一种水陆两栖巡航作业机器人制造技术

本发明专利技术涉及巡航作业领域，具体的说是一种两栖巡航作业机器人，包括壳体、浮力调节单元、路上行走单元、姿态调节单元、控制单元和采样单元；壳体起到保护内部构件和美化装置的作用；陆地行走单元的机构设计使其可适应于较多的环境状况，在越障方面有其自身的优势；姿态调节单元两侧的螺旋桨绕轴圆周旋转调节螺旋桨的喷水方向，实现了其水下的侧身等动作，在一些狭窄的环境中具有较好的通过性；控制单元是整个装置的大脑，负责控制该装置正常运行，对外界信息作出反馈；采样装置工作时，机械臂夹取样品放入载物盒中，使用者可以根据自己的采样种类自行在机械臂的末端加装末端执行器，从而使得机械臂可实现不同的作用，从而提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种水陆两栖巡航作业机器人
本专利技术涉及巡航作业领域，具体的说是一种水陆两栖巡航作业机器人。
技术介绍
近年来，人们对于资源的二次利用、环境保护等各方面需求日益增长，煤矿开采过程中产生的废旧矿井的二次利用问题不断得到人们的重视。但是，在将废旧矿井用作地下水库来建设抽水蓄能电站和地下水库的前提是准确的掌握废旧矿井的状况，例如：一些区域的渗水、漏水和储水状况，一些区域的结构强度及其是否有坍塌状况等等。另一方面，现有巡航机器人有的适合工作的环境少，有的工作的效率低。鉴于此，我们可以看出人们急需一种即可适应于较多的环境状况又能有较高工作效率的作业机器人，即一种两栖巡航作业机器人，其具体有益效果如下：1.本专利技术所述的一种两栖巡航作业机器人，其在设计上了参考了位置可变履带式行走机构的设计方案，该设计可适应于较多的环境状况，在越障方面有其自身的优势。2.本专利技术所述的一种两栖巡航作业机器人，其水下的移动机构采用了三个螺旋桨协同工作的方式，并且两侧的螺旋桨还可以绕轴圆周旋转进而调节螺旋桨的喷水方向，从而实现了机器人在水下的侧身等动作，在一些狭窄的环境中具有较好的通过性。3.本专利技术所述的一种两栖巡航作业机器人，其设置有机械臂夹取样品放入载物盒中，值得一提的是使用者可以根据自己的采样种类自行在机械臂的末端加装末端执行器，从而使得机械臂可实现不同的作用，从而提高工作效率。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种两栖巡航作业机器人，所研究设计的一种水陆两栖机器人的陆地行走机构在设计上了参考了位置可变履带式行走机构的设计方案，该设计可适应于较多的环境状况，在越障方面有其自身的优势；水下的移动机构采用了三个螺旋桨协同工作的方式，并且两侧的螺旋桨还可以绕轴圆周旋转进而调节螺旋桨的喷水方向，从而实现了机器人在水下的侧身等动作，在一些狭窄的环境中具有较好的通过性；有机械臂夹取样品放入载物盒中，值得一提的是使用者可以根据自己的采样种类自行在机械臂的末端加装末端执行器，从而使得机械臂可实现不同的作用，从而提高工作效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种两栖巡航作业机器人，包括壳体、浮力调节单元、路上行走单元、姿态调节单元、控制单元和采样单元；所述的壳体由上壳体和下壳体组成，其中，上壳体为曲面，增加了该机器人美观程度；所述的浮力调节单元位于上壳体和下壳体中间，提高了空间的利用率；所述的路上行走单元位于壳体左右两侧，每侧均有两个路上行走单元，保证其能稳定运动；所述的姿态调节单元位于每侧两个的路上行走单元之间和壳体的两侧；所述的控制单元位于浮力调节单元的下方，负责控制机器人的运行以及对外界做出相应的反馈；所述的采样单元位于壳体的前方，用于采集矿井样本。作为本专利技术的一种优选方案，本专利技术中所述的浮力调节单元包括后置水箱、前置水罐以及两者中间的进/排气口、管道、三位三通换向阀、气泵、储气罐、电磁阀和进/排水口；所述的进/排气口位于后置水箱和前置水罐的中间靠上方，便于吸气排气；所述的管道位于两水箱中间，并且前后分别连接后置水箱和前置水罐，上方与进/排气口相连接，下方与三位三通换向阀、气泵、储气罐和进/排水口相连接；储气罐位于后置水箱和前置水罐之间且偏右；三位三通换向阀和气泵位于后置水箱前方并与后置水箱相接触；进/排水口位于后置水箱和前置水罐中间偏下，这样既能提高空间利用率，又能很好地控制其上浮下沉。作为本专利技术的一种优选方案，所述的路上行走单元包括履带、主动轮、轴承、锥齿轮传动、旋转电机、引导轮、传动电机和传动轮；所述的主动轮和引导轮位于履带内侧，主动轮可带的履带运动，实现机器人前进与后退；所述的轴承和旋转电机位于主动轮内侧，可减少前行摩擦力；所述的旋转电机位于路上行走单元的内侧，通过锥齿轮可以改变旋转电机的旋转方向。作为本专利技术的一种优选方案，所述的姿态调节单元包括机翼、旋转电机、整流罩、扇叶、推进电机、履带和齿轮；旋转电机位于机翼内部，整流罩与机翼相连接，扇叶位于整流罩内部，推进电机与扇叶相固连，这样设置可以保证扇叶能在多种情况下正常运动；旋转电机通过履带和齿轮带动整流罩转动，可以实现机器人整体转向。作为本专利技术的一种优选方案，所述的采样单元包括1号机械臂、2号机械臂和载物盒；1号机械臂和2号机械臂与上壳体相固连；载物盒与下壳体相固连，值得一提的是使用者可以根据自己的采样种类自行在机械臂的末端加装末端执行器，从而使得机械臂可实现不同的作用。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述的一种两栖巡航作业机器人，其在设计上了参考了位置可变履带式行走机构的设计方案，该设计可适应于较多的环境状况，在越障方面有其自身的优势。2.本专利技术所述的一种两栖巡航作业机器人，其水下的移动机构采用了三个螺旋桨协同工作的方式，并且两侧的螺旋桨还可以绕轴圆周旋转进而调节螺旋桨的喷水方向，从而实现了机器人在水下的侧身等动作，在一些狭窄的环境中具有较好的通过性。3.本专利技术所述的一种两栖巡航作业机器人，其设置有机械臂夹取样品放入载物盒中，值得一提的是使用者可以根据自己的采样种类自行在机械臂的末端加装末端执行器，从而使得机械臂可实现不同的作用，从而提高工作效率。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的左后方观察的立体结构示意图；图2是本专利技术的浮力调节单元的立体结构示意图；图3是本专利技术的陆地行走单元的立体结构示意图；图4是本专利技术的陆地行走单元的部分结构示意图；图5是本专利技术的姿态调节单元的立体结构示意图；图6是本专利技术的采样单元的立体结构示意图；图中：壳体1、上壳体11、下壳体12、浮力调节单元2、后置水箱21、进/排气口22、管道23、三位三通换向阀24、气泵25、储气罐26、电磁阀27、前置水罐28、进/排水口29、路上行走单元3、履带31、主动轮32、轴承33、锥齿轮传动34、旋转电机35、引导轮36、传动电机37、传动轮38、姿态调节单元4、机翼41、旋转电机42、整流罩43、扇叶44、推进电机45、履带46、齿轮47、控制单元5、采样单元6、1号机械臂61、2号机械臂62和载物盒63。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。如图1至图6所示，本专利技术所述的一种两栖巡航作业机器人，包括壳体、浮力调节单元、路上行走单元、姿态调节单元、控制单元和采样单元；所述的壳体由上壳体和下壳体组成，上下壳体保护可以内部结构；所述的浮力调节单元位于上壳体和下壳体中间，负责控制该机器人上浮和下仰；所述的路上行走单元位于壳体左右两侧，每侧均有两个路上行走单元，保证其能平稳运动；所述的姿态调节单元位于每侧两个的路上行走单元之间和壳体的两侧，负责机器人的转向和游动；所述的控制单元位于浮力调节单元的下方，是整个装置的大脑；所述的采样单元位于壳体的前方，负责采集矿井样品。如图1至图6所示，本专利技术所述的一种两栖巡航作业机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水陆两栖巡航作业机器人，其特征在于：包括壳体(1)、浮力调节单元(2)、路上行走单元(3)、姿态调节单元(4)、控制单元(5)和采样单元(6)；所述的壳体(1)由上壳体(11)和下壳体(12)组成；所述的浮力调节单元(2)位于上壳体(11)和下壳体(12)中间；所述的路上行走单元(3)位于壳体(1)左右两侧，每侧均有两个路上行走单元(3)；所述的姿态调节单元(4)有两个位于每侧两个的路上行走单元(3)之间和壳体(1)的两侧，还有一个位于壳体(1)后方；所述的控制单元(5)位于浮力调节单元(2)的下方；所述的采样单元(6)位于壳体(1)的前方。/n

