地面控制站發(fā)出的行進(jìn)指令并發(fā)送給水上/水下行進(jìn)控制器(8)，所述水上/水下行進(jìn)控制器(8)依據(jù)接收到的飛行指令控制四個涵道動力機(jī)構(gòu)(3)中用于驅(qū)動所述螺旋槳(305)轉(zhuǎn)動的電機(jī)，以控制無人平臺在水上的前進(jìn)速度以及前進(jìn)方向；

水下模式時，所述伺服機(jī)構(gòu)控制器控制四個所述涵道動力機(jī)構(gòu)(3)處于縱置狀態(tài)；此時所述無人平臺通過自身攜帶的傳感器，在所述水上/水下行進(jìn)控制器(8)的控制下進(jìn)行自導(dǎo)航。