一种多功能水陆仿生机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及机器人技术领域，具体涉及一种多功能水陆仿生机器人，包括有壳体，壳体的两侧安装有多对仿生腿，仿生腿的活动端安装有第四旋转驱动器，第四旋转驱动器的输出轴安装有多功能足，多功能足包括有固定安装在第四旋转驱动器输出轴上的浮筒，浮筒为水滴形状的壳体，浮筒的钝角端安装有防滑钉，浮筒的锐角端安装有电动自走轮；壳体的前端安装有视觉接收器，壳体内部安装有控制器，视觉接收器、仿生腿、第四旋转驱动器和电动自走轮均与控制器电连接；该机器人可以适应公路、山路、沼泽和水面，用途广泛，并且水面驱动机构不浸泡在水中，不会短路也不会被水草缠住。

A multifunctional bionic robot for water and land

【技术实现步骤摘要】
一种多功能水陆仿生机器人
本技术涉及机器人
，具体涉及一种多功能水陆仿生机器人。
技术介绍
随着机器人技术的不断发展，现代生活中机器人技术的应用日益增多。在民用领域中，灾难救援、环境监测、管线架设和检修以及更换等工作中，机器人可代替操作人员进行作业；在军用领域中，可在战场上用于隐蔽侦查和物资运送等任务。现有的移动机器人主要采用轮式、履带式和腿式三种运动方式。轮式机器人具有高速高效的特点，技术成熟，但其越障能力差，不能适应复杂地形环境。履带式机器人适应能力强，结构紧凑，具有良好的环境适应性，但存在重量大、摩擦阻力较大、能耗较高的缺点。腿式机器人机动性好、越障能力强，但是自主控制复杂。水陆两栖机器人是将陆地移动机器人与水中机器人的特征相结合，具有陆地移动机器人对地形适应性强和水中机器人运行稳定、速度快的双重优势，实现在水陆变换介质中持续稳定工作。中国专利CN102050162A公开了“一种轮桨腿一体化驱动的水陆两栖机器人”。该机器人采用三组对称分布的轮桨腿驱动模块，满足机器人在水陆两栖环境的爬行和浮游运动模式需求，但机器人的轮桨腿复合结构中腿的功能依靠桨叶外缘固接轮缘实现，在陆地运动过程中，细条状物体或杂草容易缠绕在桨叶上，致使运动的效率降低；而且与爬行机器人相比，对不同地形的适应能力较弱。中国专利CN104773042B公开了一种具有可变形结构的水陆两栖机器人，该机器人采用六足可变形结构，使机器人运动方式灵活多变，实现轮式快速移动、仿生爬行运动及水面航行运动的功能。该专利公开的机器人采用嵌入式螺旋桨轮，解决了机器人从陆地到水面转换过程中动力转换问题，既能在陆地运动中有效保护螺旋桨桨叶，又能够为机器人的水中运动提供动力；但是该机器人在水中行动时，细条状物体或水草容易缠绕在桨叶上，致使运动的效率降低，并且用于驱动螺旋桨轮的直流电机浸入在水中工作，容易短路。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多功能水陆仿生机器人，该机器人可以适应公路、山路、沼泽和水面，用途广泛，并且水面驱动机构不浸泡在水中，不会短路也不会被水草缠住。为达此目的，本技术采用以下技术方案：提供一种多功能水陆仿生机器人，其特征在于，包括有壳体(1)，壳体(1)的两侧安装有多对仿生腿(2)，仿生腿(2)的活动端安装有第四旋转驱动器(3)，第四旋转驱动器(3)的输出轴安装有多功能足(4)，多功能足(4)包括有固定安装在第四旋转驱动器(3)输出轴上的浮筒(4a)，浮筒(4a)为水滴形状的壳体，浮筒(4a)的钝角端安装有防滑钉(4b)，浮筒(4a)的锐角端安装有电动自走轮(4c)；壳体(1)的前端安装有视觉接收器(1a)，壳体(1)内部安装有控制器，视觉接收器(1a)、仿生腿(2)、第四旋转驱动器(3)和电动自走轮(4c)均与控制器电连接；壳体(1)内部安装有联网通信模块，联网通信模块与控制器电连接；仿生腿(2)有三对；仿生腿(2)包括有第一旋转驱动器(2a)、第二旋转驱动器(2