所述翼帆1-AU-BU-C间的同步转动；靠近所述伺服电机6相连的所述小带轮IV-4-D的所述短同步带IV-5外侧安装有一个张紧隋轮IV-2-A，在靠近所述大带轮IV-1的所述长同步带IV-3外侧安装有两个张紧隋轮IV-2-B、IV-2-C。
[0025]所述翼帆转动安装机构IIIA、IIIB、IIIC是:一个FL005轴承座IIIC-3固定安装于所述中部翼帆定位板8，一个FL004轴承座IIIC-4固定安装于一个FL004安装板IIIC-1，所述FL004安装板IIIC-1与所述船身1-1固定连接；一个主轴IIIC-2采用反向安装方式与所述FL005轴承座IIIC-3和所述FL004轴承座IIIC-4构成转动连接，一个主轴延长轴IIIC-5通过螺钉与所述主轴IIIC-2固定连接，一块翼帆初始安装定位板IIIC-7与所述螺钉IIIC-6头轴孔配合后插入所述底端翼帆定位板7，保证翼帆1-A、1-B、1-C相对于所述船体I的初始位置相同。
[0026]两根定位板相对定位轴IIIC-9-A、IIIC-9-B连接所述底端翼帆定位板7、FL004安装板IIIC-1和中部翼帆定位板8 ;一根线管2连接所述中部翼帆定位板8和所述顶端翼帆定位板3，所述风向风速仪4的数据线穿过所述线管2接至控制系统。
[0027]实施例三:
如图1所示，所述船体I由一个船身1-1和一个船壳1-2以螺钉旋配而成；所述船身1-1是由铝型材搭建的“十”字型框架式结构，便于控制系统、电源系统和传感系统安装且可减轻自身质量，机器人惯性小，启停性能好；所述船壳1-2前端采用弧形结构，机器人前进时，空气阻力小。
[0028]—个风向风速仪4与所述顶端翼帆定位板3固定连接，该风向风速仪9实时获取环境风的信息，反馈至控制系统使所述伺服电机6驱动所述小带轮IV-4-D，该小带轮IV-4-D通过一个短同步带IV-5连接一个大带轮IV-1，所述大带轮IV-1与一个小带轮IV-4-B同轴安装，所述小带轮IV-4-B通过一条长同步带IV-3连接两个小带轮IV-4-A、IV-4-C。所述小带轮IV-4-A、IV-4-B、IV-4-C分别通过所述翼帆转动安装结构IIIA、IIIB、IIIC与所述翼帆1-A、1-B、1-C固定连接，所述小带轮IV-4-A、IV-4-B、IV-4-C同步转动，即可实现所述翼帆1-A、1_B、1-C攻角实时同步调节，构成翼帆攻角调节闭环控制，以保证提供最大的驱动力且不会使机器人发生倾覆，机器人运动平稳。
[0029]一块翼帆初始安装定位板IIIC-7与所述螺钉IIIC-6头轴孔配合后插入所述底端翼帆定位板7，保证多个翼帆1-A、1-B、1-C的初始位置相同。该翼帆初始安装定位板IIIC-7可保证所述翼帆同步转动机构IV安装于所述翼帆转动安装机构IIIC时，所述翼帆1-C相对于所述船体I位置不变，并且可保证多翼帆极地探测机器人不执行任务时，所述翼帆1-C可调回初始位置。多翼帆极地探测机器人执行探测任务时，卸下所述翼帆初始安装定位板IIIC-7，使所述翼帆1-C与所述小带轮IV-4-C同步转动。
[0030]多个翼帆1-A、1-B、1-C相对位置通过所述底端翼帆定位板3、中部翼帆定位板7和顶端翼帆定位板8确定，所述底端翼帆定位板7、中部翼帆定位板8和顶端翼帆定位板3均固定安装于所述船体I上并通过所述定位轴IIIC-9-A、IIIC-9-B使所述底端翼帆定位板7、中部翼帆定位板8和顶端翼帆定位板3上的翼帆安装孔同轴。
[0031]翼帆间的相对位置准确且不易发生改变，能够保持最大驱动力的最佳间距，多翼帆极地探测机器人控制策略的有效性长。
[0032]以上【具体实施方式】用来解释说明本发明，而不是对发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落在本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种多翼帆极地探测机器人，包括一个船体(I)、一个前轮转向机构(II)、一个翼帆同步转动机构(IV )、三个翼帆转动安装机构(IIIA、IIIB、IIIC)、三块翼帆(1-A、1-B、1-C )、一块底端翼帆定位板(7)、一块中部翼帆定位板(8)、一块顶端翼帆定位板(3)和一个风向风速仪(4)，其特征在于: a.