本发明专利技术涉及一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，包括机器人本体，其连接至少四组摆线叶片轮；每组摆线叶片轮的结构包括：叶片架、控制轴、圆盘和若干叶片组件，叶片组件一端间隔设有自转轴和摆动轴；叶片架为中心对称结构，叶片架上沿圆周分布的安装孔与各叶片组件的自转轴连接，叶片架与从动齿轮固连，并由第一旋转驱动机构驱动；叶片架的中心位置内穿设有控制轴，其一端与圆盘偏心连接，圆盘通过若干连杆分别与各摆动轴连接，若干连杆中的一个与圆盘固连，其余的与圆盘铰接，另一端与第二旋转驱动机构连接，使叶片组件在公转的同时绕各自的自转轴摆动。本发明专利技术在陆地上具有良好的移动及越障能力，在水下具有优越的机动性能。机动性能。机动性能。
【技术实现步骤摘要】
一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人
[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其是一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人。
技术介绍
[0002]现有技术中，水陆两栖机器人的结构大多采用陆上推进系统(如轮式、履带式)与水域推进系统(如螺旋桨式、喷射流式)相结合的设计形式，这种设计不仅结构复杂，在实际使用过程中，在陆地或水域中只有一种推进系统工作，造成结构冗余、利用率低、制造成本高。也有部分水陆两栖机器人采用轮腿式设计，如鳍状腿、弧形腿、螺旋桨状腿，轮腿式结构在陆地上可以代替轮子移动并具备一定越障性能，在水域中也可保持一定机动性，其缺点是轮腿式设计在陆地上移动的刚度具有一定的局限性，且水下推进的机动性能不强。因此，亟待设计一款结构简单，在陆地和水域中均具有较强机动性能的水陆两栖机器人。
技术实现思路
[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，以简化推进系统的结构并提供较强的陆上和水下机动性能。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上连接至少四组摆线叶片轮，所述至少四组摆线叶片轮分布于机器人本体两侧；
[0006]每组摆线叶片轮的结构包括：叶片架、控制轴、圆盘和若干叶片组件，所述叶片组件的一端间隔设有自转轴和摆动轴；
[0007]所述叶片架为中心对称结构，所述叶片架上沿圆周分布的安装孔与各叶片组件的自转轴连接，叶片架与从动齿轮固连，并由第一旋转驱动机构驱动，从而带动叶片组件作公转运动；
[0008]所述叶片架的中心位置内穿设有控制轴，控制轴的一端与所述圆盘偏心连接，所述圆盘通过若干连杆分别与各叶片组件的摆动轴连接，若干连杆中的一个与圆盘固连，其余的与圆盘铰接；控制轴的另一端与第二旋转驱动机构连接；控制轴两端存在一固定偏心距，使得叶片组件在公转的同时按规律绕各自的自转轴摆动。
[0009]进一步技术方案为：
[0010]每个叶片组件包括内叶片和外叶片；
[0011]所述内叶片套设于所述外叶片内部；
[0012]各叶片组件的外叶片通过连接件与同一直线驱动机构连接，使外叶片相对于内叶片沿叶片长度方向运动。
[0013]所述连接件包括：套筒、支撑架和连接轴；
[0014]所述套筒内部和电动推杆的输出连接并可以由电动推杆驱动作直线运动，所述电动推杆与所述叶片架固连；
[0015]所述支撑架的结构包括中间部和以中间部为中心对称的连接柄，支撑架的中间部套设在套筒的端部并可以做相对转动，支撑架的连接柄与各个外叶片的连接轴铰接；
[0016]所述连接轴设置在所述外叶片内部。
[0017]所述自转轴和摆动轴设置在内叶片的一端面，且伸到外叶片外部。
[0018]所述叶片架的结构具体为：包括中间轴套、上层支架板和下层支架板；
[0019]中间轴套内部用于容纳所述控制轴，中间轴套的外部通过轴承装置与机器人本体连接；
[0020]上层支架板和下层支架板结构相同，均包括多个连接臂，连接臂上下对应，通过连接套管连接成整体，所述连接套管形成所述沿圆周分布的安装孔，其用于与所述自转轴套接，并实现转动配合。
[0021]上层支架板和下层支架板之间形成有用于容纳所述圆盘的空间。
[0022]所述圆盘的结构具体为：包括上、下盘体，上、下盘体之间圆周边缘通过支撑轴连接，所述支撑轴用于与所述连杆一端套接并转动配合；与圆盘固连的连杆端部伸入至所述上、下盘体之间的间隙内。
[0023]所述第一旋转驱动机构包括：主动齿轮和第一电机；
[0024]所述主动齿轮与所述第一电机的输出连接，并与所述从动齿轮啮合连接；
[0025]所述第一电机、主动齿轮设置于所述机器人本体中。
[0026]所述第二旋转驱动机构包括第二电机，所述第二电机的输出与所述控制轴连接，所述第二电机设置于所述机器人本体中。
[0027]每组所述摆线叶片轮包括三个、四个、五个或六个叶片组件。
[0028]本专利技术的有益效果如下：
[0029]1、采用摆线叶片轮作为推进装置，在陆地与水域中均能提供较强的机动性能。
[0030]2、在陆地行驶时具有较强的越障能力以应对不同路况。
[0031]3、摆线叶片轮的叶片展长可以调节，能够适应不同的工作环境。
