一種輪槳一體兩棲機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輪槳一體兩棲機器人，該兩棲機器人只需要利用一種行走機構就能夠滿足陸地和水面兩種運動模式，其主要包括行走機構、連接約束、前殼體、后殼體、GPS定位模塊、DSP控制模塊、無線接收器、1號軸承、2號軸承、高能蓄電池一、兩個1號電機、兩個1號電機固定座、兩個徑向擋板、三個小齒輪、三個大齒輪、兩個徑向擋塊、1號傳動軸、鍵、軸承，高能蓄電池二、控制模塊、2號電機、2號電機固定座、散熱片、2號傳動軸、軸承等。該輪槳一體式兩棲機器人能夠不用改變行走機構在陸地和水中運動，為海洋工程裝備中水陸兩棲機器人的研究提供了設計基礎，并為海洋資源開發(fā)利用提供了載體設備。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能夠在水陸兩種環(huán)境中工作運動的一種輪槳一體兩棲機器人。 一種輪槳一體兩棲機器人

【背景技術】
[0002] 當今世界全球面臨最嚴重的問題就是能源短缺，開發(fā)利用新能源已經(jīng)成為國內(nèi) 外迫切追求的目標。然而對于河海資源的開發(fā)、利用、探測等需要一種能夠在淺灘、灘涂、湖 泊等環(huán)境中能夠?qū)崿F(xiàn)運動的水陸兩棲機器人，該機器人需要具備結構簡單，緊湊，體積小的 特點，然而行走機構在兩棲機器人設計中占有重要的位置，是整個機器人構成中一個不可 缺少的部分，與構成機器人的各種要素有著千絲萬縷的關系。根據(jù)兩棲機器人驅(qū)動機構和 運動形式的不同，現(xiàn)有的兩棲機器人大致可以分為單一驅(qū)動型和復合驅(qū)動型兩大類，然而 單一驅(qū)動方式的兩棲機器人，無論是多足式、波動式、輪式、履帶式等，都很難完全滿足 機器人在水中或者在陸地上的很多要求，復合驅(qū)動機構成為近年來兩棲機器人研究的一個 重點。為了實現(xiàn)兩棲機器人分別在水中和陸地上多種模式下的高性能運動，本發(fā)明設計一 種輪槳一體式兩棲機器人，它不僅能夠在水中靈活運動也可以在陸地甚中運動，從而實現(xiàn) 水陸兩種狀況下的運動。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為實現(xiàn)結構簡單，緊湊，體積小的特點，本發(fā)明中設計出的一種輪槳一體兩棲機器 人能夠滿足多方面的需求，能夠為海洋工程裝備系中兩棲機器人的研究設計提供良好的基 礎。本發(fā)明采用如下的技術方案。
[0004] 一種輪槳一體式兩棲機器人，包括行走機構、連接約束、前殼體、后殼體、GPS定位 模塊、DSP控制模塊、無線接收器、1號軸承、2號軸承、高能蓄電池一、兩個1號電機、兩個1 號電機固定座、兩個徑向擋板、三個小齒輪、三個大齒輪、兩個徑向擋塊、1號傳動軸、鍵、高 能蓄電池二、控制模塊、2號電機、2號電機固定座、散熱片、2號傳動軸，所述行走機構包括 六個槳輪和六個槳葉，所述連接約束包括前旋轉(zhuǎn)板、后旋轉(zhuǎn)板、銷釘、外回轉(zhuǎn)體和內(nèi)回轉(zhuǎn)體， 所述前殼體包括一號上蓋一和下殼一，所述后殼體包括上蓋二和下殼二。
[0005] 所述槳葉焊接在槳輪外側(cè)，所述連接約束兩端分別連接前殼體和后殼體，所述兩 個1號電機固定座固定在下殼一上，兩個1號電機嵌入安裝在1號電機固定座中。
[0006] 所述電機一端穿過徑向擋塊連接小齒輪，所述傳動軸一端通過2號軸承固定在徑 向擋板上，另一端通過一號軸承固定在下殼體一邊緣處，所述大齒輪通過鍵連接在傳動軸 中部。
[0007] 所述2號電機固定座固定在下殼二上，2號電機嵌入安裝在2號電機固定座中，所 述2號電機外部安裝有散熱片，所述2號電機一端連接有小齒輪，所述小齒輪和大齒輪嚙 合，所述大齒輪通過2號傳動軸與控制轉(zhuǎn)換器相連。
[0008] 所述內(nèi)回轉(zhuǎn)體與外回轉(zhuǎn)體相連，所述前回轉(zhuǎn)板通過銷釘和外回轉(zhuǎn)體相連，所述后 旋轉(zhuǎn)板通過銷釘和內(nèi)回轉(zhuǎn)體相連。
[0009] 所述上蓋一和上蓋二邊緣處有密封凹槽，所述下殼一和下殼二邊緣處有密封凸 起，所述上蓋一、下殼一和上蓋二、下殼二通過密封凹槽、密封凸起以及螺栓安裝配合連接。 [0010] 本發(fā)明的優(yōu)點是，只需要依靠兩個驅(qū)動便可以靈活的實現(xiàn)陸地和水面兩種運動方 式，并且能夠在灘涂或者淺灘中穩(wěn)定的運動，不會沉陷下去。該行走機構簡單靈活，運用到 了兩組液位傳感控制單元檢測所處的周圍環(huán)境，當檢測到相應信號后將信號傳遞給三個控 制箱，從而同步控制切換機構，實現(xiàn)陸地和水面兩種環(huán)境中運動狀態(tài)的切換，具有結構簡單 緊湊和體積小，便于控制的特點，為設計新型水陸兩棲機器人墊定了基礎。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明一種輪槳一體兩棲機器人結構布置圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明一種輪槳一體兩棲機器人側(cè)視圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明一種輪槳一體兩棲機器人中的連接約束。