b)、第一连杆(2c)、第三旋转驱动器(2d)和第二连杆(2e)，第一旋转驱动器(2a)固定安装在壳体(1)的侧面，第一旋转驱动器(2a)的旋转轴竖直设置，第二旋转驱动器(2b)固定安装在第一旋转驱动器(2a)的工作端，第二旋转驱动器(2b)的旋转轴水平设置，第一连杆(2c)的一端与第二旋转驱动器(2b)的工作端固定连接，第一连杆(2c)的另一端与第三旋转驱动器(2d)的固定端固定连接，第二连杆(2e)的一端与第三旋转驱动器(2d)的工作端固定连接，第四旋转驱动器(3)固定安装在第二连杆(2e)的工作端；第一旋转驱动器(2a)、第二旋转驱动器(2b)和第三旋转驱动器(2d)均与控制器电连接；第一旋转驱动器(2a)、第二旋转驱动器(2b)和第三旋转驱动器(2d)均包括有摆动舵机和U形支架，U形支架固定安装在摆动舵机的工作端；第四旋转驱动器(3)包括有第二摆动舵机(3a)和刚性联轴器(3b)，浮筒(4a)的侧面设置有转轴(4a1)，第二摆动舵机(3a)固定安装在仿生腿(2)的活动端，第二摆动舵机(3a)的输出轴和转轴(4a1)通过刚性联轴器(3b)固定连接。壳体(1)的顶端安装有吹风机构(5)，吹风机构(5)包括有轴流风机(5b)，轴流风机(5b)的工作端朝向壳体(1)的前端设置，轴流风机(5b)与控制器电连接。壳体(1)的顶端安装有两个并排设置的吹风机构(5)，吹风机构(5)包括有固定安装在壳体(1)顶端的电动转台(5a)和固定安装在电动转台(5a)工作端的轴流风机(5b)，电动转台(5a)和轴流风机(5b)均与控制器电连接。壳体(1)的顶端安装有风速风向传感器(1b)，风速风向传感器(1b)设置在两个吹风机构(5)之间，风速风向传感器(1b)与控制器电连接。电动自走轮(4c)包括有伺服电机(4c1)、T形减速机(4c2)和滚轮(4c3)，伺服电机(4c1)固定安装在浮筒(4a)的内部，伺服电机(4c1)的输出端贯穿浮筒(4a)延伸至浮筒(4a)的外侧，T形减速机(4c2)固定安装在浮筒(4a)的外部，T形减速机(4c2)的输入端和伺服电机(4c1)的输出端传动连接，T形减速机(4c2)的输出端水平朝向两侧设置，滚轮(4c3)固定安装在T形减速机(4c2)的输出端。。本技术的有益效果：视觉接收器为摄像头，视觉接收器用于拍摄前方的影像并发送给控制器，控制器对视觉接收器发来的图像进行分析，计算出前进方案并发送给仿生腿、第四旋转驱动器和电动自走轮；在公路上时，第四旋转驱动器驱动浮筒旋转，使得电动自走轮接触地面，伺服电机驱动T形减速机工作，T形减速机驱动滚轮旋转从而使得机器人可以在公路上快速前进；在崎岖的野外或者沼泽地时，第四旋转驱动器驱动浮筒旋转使得防滑钉接触地面，浮筒用于防止多功能足沉于沼泽中，使得机器人能够在沼泽地上行走，防滑钉用于增加浮筒的摩擦力，使得机器人能够在岩石上行走；在水面上时，机器人通过壳体和浮筒提供浮力，使得机器人可以漂浮在水面上，控制器驱动电动转台旋转并启动轴流风机，从而使得机器人得以在轴流风机的作用下在水面上移动；当轴流风机朝着相同方向吹风时，机器人在水面上前进，当轴流风机朝着相反的方向吹风时，机器人在水面上顺时针或逆时针旋转。1、该机器人可以适应公路、山路、沼泽和水面，用途广泛；2、该机器人的水面驱动机构不浸泡在水中，不会短路也不会被水草缠住。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。