特种机器人折展装置和特种机器人的制作方法

本发明涉及机器人，具体地，涉及一种特种机器人折展装置和一种应该折展装置的特种机器人。

背景技术：

1、近年来，智能机器人技术进步飞速，作为智能机器人的一大类，特种作业机器人也得以快速发展和广泛应用，当下，特种作业机器人已在农业、电力、物流、安防与救援、军用、矿业、市政工程等领域中得以应用。

2、为了扩宽特种作业机器人对不同环境的适应性，当前不少企业和研发人员已尝试设计具备多运动模式的特种作业机器人，如飞行-行走模式的机器人、水陆两栖模式的机器人等，其中飞行-行走模式的机器人兼具飞行和地面行走的功能，从而可以分别满足高空作业和地面作业的使用需要。

3、但是相关技术中的飞行-行走模式的特种机器人存在结构冗余、体积庞大、不同模式间切换操作不便等问题，不利于特种机器人的推广应用。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明实施例提出一种特种机器人折展装置，该特种机器人折展装置能够使得特种机器人兼具飞行和行走的功能，且整体结构简单，方便了模式之间切换的便利性。

3、本发明实施例还提出一种包括上述特种机器人折展装置的特种机器人。

4、本发明实施例的特种机器人折展装置包括：

5、座体和驱动齿轮，所述驱动齿轮转动装配于所述座体；

6、转向臂和机架，所述转向臂的一端与所述座体转动装配并与所述驱动齿轮啮合，所述机架固定于所述转向臂的另一端；

7、连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和第五连杆，所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端均与所述机架转动相连，所述第三连杆的一端与所述第一连杆的另一端转动相连，所述第三连杆的另一端与所述第二连杆的中部转动相连，所述第四连杆的一端与所述第二连杆的另一端转动相连，所述第四连杆的另一端用于与动力转换装置相连，所述第五连杆的一端与所述第一连杆和所述第三连杆的连接处转动相连，所述第五连杆的另一端与所述第四连杆的中部转动相连；

8、所述动力转换装置包括旋翼和轮组，所述第四连杆的轴向与所述旋翼和所述轮组的轴向同轴布置，所述第四连杆在特种机器人处于飞行模式时竖直布置以使所述旋翼能够用于飞行，所述第四连杆在特种机器人处于行走模式时水平布置以使所述轮组能够在地面上滚动；

9、连杆驱动，所述连杆驱动装配于所述机架和所述连杆机构之间并用于驱使所述第四连杆切换至竖直或水平。

10、在一些实施例中，所述第二连杆和所述第五连杆平行布置，所述第三连杆和所述第四连杆平行布置，所述第三连杆和所述第四连杆之间的所述第二连杆的长度尺寸与所述第五连杆的长度尺寸一致，所述第二连杆和所述第五连杆之间的所述第四连杆的长度尺寸与所述第三连杆的长度尺寸一致。

11、在一些实施例中，所述第三连杆的长度尺寸和所述第五连杆的长度尺寸相同。

12、在一些实施例中，所述第二连杆、所述第三连杆、所述第五连杆均并行间隔布置有两个，所述第一连杆位于两个所述第二连杆之间并转动装配在两个所述第五连杆之间，所述第四连杆转动装配在两个所述第二连杆之间和两个所述第五连杆之间，两个所述第二连杆和两个所述第五连杆均转动装配在两个所述第三连杆之间。

13、在一些实施例中，所述第一连杆上设有至少一个第一耳板，所述机架上设有避让孔和至少一个第二耳板，所述连杆驱动配合在所述避让孔内，所述第二耳板设于所述避让孔的孔口侧，所述连杆驱动可伸缩，且所述连杆驱动的一端与至少一个所述第一耳板铰接，所述连杆驱动的另一端与至少一个所述第二耳板铰接；

14、所述机架为对称结构并具有对称轴线，所述第二耳板和所述避让孔均关于所述对称轴线对称布置，所述转向臂设有环形凸台，所述环形凸台与所述避让孔相对布置，部分所述连杆驱动配合在所述环形凸台内。

15、在一些实施例中，包括转向轴承和装配轴，所述座体上设有外环部，所述转向臂上设有内环部，所述外环部和所述内环部均为圆环状，且所述内环部插入所述外环部内，所述转向轴承装配于所述转向臂和所述座体之间并位于所述内环部内，所述装配轴穿过所述转向臂、所述转向轴承和所述座体；

16、所述座体包括顶板、底板和多个固定柱，所述顶板位于所述底板的上方，多个所述固定柱连接在所述顶板和所述底板之间并沿着所述座体的周向间隔布置，所述驱动齿轮和所述转向臂均转动装配于所述底板，所述外环部设于所述底板。

17、在一些实施例中，包括转动驱动，所述转动驱动设于所述座体，所述驱动齿轮设有两个，两个所述驱动齿轮啮合并均转动装配于所述座体，所述转动驱动与一个所述驱动齿轮相连并通过驱使一个所述驱动齿轮转动实现两个所述驱动齿轮的同步转动，且每个所述驱动齿轮均传动装配有所述转向臂、所述机架、所述连杆机构。

