一种水陆两栖全地形机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人相关技术领域，更准确的说涉及一种水陆两栖全地形机器人。

背景技术：

依照适用环境的不同，机器人可分为陆地机器人、水下机器人、飞行机器人等，而陆地环境复杂，针对山地、沙漠、森林等不同地形环境，还需要不同类型的陆地机器人进行适配。如此一来，为了在不同环境下进行相关作业，需要配备很多不同类型的机器人。在军事侦察、野外搜救、考古探险、抗震救灾等应用领域，由于环境复杂，即便携带多个机器人，仍可能会出现不能有效适配的情况，影响作业效率。

仿生学是二十世纪中期出现的一门综合性边缘学科，是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征，并把它们应用到技术系统，改善已有的技术工程设备，并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。由于仿生机器人所具有的灵巧动作对人类的生产、生活以及科学研究活动有着相当大的帮助，仿生机器人也成为了当今机器人研究领域的一个重要方向。其中，两栖仿生机器人能够适应陆地环境和水环境，具有较高的研究价值。近些年来，本领域出现了一些两栖仿生机器人设计，以解决机器人的适配性问题。现有的两栖仿生机器人多采用滚轮、履带或足式结构作为行动结构，在一些环境下适配性较好，但难以广泛适配复杂的陆地环境。也有一些两栖仿生机器人采用陆地模式和水下模式切换的形式，虽然适配性有所提高，但是结构普遍较为复杂，制造难度较大，制造成本较高，由于内部结构复杂，故障率也较高，可靠性不好，不能有效适配复杂恶劣的工作环境，影响工作效率。

综上，现有的水陆两栖机器人难以实现在结构简单可靠的情况下实现对水陆环境的适配，且难以广泛适配复杂的陆地环境，存在较大改进空间。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种水陆两栖全地形机器人，包括机身组件、转向组件以及行动组件，转向组件和行动组件分别设置在机身组件的两端，转向组件与机身组件可转动的连接，行动组件与机身组件连接，行动组件受机身组件的驱动摆动，进而驱动所述水陆两栖全地形机器人在水陆环境中前后运动，转向组件转动改变所述水陆两栖全地形机器人左右转向。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种水陆两栖全地形机器人，包括一机身组件、一转向组件以及一行动组件，所述转向组件与所述机身组件可转动的连接，所述行动组件设置在所述机身组件远离所述转向组件的一端与所述机身组件连接，所述转向组件受所述机身组件控制改变转动状态，所述行动组件受所述机身组件控制改变摆动状态。

优选地，所述机身组件包括一壳体、两个连接杆以及一驱动电机组，两个所述连接杆分别设置在所述壳体相对的两端与所述壳体连接，且两个所述连接杆共轴，所述驱动电机设置在所述壳体内部与所述壳体固定连接，所述壳体具有一转向部和一行动部，所述转向部位于所述壳体朝向所述转向组件的一端，且所述转向部与所述转向组件连接，所述行动部位于所述壳体朝向所述行动组件的一端，所述行动部为管状，所述驱动电机组穿过所述行动部与所述行动组件连接。

优选地，所述行动组件包括一螺旋杆组件、若干摆动连杆以及若干摆动架组，所述螺旋杆组件包括一连接片和一螺旋杆，所述连接片一端与所述螺旋杆固定连接，另一端在所述行动部与所述驱动电机组连接，若干所述摆动连杆分为数量相同的两组，且两组所述摆动连杆分别首尾相连的可转动连接，且两组所述摆动连杆分别与两个所述连接杆可转动的连接，若干所述摆动架组互相平行，且所有所述摆动架组两端分别与两组所述摆动连杆可转动的连接，所述螺旋杆依次穿过所述摆动架。

优选地，所述摆动架组包括两个结构相同的摆动架，所述摆动架包括两个连接件和两个摆动杆，两个所述连接件为结构相同的台阶状连接件，两个所述摆动杆平行，且所述摆动杆的两端分别与两个所述连接件固定连接，两个所述摆动架分别通过两个所述连接件互相连接，且所述摆动架组通过所述连接件与所述摆动连杆可转动的连接。

