一种轮桨一体两栖机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种轮桨一体两栖机器人，该两栖机器人只需要利用一种行走机构就能够满足陆地和水面两种运动模式，其主要包括行走机构、连接约束、前壳体、后壳体、GPS定位模块、DSP控制模块、无线接收器、1号轴承、2号轴承、高能蓄电池一、两个1号电机、两个1号电机固定座、两个径向挡板、三个小齿轮、三个大齿轮、两个径向挡块、1号传动轴、键、轴承，高能蓄电池二、控制模块、2号电机、2号电机固定座、散热片、2号传动轴、轴承等。该轮桨一体式两栖机器人能够不用改变行走机构在陆地和水中运动，为海洋工程装备中水陆两栖机器人的研究提供了设计基础，并为海洋资源开发利用提供了载体设备。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种能够在水陆两种环境中工作运动的一种轮桨一体两栖机器人。 一种轮桨一体两栖机器人
【背景技术】
[0002] 当今世界全球面临最严重的问题就是能源短缺，开发利用新能源已经成为国内 外迫切追求的目标。然而对于河海资源的开发、利用、探测等需要一种能够在浅滩、滩涂、湖 泊等环境中能够实现运动的水陆两栖机器人，该机器人需要具备结构简单，紧凑，体积小的 特点，然而行走机构在两栖机器人设计中占有重要的位置，是整个机器人构成中一个不可 缺少的部分，与构成机器人的各种要素有着千丝万缕的关系。根据两栖机器人驱动机构和 运动形式的不同，现有的两栖机器人大致可以分为单一驱动型和复合驱动型两大类，然而 单一驱动方式的两栖机器人，无论是多足式、波动式、轮式、履带式等，都很难完全满足 机器人在水中或者在陆地上的很多要求，复合驱动机构成为近年来两栖机器人研究的一个 重点。为了实现两栖机器人分别在水中和陆地上多种模式下的高性能运动，本发明设计一 种轮桨一体式两栖机器人，它不仅能够在水中灵活运动也可以在陆地甚中运动，从而实现 水陆两种状况下的运动。
【发明内容】
[0003] 为实现结构简单，紧凑，体积小的特点，本发明中设计出的一种轮桨一体两栖机器 人能够满足多方面的需求，能够为海洋工程装备系中两栖机器人的研究设计提供良好的基 础。本发明采用如下的技术方案。
[0004] 一种轮桨一体式两栖机器人，包括行走机构、连接约束、前壳体、后壳体、GPS定位 模块、DSP控制模块、无线接收器、1号轴承、2号轴承、高能蓄电池一、两个1号电机、两个1 号电机固定座、两个径向挡板、三个小齿轮、三个大齿轮、两个径向挡块、1号传动轴、键、高 能蓄电池二、控制模块、2号电机、2号电机固定座、散热片、2号传动轴，所述行走机构包括 六个桨轮和六个桨叶，所述连接约束包括前旋转板、后旋转板、销钉、外回转体和内回转体， 所述前壳体包括一号上盖一和下壳一，所述后壳体包括上盖二和下壳二。
[0005] 所述桨叶焊接在桨轮外侧，所述连接约束两端分别连接前壳体和后壳体，所述两 个1号电机固定座固定在下壳一上，两个1号电机嵌入安装在1号电机固定座中。
[0006] 所述电机一端穿过径向挡块连接小齿轮，所述传动轴一端通过2号轴承固定在径 向挡板上，另一端通过一号轴承固定在下壳体一边缘处，所述大齿轮通过键连接在传动轴 中部。
[0007] 所述2号电机固定座固定在下壳二上，2号电机嵌入安装在2号电机固定座中，所 述2号电机外部安装有散热片，所述2号电机一端连接有小齿轮，所述小齿轮和大齿轮啮 合，所述大齿轮通过2号传动轴与控制转换器相连。
[0008] 所述内回转体与外回转体相连，所述前回转板通过销钉和外回转体相连，所述后 旋转板通过销钉和内回转体相连。
[0009] 所述上盖一和上盖二边缘处有密封凹槽，所述下壳一和下壳二边缘处有密封凸 起，所述上盖一、下壳一和上盖二、下壳二通过密封凹槽、密封凸起以及螺栓安装配合连接。 [0010] 本发明的优点是，只需要依靠两个驱动便可以灵活的实现陆地和水面两种运动方 式，并且能够在滩涂或者浅滩中稳定的运动，不会沉陷下去。该行走机构简单灵活，运用到 了两组液位传感控制单元检测所处的周围环境，当检测到相应信号后将信号传递给三个控 制箱，从而同步控制切换机构，实现陆地和水面两种环境中运动状态的切换，具有结构简单 紧凑和体积小，便于控制的特点，为设计新型水陆两栖机器人垫定了基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本发明一种轮桨一体两栖机器人结构布置图。
