一种陆空两栖模块化机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种陆空两栖模块化机器人，属于机器人技术领域。其包括至少一个子单元，子单元包括机体以及安装于机体上的旋翼；机体包括壳体以及设置于壳体底部的全向轮，壳体包括容纳旋翼的空腔以及设置于壳体外侧的至少两个连接侧面，子单元通过连接侧面连接；旋翼包括与壳体旋转连接的环形骨架以及与环形骨架旋转连接的旋转组件，环形骨架的转动中心线与旋转组件的转动中心线垂直。本发明专利技术在不改变自身机体航向的情况下朝任意方向运动，可以弥补单个运动平台驱动力不足以及运动平台形状的限制。形状以及数量也可以根据任务需求来零活选取，提高了适应性。

An amphibious modular robot

The invention discloses a land and air amphibious modular robot, belonging to the field of robot technology. It comprises at least one subunit, including a body and a rotor mounted on the body, a body including a case and an omnidirectional wheel mounted at the bottom of the case, the case including a cavity for accommodating the rotor and at least two connecting sides arranged on the outer side of the case, the subunit being connected by the connecting side, and the rotor including the case. The rotating center line of the ring skeleton is perpendicular to the rotating center line of the rotating assembly. The invention moves in any direction without changing the course of its own body, and can compensate for the insufficient driving force of a single moving platform and the limitation of the shape of the moving platform. Shape and quantity can also be selected according to mission requirements, and the adaptability is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种陆空两栖模块化机器人
本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种陆空两栖模块化机器人。
技术介绍
机器人技术广泛应用与生产生活中，尤其是两栖机器人，扮演着更加重要的角色。目前，旋翼机器人因其稳定性、滞空性等特点广泛应用于航拍、快递运送等领域。但是，现有的多旋翼机器人在出厂时就已经结构固定，其载重、尺寸等参数在后期是无法改变的，不能够根据任务载荷来灵活的选择。此外，在陆地应用最广的属于轮式机器人，尤其是以全向轮为驱动轮的机器人因其全向性的特点更是广泛应用与工厂生产等领域。但是以全向轮为驱动轮的轮式机器人因其全向轮对地面环境苛刻的要求，有杂质陆地表面很影响机器人的正常运动，甚至有的轮式机器人只能在光滑的陆地表面运动，更是限制了这类机器人的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种陆空两栖模块化机器人，以解决现有旋翼机器人尺寸、载重固定而导致灵活性不够以及地面全向轮机器人无法适应苛刻环境的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种陆空两栖模块化机器人，包括至少一个子单元，子单元包括机体以及安装于机体上的旋翼；机体包括壳体以及设置于壳体底部的全向轮，壳体包括容纳旋翼的空腔以及设置于壳体外侧的至少两个连接侧面，子单元通过连接侧面连接；旋翼包括与壳体旋转连接的环形骨架以及与环形骨架旋转连接的旋转组件，环形骨架的转动中心线与旋转组件的转动中心线交叉；旋转组件包括支架、设置于支架中部的驱动电机以及与驱动电机连接的螺旋桨，支架的两端分别与环形骨架旋转连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述壳体的顶部成对设置有第一安装座，环形骨架上分别成对设置有第二安装座和第三安装座，第二安装座与第一安装座对应，第二安装座与第三安装座交叉分布；环形骨架通过同时与第一安装座、第二安装座配合的第一转轴与机体旋转连接，旋转组件通过与第三安装座配合的第二转轴与环形骨架旋转连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述第一转轴包括第一固定轴和第一转动轴，第一固定轴和第一转动轴均与第一安装座活动连接，并且第一固定轴与其中一个第二安装座固定连接，第一转动轴与另一个第二安装座活动连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述机体还包括齿轮组件和第一伺服电机，齿轮组件包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮的齿轮轴与第一伺服电机的驱动轴连接，从动齿轮的齿轮轴与第一固定轴连接，第一伺服电机通过齿轮组件和第一固定轴驱动环形骨架旋转。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述第二转轴包括第二固定轴和第二转动轴，第二固定轴与其中一个第三安装座固定连接，第二转动轴与另一个第三安装座活动连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述旋转组件还包括设置于支架上的第二伺服电机，第二伺服电机的驱动轴与第二固定轴连接，以驱动旋转组件转动。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述支架包括两个间隔设置的条形侧板以及连接两个条形侧板的端板，端板分别设置于条形侧板的两端，驱动电机固定在两个条形侧板之间并且位于环形骨架的几何中心处，第二伺服电机固定在端板上。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，每个连接侧面上设有电磁铁，并且每个连接侧面上设有凹槽或凸台，凹槽和凸台交叉分布在不同的连接侧面上。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，不同子单元上的连接侧面通过粘接、静电吸引或卡扣连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述壳体包括6个连接侧面，6个连接侧面首尾相连形成正六边形。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述陆空两栖模块化机器人包括4个或6个子单元。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的陆空两栖模块化机器人包括多个子单元，子单元的具体数目可以根据实际任务需求来确定，以满足不同的任务载荷以及不同尺寸大小的需求。子单元由螺旋桨提供推力，螺旋桨由驱动电机驱动，并且螺旋桨在第一伺服电机和第二伺服电机的带动下可以朝任意方向转动。本专利技术的陆空两栖模块化机器人，其机体底部设有全向轮，能够在陆地上并且在不改变自身姿态的情况下朝任意方向运动。本专利技术的壳体的连接侧面设有可控制极性的电磁铁，用于不同子单元之间的连接。并且在连接侧面设有凸台和凹槽，用于不同子单元之间的固定和定位。本专利技术的陆空两栖模块化机器人以根据具体任务需求，选择不同数量的子单元进行连接，可以连接为四旋翼、六旋翼及其它可在空中飞行的模式。附图说明图1为本专利技术实施例的陆空两栖模块化机器人的结构示意图；图2为本专利技术实施例的陆空两栖模块化机器人的子单元的立体结构示意图；图3为本专利技术实施例的陆空两栖模块化机器人的子单元的底部结构示意图；图4为本专利技术实施例的陆空两栖模块化机器人的子单元的局部结构示意图；图5为本专利技术实施例的陆空两栖模块化机器人的旋翼的结构示意图；图6为本专利技术另一个实施例的陆空两栖模块化机器人的结构示意图。图中：100-陆空两栖模块化机器人；10-子单元；101-机体；201-旋翼；111-壳体；112-全向轮；113-空腔；114-连接侧面；115-凹槽；116-凸台；117-电磁铁；118-第一安装座；119-主动齿轮；120-从动齿轮；121-第一伺服电机；211-环形骨架；212-旋转组件；213-第二安装座；214-第三安装座；215-第一固定轴；216-第一转动轴；217-第二固定轴；218-第二转动轴；219-支架；220-驱动电机；221-螺旋桨；223-第二伺服电机；224-条形侧板；225-端板。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1请参照图1所示出的陆空两栖模块化机器人100，包括4个子单元10。4个子单元10拼接成一个四旋翼201飞行平台的机器人。请参照图2和图3，子单元10包括机体101以及安装于机体101上的旋翼201。请参照图3，机体101包括壳体111以及设置于壳体111底部的全向轮112。在本实施例中，全向轮112的个数为3个，3个全向轮112均匀分布在壳体111的底部。显然地，在本专利技术的其他实施例中，全向轮112的个数可以是2个或4个，甚至更多。如图2和图3所示，壳体111包括容纳旋翼201的空腔113以及设置于壳体111外侧的连接侧面114。壳体111的空腔113的形状包括但不仅限于圆形，也可以是其他几何形状，只要能够容纳旋翼201即可。不同的两个子单元10通过连接侧面114连接。壳体111的横截面为轴对称结构，在本实施例中，壳体111为横截面呈正六边形的中空壳体111。显然地，在本专利技术的其他实施例中壳体111的横截面也可以是正三角形、正方形或正五边形等。连接侧面114的数量与壳体111的形状有关，例如在本实施例中，横截面为正六边形的壳体111，其外侧为6个连接侧面114，用于与其他相同的子单元10进行连接。6个连接侧面114首尾相连形成正六边形。如图2所示，每个连接侧面114上设有电磁铁117，并且每个连接侧面114上设有凹槽115或凸台116，凹槽115和凸台116交叉分布在不同的连接侧面114上。本实施例的连接侧面114通过电磁铁117吸附连接，并且通过凹槽115和凸台116的配合将连接的两个子单元10进行定位固定。凹槽115还可以被替换为是开设在壳体111侧壁上的通孔。如图2所示，该通孔为圆形孔，凸台116为相匹配的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陆空两栖模块化机器人，其特征在于，包括至少一个子单元，所述子单元包括机体以及安装于所述机体上的旋翼；所述机体包括壳体以及设置于所述壳体底部的全向轮，所述壳体包括容纳所述旋翼的空腔以及设置于所述壳体外侧的至少两个连接侧面，所述子单元通过所述连接侧面连接；所述旋翼包括与所述壳体旋转连接的环形骨架以及与所述环形骨架旋转连接的旋转组件，所述环形骨架的转动中心线与所述旋转组件的转动中心线交叉；所述旋转组件包括支架、设置于所述支架中部的驱动电机以及与所述驱动电机连接的螺旋桨，所述支架的两端分别与所述环形骨架旋转连接。