优选地，所述转向组件包括一机头罩、一转向齿轮、一十字连杆组以及一轴承，所述转向齿轮环绕所述机头罩，且所述转向齿轮与所述机头罩固定连接，所述机头罩内部具有一十字卡齿，所述十字连杆组与所述十字卡齿卡合连接，所述驱动电机组与所述十字连杆组固定连接，所述轴承位于所述机头罩内部与所述机头罩固定连接，所述转向部伸入所述轴承内部，且所述转向部与所述轴承的内圈过盈配合。

优选地，所述转向组件包括若干小轮，若干所述小轮均匀的设置在所述转向齿轮的齿之间，且所述小轮与所述转向齿轮可转动的连接。

优选地，所述十字连杆组包括两个互相垂直设置的十字连杆，所述十字连杆中部具有一连接孔和一卡槽，两个所述十字连杆分别通过所述卡槽互相垂直的连接。

优选地，所述轴承为防水双列滚子轴承。

优选地，所述机头罩远离所述机身组件的一端为锥状端。

优选地，所述壳体内部具有一u型座，所述驱动电机组与所述u型座契合，且所述驱动电机组与所述u型座固定连接。

与现有技术相比，本实用新型公开的一种水陆两栖全地形机器人的优点在于：所述水陆两栖全地形机器人水陆适配性好，能够较好地适配水中环境及多种陆上环境，工作效率较高；所述水陆两栖全地形机器人结构简单，可靠性好，且制造使用成本均较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1所示为本实用新型一种水陆两栖全地形机器人的结构示意图。

如图2所述为本实用新型一种水陆两栖全地形机器人的机身组件的结构示意图。

如图3所示为本实用新型一种水陆两栖全地形机器人的机身组件的右视图。

如图4所示为本实用新型一种水陆两栖地形机器人的转向组件的剖视图。

如图5所示为本实用新型一种水陆两栖全地形机器人的转向组件的右视图。

如图6所示为本实用新型一种水陆两栖全地形机器人的机头罩及转向齿轮的组合示意图。

如图7所示为本实用新型一种水陆两栖全地形机器人的十字连杆的结构示意图。

如图8所示为本实用新型一种水陆两栖全地形机器人的螺旋杆组件的结构示意图。

如图9所示为本实用新型一种水陆两栖全地形机器人的摆动架的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种水陆两栖全地形机器人包括一机身组件10、一转向组件20以及一行动组件30，所述转向组件20与所述机身组件10可转动的连接，所述行动组件30设置在所述机身组件10远离所述转向组件20的一端与所述机身组件10连接。所述转向组件20受所述机身组件10驱动改变转动状态，包括转动的开始和停止以及转动方向。所述行动组件30受所述机身组件10驱动改变摆动状态，包括摆动的开始和停止、摆动的频率以及摆动的方向。所述行动组件30驱动所述机身组件10沿直线运动，且运动方向为所述行动组件30的轴线方向，所述行动组件30的轴线方向为垂直于所述机身组件10和所述转向组件20连接端方向。所述转向组件20的转动方向为环绕所述轴线方向，所述转向组件20转动，驱动所述机身组件10进行转向。

参见图2和图3，所述机身组件10包括一壳体11、两个连接杆12、一驱动电机组13、一挡板14以及一角接触轴承15。所述壳体11为方形壳体，两个所述连接杆12分别设置在所述壳体11相对的两端与所述壳体11连接，且两个所述连接杆12共轴，所述行动组件30与两个所述连接杆12可转动的连接。所述驱动电机13设置在所述壳体11内部与所述壳体11固定连接，所述挡板14设置在所述驱动电机组13朝向所述行动组件30的一端，所述角接触轴承15与所述挡板14连接，且所述驱动电机组13穿过所述角接触轴承15与所述行动组件30连接，且所述驱动电机组13具有一转向输出轴131，所述转向输出轴131与所述转向组件20连接。所述壳体11进一步具有一转向部111、一行动部112以及一u型座113。所述转向部111位于所述壳体11朝向所述转向组件20的一端，且所述转向部111与所述转向组件20连接，所述转向部111为管状，所述转向输出轴131伸出所述转向部111。所述行动部112位于所述壳体11朝向所述行动组件30的一端，所述行动部112为管状，所述驱动电机组13穿过所述行动部112与所述行动组件30连接。所述u型座113位于所述壳体11内部，所述驱动电机组13与所述u型座113契合，且所述驱动电机组13与所述u型座113固定连接。