【技术特征摘要】
1.一种水陆两栖巡航作业机器人，其特征在于：包括壳体(1)、浮力调节单元(2)、路上行走单元(3)、姿态调节单元(4)、控制单元(5)和采样单元(6)；所述的壳体(1)由上壳体(11)和下壳体(12)组成；所述的浮力调节单元(2)位于上壳体(11)和下壳体(12)中间；所述的路上行走单元(3)位于壳体(1)左右两侧，每侧均有两个路上行走单元(3)；所述的姿态调节单元(4)有两个位于每侧两个的路上行走单元(3)之间和壳体(1)的两侧，还有一个位于壳体(1)后方；所述的控制单元(5)位于浮力调节单元(2)的下方；所述的采样单元(6)位于壳体(1)的前方。


2.根据权利要求1所述的一种水陆两栖巡航作业机器人，其特征在于：所述的浮力调节单元(2)包括后置水箱(21)、前置水罐(28)以及两者中间的进/排气口(22)、管道(23)、三位三通换向阀(24)、气泵(25)、储气罐(26)、电磁阀(27)和进/排水口(29)；所述的进/排气口(22)位于后置水箱(21)和前置水罐(28)的中间靠上方；所述的管道(23)位于两水箱中间，且前后分别连接后置水箱(21)和前置水罐(28)，上方与进/排气口(22)相连接，下方与三位三通换向阀(24)、气泵(25)、储气罐(26)和进/排水口(29)相连接；储气罐(26)位于后置水箱(21)和前置水罐(28)之间且偏右；三位三通换向阀(24)和气泵(25)位于后置水箱(21)前方并与后置水箱(21)相接触；进/排水口(29)位于后置水箱(21)和前置水罐(28)中间偏下。


3.根据权利要求1所述的一种水陆两栖巡航作业机器人，其特征在于：所述的路上行走单元(3)包括履带(31)、主动轮(32)、轴承(33)、锥齿轮传动(34)、旋转电机(35)、引导轮(36)、传动电机(37)和传动轮(38)；所述的主动轮(32)和引导轮(36)位于履带(31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：施雨萌，焦吉祥，施雨欣，桂明谦，庞好男，刘玲玲，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34