一種智能水陸兩棲機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人，特別是一種智能水陸兩棲機器人。
【背景技術】
[0002]多年來的實踐證明，現代局部戰(zhàn)爭大多發(fā)生在沿海地區(qū)，兩棲作戰(zhàn)正在成為一種經常性的重要作戰(zhàn)方式。在兩棲作戰(zhàn)中利用高機動性機器人執(zhí)行高危險性的作戰(zhàn)任務，成為各國軍事技術專家研究的一個熱點。而到目前為止，人類已經研究開發(fā)出了大量的陸地多足機器人和水下機器人，也成功地應用到各個領域中去，但這兩種機器人在實際運用的過程中都出現了各自的局限性，如果陸地機器人智能在地面上進行運動，而水下機器人智能在水下才有較強的運動能力，而在沿海等水陸兩棲環(huán)境這兩種機器人就不能正常作業(yè)。為了開發(fā)出環(huán)境適應性更強的機器人，各國研究人員開始研究仿生兩棲機器人。
[0003]目前傳統(tǒng)的水陸兩棲機器人結構形式一般包括前腿部組件、后腿部組件、尾部組件、控制器、電池組和無線收發(fā)器，同時，國內外在水陸兩棲機器人方面也取得了一定得成績。不過由于傳統(tǒng)兩棲機器人在陸地上和水中分別采用不同的推進機構，導致兩棲機器人往往機構設計較復雜，適應性差，占用空間大，設計成本高，穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種智能水陸兩棲機器人，解決兩棲機器人機構復雜、適應性差、占用空間大、設計成本高、穩(wěn)定性差的問題。
[0005]—種智能水陸兩棲機器人，包括:前腿部組件、后腿部組件、尾部組件、控制器、電池組和無線收發(fā)器，還包括:軀體組件、尾部防水波紋管、軀體防水波紋管和浮力控制裝置。
[0006]所述前腿部組件，包括:右前腿關節(jié)、左前腿關節(jié)和前腿驅動軸;所述軀體組件，包括:前軀體殼體、后軀體殼體、前腿驅動舵機、軀體驅動舵機、后腿驅動舵機和軀體扭動關節(jié);所述后腿部組件，包括:后腿驅動軸、右后腿關節(jié)和左后腿關節(jié);所述尾部組件，包括:關節(jié)架A、關節(jié)架B、關節(jié)架C、關節(jié)舵機A、關節(jié)舵機B、關節(jié)舵機C和尾部支架。尾部防水波紋管固連在尾部組件上，軀體防水波紋管分別與前軀體殼體、后軀體殼體固連。
[0007]前腿驅動軸的一端分別與右前腿關節(jié)鉸接、左前腿關節(jié)鉸接，前腿驅動軸的另一端與前腿驅動舵機通過鍵連接，前腿驅動舵機置于前軀體殼體上。
[0008]后腿驅動軸的一端分別與右后腿關節(jié)鉸接、左后腿關節(jié)鉸接，后腿驅動軸的另一端與后腿驅動舵機通過鍵連接，后腿驅動舵機置于后軀體殼體上。
[0009]軀體驅動舵機置于前軀體殼體上，并與軀體扭動關節(jié)一端鉸接，軀體扭動關節(jié)的另一端與后軀體殼體鉸接。
[0010]控制器、電池組和浮力控制裝置均置于后軀體殼體上，無線收發(fā)器置于前軀體殼體上。尾部支架與后軀體殼體固連，關節(jié)舵機A置于關節(jié)架A上并與尾部支架鉸接，關節(jié)舵機B置于關節(jié)架B上并與關節(jié)架A鉸接，關節(jié)舵機C置于關節(jié)架C上并與關節(jié)架B鉸接。
[0011]電池組為機器人的控制器、無線收發(fā)器和浮力控制裝置供電，控制器通過無線收發(fā)器收到機器人的運動控制指令后執(zhí)行運動控制功能。當前腿驅動舵機收到指令轉動時，從而驅動左前腿關節(jié)和右前腿關節(jié)做抬腿、壓腿動作，后腿驅動舵機收到指令轉動時，驅動右后腿關節(jié)和左后腿關節(jié)做抬腿、壓腿動作，軀體驅動舵機收到指令帶動軀體扭動關節(jié)轉動，實現機器人四足的伸腿、收腿動作。同時，軀體驅動舵機和關節(jié)舵機A、關節(jié)舵機B、關節(jié)舵機C共同組成了機器人的尾部游動串聯關節(jié)，實現機器人的水中游動。