参见图4、图5和图6，所述转向组件20包括一机头罩21、一转向齿轮22、若干小轮23、一十字连杆组24以及一轴承25。所述机头罩21为管状，且所述机头罩21一端为锥状端，从而减小所述水陆两栖全地形机器人在水中移动时的阻力。所述转向齿轮22环绕所述机头罩21，且所述转向齿轮22与所述机头罩21固定连接。所述机头罩21内部具有一十字卡齿211，所述十字连杆组24与所述十字卡齿211卡合连接，所述转向输出轴131与所述十字连杆组24固定连接，当所述转向输出轴131转动时，带动所述十字连杆组24转动，进而带动所述机头罩21及所述转向齿轮22转动。所述轴承25位于所述机头罩21内部，所述轴承25与所述机头罩21固定连接，且所述轴承25与所述机头罩21共轴。所述轴承25为防水双列滚子轴承。所述转向部111伸入所述轴承25内部，且所述转向部111与所述轴承25的内圈过盈配合。当所述转向输出轴131驱动所述机头罩21转动时，所述轴承25的外圈相对于所述轴承25的内圈转动。

所述十字连杆组24包括两个互相垂直设置的十字连杆241。如图7所示，所述十字连杆241中部具有一连接孔2411和一卡槽2412，两个所述十字连杆241分别通过所述卡槽2412互相垂直的连接。所述转向输出轴131依次穿过两个所述连接孔2411与两个所述十字连杆241固定连接。

若干所述小轮23均匀的设置在所述转向齿轮22的齿之间，且所述小轮23与所述转向齿轮22可转动的连接。所述小轮23凸出所述转向齿轮22。当所述水陆两栖全地形机器人在陆上移动时，所述转向组件20通过所述小轮23与地表接触，从而保证所述水陆两栖全地形机器人能够顺畅地行进。当所述水陆两栖全地形机器人在水中移动时，所述转向齿轮22的转动会驱动所述水陆两栖全地形机器人转向。

参见图1、图8和图9，所述行动组件30包括一螺旋杆组件31、若干摆动连杆32以及若干摆动架组33。所述螺旋杆组件31包括一连接片311和一螺旋杆312，所述连接片311一端与所述螺旋杆312固定连接，另一端在所述行动部112与所述驱动电机组13连接，所述驱动电机组13驱动所述螺旋杆组件31转动。若干所述摆动连杆32分为数量相同的两组，且两组所述摆动连杆32分别首尾相连的可转动连接，且两组所述摆动连杆32分别与两个所述连接杆12可转动的连接。若干所述摆动架33互相平行的设置，且所有所述摆动架33两端分别与两组所述摆动连杆32可转动的连接，所述螺旋杆312依次穿过所述摆动架33。当所述驱动电机组13带动所述螺旋杆组件31转动时，在两个所述连接杆12及两组所述摆动连杆32的限位下，所述摆动架33产生摆动，驱动所述水陆两栖全地形机器人沿垂直于所述连接片311的方向运动。通过改变所述螺旋杆组件31的转动方向可改变所述水陆两栖全地形机器人的前后运行方向，通过改变所述螺旋杆组件31的转动速度可改变所述水陆两栖全地形机器人的运动速度。

所述摆动架组33由两个结构相同的摆动架331组合而成。如图9所示，所述摆动架331包括两连接件3311和两个摆动杆3312。两个所述连接件3311结构相同，均为台阶状连接件。两个所述摆动杆3312结构相同，平行设置，且所述摆动杆3312的两端分别与两个所述连接件3311固定连接。两个所述摆动架331分别通过两个所述连接件3311互相连接，且所述摆动架组33通过所述连接件3311与所述摆动连杆32可转动的连接。所述螺旋杆312可设置穿过两个所述摆动架331之间，也可以设置穿过两个所述摆动杆3312之间。所述螺旋杆312转动时通过推动所述摆动架331带动所述摆动架组33摆动。当所述水陆两栖全地形机器人在陆地上工作时，所述摆动架组33与地表接触，通过摆动推动所述水陆两栖全地形机器人移动；当所述水陆两栖全地形机器人在水中工作时，所述摆动架组33通过在水中摆动产生推力，驱动所述水陆两栖全地形机器人移动。

所述水陆两栖全地形机器人无需改变形态即可适配两栖工作要求，且结构简单，可靠性高，制造成本低，能够有效完成相关作业。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。