[0032]4、在空间和电机负载能力允许范围内，可自由调节叶片数量，实现不同工作环境下使用不同叶片数目以达到最佳推进效果的实际要求。
[0033]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例机器人的立体结构示意图(摆线叶片轮有四叶片组件)。
[0035]图2为本专利技术实施例的单个摆线叶片轮的结构示意图。
[0036]图3为本专利技术实施例的单个摆线叶片轮的剖视图。
[0037]图4为本专利技术实施例的叶片组件的分解结构示意图。
[0038]图5为本专利技术实施例的支撑架的结构示意图。
[0039]图6为本专利技术实施例的叶片架与从动齿轮安装结构的分解示意图。
[0040]图7为本专利技术实施例的控制轴的结构示意图。
[0041]图8为本专利技术实施例的圆盘的结构示意图。
[0042]图9为本专利技术实施例的隐藏机器人本体上半部分结构的示意图。
[0043]图10为本专利技术实施例的摆线叶片轮的运动原理图。
[0044]图11为本专利技术实施例的四叶片组件摆线叶片轮的最大叶片展长示意图。
[0045]图12为本专利技术实施例的机器人各摆线叶片轮展开状态的结构
[0046]图13为本专利技术实施例的立体结构示意图(摆线叶片轮有三叶片组件)。
[0047]图14为本专利技术实施例的立体结构示意图(摆线叶片轮有五叶片组件)。
[0048]图15为本专利技术实施例的立体结构示意图(摆线叶片轮有六叶片组件)。
[0049]图中：1、机器人本体；2、第二电机；3、第一电机；4、主动齿轮；5、轴承二；6、叶片架；61、中间轴套；62、连接臂；63、连接套管；7、电动推杆；8、套筒；9、支撑架；91、中间部；92、连接柄；93、连接孔；10、叶片组件；101、内叶片；102、外叶片；11、轴承一；12、圆盘；121、上、下盘体；13、连杆；14、从动齿轮；15、连接轴；16、控制轴；161、长轴段；162、连接段；163、短轴段；17、支撑轴；18、摆动轴；19、自转轴；100、摆线叶片轮。
具体实施方式
[0050]以下结合附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0051]本实施例的采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，如图1所示，包括机器人本体1，机器人本体1上连接至少四组摆线叶片轮100，至少四组摆线叶片轮1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，其特征在于，包括机器人本体(1)，所述机器人本体(1)上连接至少四组摆线叶片轮(100)，所述至少四组摆线叶片轮(100)分布于机器人本体(1)两侧；每组摆线叶片轮(100)的结构包括：叶片架(6)、控制轴(16)、圆盘(12)和若干叶片组件(10)，所述叶片组件(10)的一端间隔设有自转轴(19)和摆动轴(18)；所述叶片架(6)为中心对称结构，所述叶片架(6)上沿圆周分布的安装孔与各叶片组件(10)的自转轴(19)连接，叶片架(6)与从动齿轮(14)固连，并由第一旋转驱动机构驱动，从而带动叶片组件(10)作公转运动；所述叶片架(6)的中心位置内穿设有控制轴(16)，控制轴(16)的一端与所述圆盘(12)偏心连接，所述圆盘(12)通过若干连杆(13)分别与各叶片组件(10)的摆动轴(18)连接，若干连杆(13)中的一个与圆盘(12)固连，其余的与圆盘(12)铰接；控制轴(16)的另一端与第二旋转驱动机构连接；控制轴(16)两端存在一固定偏心距，使得叶片组件(10)在公转的同时按规律绕各自的自转轴(19)摆动。2.根据权利要求1所述的采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，其特征在于，每个叶片组件(10)包括内叶片(101)和外叶片(102)；所述内叶片(101)套设于所述外叶片(102)内部；各叶片组件(10)的外叶片(102)通过连接件与同一直线驱动机构连接，使外叶片(102)相对于内叶片(101)沿叶片长度方向运动。3.根据权利要求2所述的采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，其特征在于，所述连接件包括：套筒(8)、支撑架(9)和连接轴(15)；所述套筒(8)内部和电动推杆(7)的输出连接并可以由电动推杆(7)驱动作直线运动，所述电动推杆(7)与所述叶片架(6)固连；所述支撑架(9)的结构包括中间部(91)和以中间部(91)为中心对称的连接柄(92)，支撑架(9)的中间部(91)套设在套筒(8)的端部并可以做相对转动，支撑架(9)的连接柄(92)与各个外叶片(102)的连接轴(15)铰接；所述连接轴(15)设置在所述外叶片(102)内部。...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏丹，杨光宗，石云德，周旭峰，王兴松，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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