所述前轮转向机构(II)是一个平行四边形机构，用螺钉和T型螺母固定安装于所述船体(I)上，通过舵机(5)驱动所述前轮转向机构(II)，实现多翼帆极地探测机器人绕轴线Z的转向运动； b.所述翼帆(1-A、1-B、1-C)通过环形螺钉组分别固定于所述翼帆转动安装机构(IIIA, ΙΙΙΒ、IIIC)，所述翼帆转动安装机构(ΙΙΙΑ、ΙΙΙΒ、IIIC)采用键和轴用挡圈与所述翼帆同步转动机构(IV)连接，所述翼帆转动安装机构(ΙΙΙΑ、ΙΙΙΒ、IIIC)安装于所述船体(I)，通过伺服电机(6)驱动一个小带轮(IV-4-D)，实现所述翼帆(1-Α、1-Β、1-C)相对于所述船体(I)的同步转动； c.所述底端翼帆定位板(7)和中部翼帆定位板(8)用T型螺母和法兰螺母与所述船体(I)固定连接，所述顶端翼帆定位板(3)通过轴承座与所述翼帆(1-A、1-B、1-C)构成轴线Z方向上的固定连接，所述风向风速仪(4 )固定安装于所述顶端翼帆定位板(3 )。2.根据权利要求1所述的多翼帆极地探测机器人，其特征在于，所述船体(I)由一个船身(1-1)和一个船壳(1-2)以螺钉旋配而成；根据所述翼型(1-A、1-B、1-C)的“品”字型分布特点，所述船身(1-1)是由铝型材搭建的“十”字型框架式结构，所述船壳(1-2)前端采用弧形结构。3.根据权利要求1所述的多翼帆极地探测机器人，其特征在于，所述翼帆同步转动机构(IV)是:一个小带轮(IV-4-D)通过一条短同步带(IV-5)连接一个大带轮(IV-1)，所述大带轮(IV-1)与一个小带轮(IV-4-B)同轴安装，所述小带轮(IV-4-B)通过一条长同步带(IV-3)连接两个小带轮(IV-4-A、IV-4-C);所述伺服电机(6)驱动所述小带轮(IV-4-D)，实现所述大带轮(IV-1)和小带轮(IV-4-A、IV-4-B、IV-4-C)的同步转动，即所述翼帆(1_A、1-B、1-C)间的同步转动；靠近所述伺服电机(6)相连的所述小带轮(IV-4-D)的所述短同步带(IV-5)外侧安装有一个张紧隋轮(IV-2-A)，在靠近所述大带轮(IV-1)的所述长同步带(IV-3)外侧安装有两个张紧隋轮(IV-2-B、IV-2-C)。4.根据权利要求1所述的多翼帆极地探测机器人，其特征在于，所述翼帆转动安装机构(IIIA、IIIB、IIIC)是:一个FL005轴承座(IIIC-3)固定安装于所述中部翼帆定位板(8)，一个FL004轴承座(IIIC-4)固定安装于一个FL004安装板(IIIC-1)，所述FL004安装板(IIIC-1)与所述船身(1-1)固定连接；一个主轴(IIIC-2)采用反向安装方式与所述FL005轴承座(IIIC-3)和所述FL004轴承座(IIIC-4)构成转动连接，一个主轴延长轴(IIIC-5)通过螺钉与所述主轴(IIIC-2)固定连接，一个翼帆初始安装定位板(IIIC-7)与所述螺钉(11106)头轴孔配合后插入所述底端翼帆定位板(7)，保证翼帆(14、1-8、1-0相对于所述船体(I)的初始位置相同。5.根据权利要求1所述的多翼帆极地探测机器人，其特征在于，两根定位板相对定位轴(IIIC-9-A、IIIC-9-B)连接所述底端翼帆定位板(7)、FL004安装板(IIIC-1)和中部翼帆定位板(8);—根线管(2)连接所述中部翼帆定位板(8)和所述顶端翼帆定位板(3)，所述风向风速仪(4)的数据线穿过所述线管(2)接至控制系统。
【专利摘要】本发明公开了一种多翼帆极地探测机器人。它包括一个船体、一个前轮转向机构、一个翼帆同步转动机构、三个翼帆转动安装机构、三块翼帆、三块翼帆定位板和一个风向风速仪。通过所述舵机驱动所述前轮转向机构实现多翼帆极地探测机器人绕轴线Z的转向运动。所述翼帆固定于所述翼帆转动安装机构，固定在所述船体上的所述翼帆转动安装机构与所述翼帆同步转动机构固定连接，通过所述伺服电机转动实现所述翼帆相对于所述船体的同步运动。所述中部翼帆定位板和底端翼帆定位板与所述船体固定，支撑所述风向风速仪的所述顶端翼帆定位板与所述翼帆构成轴线Z方向上的固定连接。本发明结构紧凑，运动平稳，运动范围广，续航时间长。
【IPC分类】B25J11/00
【公开号】CN104889993
【申请号】CN201510335920
【发明人】谢少荣, 冯凯, 陈继清, 罗均, 吴翔, 程启兴
【申请人】上海大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月17日