[0012]本發(fā)明將機器人的軀體扭轉運動和尾部游動三個關節(jié)相結合，實現兩棲機器人的爬行運動和游動，簡化了機構復雜度，解決了傳統(tǒng)兩棲機器人在陸地上和水中分別采用不同的推進機構導致的兩棲機器人機構復雜、適應性差、占用空間大、設計成本高、穩(wěn)定性差的問題。
【附圖說明】
[0013]圖1一種智能水陸兩棲機器人主體結構示意圖；
圖2 —種智能水陸兩棲機器人前腿部組件結構示意圖；
圖3 —種智能水陸兩棲機器人軀體組件結構示意圖；
圖4 一種智能水陸兩棲機器人后腿部組件結構示意圖；
圖5 —種智能水陸兩棲機器人尾部組件結構示意圖。
[0014]1.前腿部組件 2.軀體組件 3.后腿部組件 4.尾部組件 5.尾部防水波紋管 6.軀體防水波紋管 7.右前腿關節(jié) 8.左前腿關節(jié) 9.前腿驅動軸 10.軀體驅動舵機 11.后腿驅動舵機 12.軀體扭動關節(jié) 13.控制器 14.電池組 15.無線收發(fā)器 16.前腿驅動舵機 17.浮力控制裝置 18.后軀體殼體 19.前軀體殼體 20.后腿驅動軸 21.右后腿關節(jié) 22.左后腿關節(jié) 23.關節(jié)架A 24.關節(jié)架B25.關節(jié)架C 26.關節(jié)舵機A 27.關節(jié)舵機B 28.關節(jié)舵機C 29.尾部支架。
【具體實施方式】
[0015]一種智能水陸兩棲機器人，包括:前腿部組件1、后腿部組件3、尾部組件4、控制器
13、電池組14和無線收發(fā)器15，還包括:軀體組件2、尾部防水波紋管5、軀體防水波紋管6和浮力控制裝置17。
[0016]所述前腿部組件1，包括:右前腿關節(jié)7、左前腿關節(jié)8和前腿驅動軸9;所述軀體組件2，包括:前軀體殼體19、后軀體殼體18、前腿驅動舵機16、軀體驅動舵機10、后腿驅動舵機11和軀體扭動關節(jié)12;所述后腿部組件3，包括:后腿驅動軸20、右后腿關節(jié)21和左后腿關節(jié)22;所述尾部組件4，包括:關節(jié)架A23、關節(jié)架B24、關節(jié)架C25、關節(jié)舵機A26、關節(jié)舵機B27、關節(jié)舵機C28和尾部支架29。尾部防水波紋管5固連在尾部組件4上，軀體防水波紋管6分別與前軀體殼體19、后軀體殼體18固連。
[0017]前腿驅動軸9的一端分別與右前腿關節(jié)7鉸接、左前腿關節(jié)9鉸接，前腿驅動軸9的另一端與前腿驅動舵機16通過鍵連接，前腿驅動舵機16置于前軀體殼體19上。
[0018]后腿驅動軸20的一端分別與右后腿關節(jié)21鉸接、左后腿關節(jié)22鉸接，后腿驅動軸20的另一端與后腿驅動舵機11通過鍵連接，后腿驅動舵機11置于后軀體殼體18上。
[0019]軀體驅動舵機10置于前軀體殼體19上，并與軀體扭動關節(jié)12—端鉸接，軀體扭動關節(jié)12的另一端與后軀體殼體18鉸接。
[0020]控制器13、電池組14和浮力控制裝置17均置于后軀體殼體18上，無線收發(fā)器置15于前軀體殼體上19。尾部支架29與后軀體殼體18固連，關節(jié)舵機A26置于關節(jié)架A23上并與尾部支架29鉸接，關節(jié)舵機B27置于關節(jié)架B24上并與關節(jié)架A23鉸接，關節(jié)舵機C28置于關節(jié)架C25上并與關節(jié)架B24鉸接。
[0021]電池組14為機器人的控制器13、無線收發(fā)器15和浮力控制裝置17供電，控制器13通過無線收發(fā)器15收到機器人的運動控制指令后執(zhí)行運動控制功能。當前腿驅動舵機16收到指令轉動時，從而驅動左前腿關節(jié)9和右前腿關節(jié)7做抬腿、壓腿動作，后腿驅動舵機11收到指令轉動時，驅動右后腿關節(jié)21和左后腿關節(jié)22做抬腿、壓腿動作，軀體驅動舵機10收到指令帶動軀體扭動關節(jié)12轉動，從而實現機器人四足的伸腿、收腿動作。同時，軀體驅動舵機10和關節(jié)舵機A26、關節(jié)舵機B27、關節(jié)舵機C28共同組成了機器人的尾部游動串聯關節(jié)，實現機器人的水中游動。
【主權項】