[0012] 图2是本发明一种轮桨一体两栖机器人侧视图。
[0013] 图3是本发明一种轮桨一体两栖机器人中的连接约束。
[0014] 图4是本发明一种轮桨一体两栖机器人前壳体内部结构示意图。
[0015] 图5是本发明一种轮桨一体两栖机器人上壳体1不意图。
[0016] 图6是本发明一种轮桨一体两栖机器人后壳体内部结构不意图。
[0017] 图7是本发明一种轮桨一体两栖机器人上壳体2不意图。
【具体实施方式】
[0018] 结合附图对本发明做进一步说明。
[0019] 如图所示：一种轮桨一体两栖机器人包括行走机构一四个桨轮2和四个桨叶 3、连接约束4--前旋转板43、后旋转板40、销钉44、外回转体42和内回转体41，前壳体 1--上盖一 102和下壳一 101，后壳体5--上盖二502和下壳二501、GPS定位模块12、 DSP控制模块11、无线接收器13、1号轴承15、2号轴承16、高能蓄电池一 19、两个1号电机 7、两个1号电机固定座6、两个径向挡板18、三个小齿轮17、三个大齿轮14、两个径向挡块 9、1号传动轴10、键8、高能蓄电池二21、控制模块23、2号电机24、2号电机固定座26、散热 片25、2号传动轴27、密封凹槽31、密封凸起30和螺栓44。
[0020] 本发明中用于在陆地和水面两种环境中自主行进的行走机构的操作过程如下：当 本轮桨一体式两栖机器在陆地上运动是四个桨轮2作为陆地行走机构，通过远程无线遥控 装置给无线接收器13下达命令从而进行控制，其中GPS定位模块12可以将机器人的位置 信息传递给控制者，从而进一步实现半自主的运动。当该机器人进入水中后，主要是通过桨 轮2和桨叶3作为水中推进机构运动，由于有前壳体1和后壳体2的存在，可以保证该两栖 机器人漂浮于水面上运动。前壳体1中上盖一 102和下壳一 101通过密封凹槽31和密封 凸起30紧扣起来，保证了密封性。后壳体5中上盖二502和下壳二501也是通过密封凹槽 31和密封凸起30紧扣。
【权利要求】
1. 一种轮桨一体两栖机器人，包括行走机构、连接约束、前壳体、后壳体、GPS定位模 块、DSP控制模块、无线接收器、1号轴承、2号轴承、高能蓄电池一、两个1号电机、两个1号 电机固定座、两个径向挡板、三个小齿轮、三个大齿轮、两个径向挡块、1号传动轴、键、高能 蓄电池二、控制模块、2号电机、2号电机固定座、散热片、2号传动轴，其特征在于所述行走 机构包括六个桨轮和六个桨叶，所述连接约束包括前旋转板、后旋转板、销钉、外回转体和 内回转体，所述前壳体包括一号上盖一和下壳一，所述后壳体包括上盖二和下壳二。
2. 根据权利要求1中所述的一种轮桨一体两栖机器人，其特征在于：所述桨叶焊接在 桨轮外侧，所述连接约束两端分别连接前壳体和后壳体，所述两个1号电机固定座固定在 下壳一上，两个1号电机嵌入安装在1号电机固定座中。
3. 根据权利要求1中所述的一种轮桨一体两栖机器人，其特征在于：所述电机一端穿 过径向挡块连接小齿轮，所述传动轴一端通过2号轴承固定在径向挡板上，另一端通过一 号轴承固定在下壳体一边缘处，所述大齿轮通过键连接在传动轴中部。
4. 根据权利要求1中所述的一种轮桨一体两栖机器人，其特征在于：所述2号电机固 定座固定在下壳二上，2号电机嵌入安装在2号电机固定座中，所述2号电机外部安装有散 热片，所述2号电机一端连接有小齿轮，所述小齿轮和大齿轮啮合，所述大齿轮通过2号传 动轴与控制转换器相连。
5. 根据权利要求1中所述的一种轮桨一体两栖机器人，其特征在于：所述内回转体与 外回转体相连，所述前回转板通过销钉和外回转体相连，所述后旋转板通过销钉和内回转 体相连。
6. 根据权利要求1中所述的一种轮桨一体两栖机器人，其特征在于：所述上盖一和上 盖二边缘处有密封凹槽，所述下壳一和下壳二边缘处有密封凸起，所述上盖一、下壳一和上 盖二、下壳二通过密封凹槽、密封凸起以及螺栓安装配合连接。
【文档编号】B60F3/00GK104097472SQ201410329865
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】吴子岳, 祁杰, 孙佳, 高亢, 何青义, 石祥 申请人:上海海洋大学