图1是本技术实施例所述的一种多功能水陆仿生机器人的山地行走姿态立体图；图2是本技术实施例所述的一种多功能水陆仿生机器人的山地行走姿态正视图；图3是本技术实施例所述的一种多功能水陆仿生机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能水陆仿生机器人，其特征在于，包括有壳体(1)，壳体(1)的两侧安装有多对仿生腿(2)，仿生腿(2)的活动端安装有第四旋转驱动器(3)，第四旋转驱动器(3)的输出轴安装有多功能足(4)，多功能足(4)包括有固定安装在第四旋转驱动器(3)输出轴上的浮筒(4a)，浮筒(4a)为水滴形状的壳体，浮筒(4a)的钝角端安装有防滑钉(4b)，浮筒(4a)的锐角端安装有电动自走轮(4c)；壳体(1)的前端安装有视觉接收器(1a)，壳体(1)内部安装有控制器，视觉接收器(1a)、仿生腿(2)、第四旋转驱动器(3)和电动自走轮(4c)均与控制器电连接；壳体(1)内部安装有联网通信模块，联网通信模块与控制器电连接；仿生腿(2)有三对；仿生腿(2)包括有第一旋转驱动器(2a)、第二旋转驱动器(2b)、第一连杆(2c)、第三旋转驱动器(2d)和第二连杆(2e)，第一旋转驱动器(2a)固定安装在壳体(1)的侧面，第一旋转驱动器(2a)的旋转轴竖直设置，第二旋转驱动器(2b)固定安装在第一旋转驱动器(2a)的工作端，第二旋转驱动器(2b)的旋转轴水平设置，第一连杆(2c)的一端与第二旋转驱动器(2b)的工作端固定连接，第一连杆(2c)的另一端与第三旋转驱动器(2d)的固定端固定连接，第二连杆(2e)的一端与第三旋转驱动器(2d)的工作端固定连接，第四旋转驱动器(3)固定安装在第二连杆(2e)的工作端；第一旋转驱动器(2a)、第二旋转驱动器(2b)和第三旋转驱动器(2d)均与控制器电连接；第一旋转驱动器(2a)、第二旋转驱动器(2b)和第三旋转驱动器(2d)均包括有摆动舵机和U形支架，U形支架固定安装在摆动舵机的工作端；第四旋转驱动器(3)包括有第二摆动舵机(3a)和刚性联轴器(3b)，浮筒(4a)的侧面设置有转轴(4a1)，第二摆动舵机(3a)固定安装在仿生腿(2)的活动端，第二摆动舵机(3a)的输出轴和转轴(4a1)通过刚性联轴器(3b)固定连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多功能水陆仿生机器人，其特征在于，包括有壳体(1)，壳体(1)的两侧安装有多对仿生腿(2)，仿生腿(2)的活动端安装有第四旋转驱动器(3)，第四旋转驱动器(3)的输出轴安装有多功能足(4)，多功能足(4)包括有固定安装在第四旋转驱动器(3)输出轴上的浮筒(4a)，浮筒(4a)为水滴形状的壳体，浮筒(4a)的钝角端安装有防滑钉(4b)，浮筒(4a)的锐角端安装有电动自走轮(4c)；壳体(1)的前端安装有视觉接收器(1a)，壳体(1)内部安装有控制器，视觉接收器(1a)、仿生腿(2)、第四旋转驱动器(3)和电动自走轮(4c)均与控制器电连接；壳体(1)内部安装有联网通信模块，联网通信模块与控制器电连接；仿生腿(2)有三对；仿生腿(2)包括有第一旋转驱动器(2a)、第二旋转驱动器(2b)、第一连杆(2c)、第三旋转驱动器(2d)和第二连杆(2e)，第一旋转驱动器(2a)固定安装在壳体(1)的侧面，第一旋转驱动器(2a)的旋转轴竖直设置，第二旋转驱动器(2b)固定安装在第一旋转驱动器(2a)的工作端，第二旋转驱动器(2b)的旋转轴水平设置，第一连杆(2c)的一端与第二旋转驱动器(2b)的工作端固定连接，第一连杆(2c)的另一端与第三旋转驱动器(2d)的固定端固定连接，第二连杆(2e)的一端与第三旋转驱动器(2d)的工作端固定连接，第四旋转驱动器(3)固定安装在第二连杆(2e)的工作端；第一旋转驱动器(2a)、第二旋转驱动器(2b)和第三旋转驱动器(2d)均与控制器电连接；第一旋转驱动器(2a)、第二旋转驱动器(2b)和第三旋转驱动器(2d)均包括有摆动舵机和U形支架，U形支架固定安装在摆动舵机的工作端；第四旋转驱动器(3)包括有第二摆动舵机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东，张贝贝，陈鑫，黄东来，何蕾，
申请(专利权)人：武汉城市职业学院，
类型：新型
国别省市：湖北;42