[發明專利]輪轂涵道共用的海陸空潛多棲無人平臺

在審

• 申請號: 202010566039.5
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111845232A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 魏巍;王子琛;徐彬;劉城;王若琳;李一非
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 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：機體(1)、四個涵道伺服機構(2)、四個與所述涵道伺服機構(2)一一對應的涵道動力機構(3)以及用于供電的電池組；

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

所述涵道動力機構(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)同軸設置在所述涵道(306)內；所述動力單元包括用于驅動所述涵道(306)轉動的電機和用于驅動所述螺旋槳(305)轉動的電機；

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

2.如權利要求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：所述機體(1)包括：機體本體(101)和設置在所述機體本體(101)橫向兩側的可伸縮機體(102)；所述可伸縮機體(102)能夠橫向伸縮，以遠離或緊貼所述機體本體(101)；所述無人平臺處于水上模式下，兩側的所述可伸縮機體(102)伸出，所述無人平臺形成三體船的模式；

所述可伸縮機體(102)內置水箱和水泵，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：在所述機體(1)上集成用于對所述無人平臺進行控制的控制模塊；所述控制模塊包括：接收機(4)、陸地行走控制器(5)、飛行控制器(7)、水上/水下行進控制器(8)和伺服機構控制器；

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

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

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

4.如權利要求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，所述伺服機構控制器控制四個所述涵道動力機構(3)處于豎置直狀態，所述接收機(4)接收地面控制站發出的飛行指令并發送給所述飛行控制器(7)，所述飛行控制器(7)依據接收到的飛行指令控制四個涵道動力機構(3)中用于驅動所述螺旋槳(305)轉動的電機，以控制所述無人平臺飛行；

陸地行走模式時，所述伺服機構控制器控制四個所述涵道動力機構(3)處于橫置狀態；所述接收機(4)接收地面控制站的發出的行進指令并發送給陸地行走控制器(5)，所述陸地行走控制器(5)依據接收到的行進指令控制四個涵道動力機構(3)中用于驅動所述涵道(306)轉動的電機，從而控制無人平臺前進、后退或轉向；

水上模式時，所述伺服機構控制器控制四個所述涵道動力機構(3)處于縱置狀態，并且向下旋轉設定角度，使所述螺旋槳(5)浸入水中；所述接收機(4)接收地面控制站發出的行進指令并發送給水上/水下行進控制器(8)，所述水上/水下行進控制器(8)依據接收到的飛行指令控制四個涵道動力機構(3)中用于驅動所述螺旋槳(305)轉動的電機，以控制無人平臺在水上的前進速度以及前進方向；

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