[0014] 圖4是本發(fā)明一種輪槳一體兩棲機器人前殼體內(nèi)部結構示意圖。
[0015] 圖5是本發(fā)明一種輪槳一體兩棲機器人上殼體1不意圖。
[0016] 圖6是本發(fā)明一種輪槳一體兩棲機器人后殼體內(nèi)部結構不意圖。
[0017] 圖7是本發(fā)明一種輪槳一體兩棲機器人上殼體2不意圖。

【具體實施方式】
[0018] 結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0019] 如圖所示：一種輪槳一體兩棲機器人包括行走機構一四個槳輪2和四個槳葉 3、連接約束4--前旋轉(zhuǎn)板43、后旋轉(zhuǎn)板40、銷釘44、外回轉(zhuǎn)體42和內(nèi)回轉(zhuǎn)體41，前殼體 1--上蓋一 102和下殼一 101，后殼體5--上蓋二502和下殼二501、GPS定位模塊12、 DSP控制模塊11、無線接收器13、1號軸承15、2號軸承16、高能蓄電池一 19、兩個1號電機 7、兩個1號電機固定座6、兩個徑向擋板18、三個小齒輪17、三個大齒輪14、兩個徑向擋塊 9、1號傳動軸10、鍵8、高能蓄電池二21、控制模塊23、2號電機24、2號電機固定座26、散熱 片25、2號傳動軸27、密封凹槽31、密封凸起30和螺栓44。
[0020] 本發(fā)明中用于在陸地和水面兩種環(huán)境中自主行進的行走機構的操作過程如下：當 本輪槳一體式兩棲機器在陸地上運動是四個槳輪2作為陸地行走機構，通過遠程無線遙控 裝置給無線接收器13下達命令從而進行控制，其中GPS定位模塊12可以將機器人的位置 信息傳遞給控制者，從而進一步實現(xiàn)半自主的運動。當該機器人進入水中后，主要是通過槳 輪2和槳葉3作為水中推進機構運動，由于有前殼體1和后殼體2的存在，可以保證該兩棲 機器人漂浮于水面上運動。前殼體1中上蓋一 102和下殼一 101通過密封凹槽31和密封 凸起30緊扣起來，保證了密封性。后殼體5中上蓋二502和下殼二501也是通過密封凹槽 31和密封凸起30緊扣。
【權利要求】
1. 一種輪槳一體兩棲機器人，包括行走機構、連接約束、前殼體、后殼體、GPS定位模 塊、DSP控制模塊、無線接收器、1號軸承、2號軸承、高能蓄電池一、兩個1號電機、兩個1號 電機固定座、兩個徑向擋板、三個小齒輪、三個大齒輪、兩個徑向擋塊、1號傳動軸、鍵、高能 蓄電池二、控制模塊、2號電機、2號電機固定座、散熱片、2號傳動軸，其特征在于所述行走 機構包括六個槳輪和六個槳葉，所述連接約束包括前旋轉(zhuǎn)板、后旋轉(zhuǎn)板、銷釘、外回轉(zhuǎn)體和 內(nèi)回轉(zhuǎn)體，所述前殼體包括一號上蓋一和下殼一，所述后殼體包括上蓋二和下殼二。
2. 根據(jù)權利要求1中所述的一種輪槳一體兩棲機器人，其特征在于：所述槳葉焊接在 槳輪外側(cè)，所述連接約束兩端分別連接前殼體和后殼體，所述兩個1號電機固定座固定在 下殼一上，兩個1號電機嵌入安裝在1號電機固定座中。
3. 根據(jù)權利要求1中所述的一種輪槳一體兩棲機器人，其特征在于：所述電機一端穿 過徑向擋塊連接小齒輪，所述傳動軸一端通過2號軸承固定在徑向擋板上，另一端通過一 號軸承固定在下殼體一邊緣處，所述大齒輪通過鍵連接在傳動軸中部。
4. 根據(jù)權利要求1中所述的一種輪槳一體兩棲機器人，其特征在于：所述2號電機固 定座固定在下殼二上，2號電機嵌入安裝在2號電機固定座中，所述2號電機外部安裝有散 熱片，所述2號電機一端連接有小齒輪，所述小齒輪和大齒輪嚙合，所述大齒輪通過2號傳 動軸與控制轉(zhuǎn)換器相連。
5. 根據(jù)權利要求1中所述的一種輪槳一體兩棲機器人，其特征在于：所述內(nèi)回轉(zhuǎn)體與 外回轉(zhuǎn)體相連，所述前回轉(zhuǎn)板通過銷釘和外回轉(zhuǎn)體相連，所述后旋轉(zhuǎn)板通過銷釘和內(nèi)回轉(zhuǎn) 體相連。
6. 根據(jù)權利要求1中所述的一種輪槳一體兩棲機器人，其特征在于：所述上蓋一和上 蓋二邊緣處有密封凹槽，所述下殼一和下殼二邊緣處有密封凸起，所述上蓋一、下殼一和上 蓋二、下殼二通過密封凹槽、密封凸起以及螺栓安裝配合連接。
【文檔編號】B60F3/00GK104097472SQ201410329865
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權日:2014年7月11日
【發(fā)明者】吳子岳, 祁杰, 孫佳, 高亢, 何青義, 石祥 申請人:上海海洋大學