18、在一些实施例中，所述驱动齿轮、所述转向臂、所述机架、所述连杆机构形成折展臂组，所述折展臂组有多个，多个所述折展臂组关于所述座体对称布置和中心对称布置。

19、在一些实施例中，包括起落架和弹性件，所述起落架设于所述座体的底侧，所述起落架可柔性变形，所述弹性件设于所述起落架和所述座体之间，且所述弹性件可弹性变形以缓冲所述起落架着地时受到的冲击。

20、本发明实施例的特种机器人包括如上述任一实施例中所述的折展装置和动力转换装置，所述动力转换装置包括：

21、机座和第一驱动，所述机座固定于所述第四连杆的自由端，所述第一驱动设于所述机座并包括输出轴；

22、旋翼，所述旋翼与所述输出轴相连，所述第一驱动用于驱使所述旋翼转动以在飞行模式时驱使特种机器人飞行；

23、轮组，所述轮组可滑移地套设于所述输出轴的外周侧并具有传动位和分离位，在所述传动位，所述轮组与所述输出轴啮合以在行走模式时驱使所述轮组在地面滚动，在所述分离位，所述轮组和所述输出轴分离；

24、第二驱动，所述第二驱动转动装配于所述机座的外周侧，所述第二驱动与所述轮组相连并用于驱使所述轮架在所述传动位和所述分离位之间切换。

25、有益效果：本发明实施例的特种机器人折展装置和特种机器人，兼具飞行和行走的功能，且整体结构简单、稳定可靠，不同模式之间切换方便，充分满足了不同模式和姿态的使用需要。

技术特征：

1.一种特种机器人折展装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的折展装置，其特征在于，所述第二连杆和所述第五连杆平行布置，所述第三连杆和所述第四连杆平行布置，所述第三连杆和所述第四连杆之间的所述第二连杆的长度尺寸与所述第五连杆的长度尺寸一致，所述第二连杆和所述第五连杆之间的所述第四连杆的长度尺寸与所述第三连杆的长度尺寸一致。

3.根据权利要求2所述的折展装置，其特征在于，所述第三连杆的长度尺寸和所述第五连杆的长度尺寸相同。

4.根据权利要求2所述的折展装置，其特征在于，所述第二连杆、所述第三连杆、所述第五连杆均并行间隔布置有两个，所述第一连杆位于两个所述第二连杆之间并转动装配在两个所述第五连杆之间，所述第四连杆转动装配在两个所述第二连杆之间和两个所述第五连杆之间，两个所述第二连杆和两个所述第五连杆均转动装配在两个所述第三连杆之间。

5.根据权利要求4所述的折展装置，其特征在于，所述第一连杆上设有至少一个第一耳板，所述机架上设有避让孔和至少一个第二耳板，所述连杆驱动配合在所述避让孔内，所述第二耳板设于所述避让孔的孔口侧，所述连杆驱动可伸缩，且所述连杆驱动的一端与至少一个所述第一耳板铰接，所述连杆驱动的另一端与至少一个所述第二耳板铰接；

6.根据权利要求1所述的折展装置，其特征在于，包括转向轴承和装配轴，所述座体上设有外环部，所述转向臂上设有内环部，所述外环部和所述内环部均为圆环状，且所述内环部插入所述外环部内，所述转向轴承装配于所述转向臂和所述座体之间并位于所述内环部内，所述装配轴穿过所述转向臂、所述转向轴承和所述座体；

7.根据权利要求1所述的折展装置，其特征在于，包括转动驱动，所述转动驱动设于所述座体，所述驱动齿轮设有两个，两个所述驱动齿轮啮合并均转动装配于所述座体，所述转动驱动与一个所述驱动齿轮相连并通过驱使一个所述驱动齿轮转动实现两个所述驱动齿轮的同步转动，且每个所述驱动齿轮均传动装配有所述转向臂、所述机架、所述连杆机构。

8.根据权利要求7所述的折展装置，其特征在于，所述驱动齿轮、所述转向臂、所述机架、所述连杆机构形成折展臂组，所述折展臂组有多个，多个所述折展臂组关于所述座体对称布置和中心对称布置。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的折展装置，其特征在于，包括起落架和弹性件，所述起落架设于所述座体的底侧，所述起落架可柔性变形，所述弹性件设于所述起落架和所述座体之间，且所述弹性件可弹性变形以缓冲所述起落架着地时受到的冲击。

10.一种特种机器人，其特征在于，包括如上述权利要求1-9中任一项所述的折展装置和动力转换装置，所述动力转换装置包括：

技术总结
本发明公开了一种特种机器人折展装置和特种机器人，包括座体，驱动齿轮，转向臂和机架，连杆机构和连杆驱动，驱动齿轮转动装配于座体；转向臂的一端与座体转动装配并与驱动齿轮啮合，机架固定于转向臂的另一端；连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和第五连杆，动力转换装置包括旋翼和轮组，第四连杆的轴向与旋翼和轮组的轴向同轴布置；连杆驱动装配于机架和连杆机构之间。本发明的折展装置能够使得特种机器人兼具飞行和行走的功能，且整体结构简单，方便了模式之间切换的便利性。

技术研发人员：马英,王伦,佟友,任怀伟,侯刚,刘剑,魏存跃,李提建
受保护的技术使用者：中煤科工开采研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4