1.一種智能水陸兩棲機器人，包括:前腿部組件(1)、后腿部組件(3)、尾部組件(4)、控制器(13)、電池組(14)和無線收發(fā)器(15)，其特征在于還包括:軀體組件(2)、尾部防水波紋管(5)、軀體防水波紋管(6)和浮力控制裝置(17); 所述前腿部組件(1)，包括:右前腿關節(jié)(7)、左前腿關節(jié)(8)和前腿驅動軸(9);所述軀體組件(2)，包括:前軀體殼體(19)、后軀體殼體(18)、前腿驅動舵機(16)、軀體驅動舵機(10)、后腿驅動舵機(11)和軀體扭動關節(jié)(12);所述后腿部組件(3)，包括:后腿驅動軸(20)、右后腿關節(jié)(21)和左后腿關節(jié)(22);所述尾部組件(4)，包括:關節(jié)架A(23)、關節(jié)架B(24)、關節(jié)架C(25)、關節(jié)舵機A(26)、關節(jié)舵機B(27)、關節(jié)舵機C(28)和尾部支架(29);尾部防水波紋管(5)固定連接在尾部組件(4)上，軀體防水波紋管(6)分別與前軀體殼體(19)、后軀體殼體(18 )固定連接； 前腿驅動軸(9)的一端分別與右前腿關節(jié)(7)鉸接、左前腿關節(jié)(8)鉸接，前腿驅動軸(9)的另一端與前腿驅動舵機(16)通過鍵連接，前腿驅動舵機(16)置于前軀體殼體(19)上；后腿驅動軸(20)的一端分別與右后腿關節(jié)(21)鉸接、左后腿關節(jié)(22)鉸接，后腿驅動軸(20)的另一端與后腿驅動舵機(11)通過鍵連接，后腿驅動舵機(11)置于后軀體殼體(18)上； 軀體驅動舵機(10 )置于前軀體殼體(19 )上，并與軀體扭動關節(jié)(12 ) 一端鉸接，軀體扭動關節(jié)(12)的另一端與后軀體殼體(18)纟父接； 控制器(13)、電池組(14)和浮力控制裝置(17)均置于后軀體殼體(18)上，無線收發(fā)器(15)置于前軀體殼體(19)上;尾部支架(29)與后軀體殼體(18)固定連接，關節(jié)舵機A(26)置于關節(jié)架A(23)上并與尾部支架(29)鉸接，關節(jié)舵機B(27)置于關節(jié)架B(24)上并與關節(jié)架A(23)鉸接，關節(jié)舵機C( 28)置于關節(jié)架C( 25)上并與關節(jié)架B( 24)鉸接； 電池組(14)為機器人的控制器(13)、無線收發(fā)器(15)和浮力控制裝置(17)供電，控制器(13)通過無線收發(fā)器(15)收到機器人的運動控制指令后執(zhí)行運動控制功能；當前腿驅動舵機(16)收到指令轉動時，從而驅動左前腿關節(jié)(8)和右前腿關節(jié)(7)做抬腿、壓腿動作，后腿驅動舵機(11)收到指令轉動時，驅動右后腿關節(jié)(21)和左后腿關節(jié)(22)做抬腿、壓腿動作，軀體驅動舵機(10)收到指令帶動軀體扭動關節(jié)(12)轉動，實現機器人四足的伸腿、收腿動作；同時，軀體驅動舵機(10 )和關節(jié)舵機A(26)、關節(jié)舵機B(27 )、關節(jié)舵機C(28)共同組成了機器人的尾部游動串聯關節(jié)，實現機器人的水中游動。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能水陸兩棲機器人，包括：前腿部組件（1）、后腿部組件（3）、尾部組件（4）、軀體組件（2）、尾部防水波紋管（5）、軀體防水波紋管（6）、控制器、電池組、無線收發(fā)器和浮力控制裝置。將兩棲機器人的軀體扭轉運動和尾部游動三個關節(jié)相結合，實現兩棲機器人的爬行運動和游動，簡化了機構復雜度，解決了傳統(tǒng)兩棲機器人在陸地上和水中分別采用不同的推進機構導致的兩棲機器人機構復雜、適應性差、占用空間大、設計成本高、穩(wěn)定性差的問題。
【IPC分類】B60F3/00, B62D57/032
【公開號】CN105480036
【申請?zhí)枴緾N201510850789
【發(fā)明人】仲啟亮, 孫春香, 韓士玉, 黃伯超, 陳健龍
【申請人】北京機械設備研究所
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月30日