【技术特征摘要】
1.一种陆空两栖模块化机器人，其特征在于，包括至少一个子单元，所述子单元包括机体以及安装于所述机体上的旋翼；所述机体包括壳体以及设置于所述壳体底部的全向轮，所述壳体包括容纳所述旋翼的空腔以及设置于所述壳体外侧的至少两个连接侧面，所述子单元通过所述连接侧面连接；所述旋翼包括与所述壳体旋转连接的环形骨架以及与所述环形骨架旋转连接的旋转组件，所述环形骨架的转动中心线与所述旋转组件的转动中心线交叉；所述旋转组件包括支架、设置于所述支架中部的驱动电机以及与所述驱动电机连接的螺旋桨，所述支架的两端分别与所述环形骨架旋转连接。2.根据权利要求1所述的陆空两栖模块化机器人，其特征在于，所述壳体的顶部成对设置有第一安装座，所述环形骨架上分别成对设置有第二安装座和第三安装座，所述第二安装座与所述第一安装座对应，所述第二安装座与所述第三安装座交叉分布；所述环形骨架通过同时与所述第一安装座、第二安装座配合的第一转轴与所述机体旋转连接，所述旋转组件通过与所述第三安装座配合的第二转轴与所述环形骨架旋转连接。3.根据权利要求2所述的陆空两栖模块化机器人，其特征在于，所述第一转轴包括第一固定轴和第一转动轴，所述第一固定轴和所述第一转动轴均与所述第一安装座活动连接，并且所述第一固定轴与其中一个第二安装座固定连接，所述第一转动轴与另一个第二安装座活动连接。4.根据权利要求3所述的陆空两栖模块化机器人，其特征在于，所述机体还包括齿轮组件和第一伺服电机，所述齿轮组...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄德青，马磊，李斌斌，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51