一种舱体垂直分布式水陆两栖机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种舱体垂直分布式水陆两栖机器人，包括舱体、动力系统单元、一个浮力系统单元、第一气囊、供电装置和控制装置，动力系统单元对称设置在舱体的两侧，用于带动舱体运动，浮力系统单元和第一气囊均设置在舱体内腔，浮力系统单元与第一气囊相连通，用于带动舱体在水中上浮和下沉运动，供电装置和控制装置均设置在舱体的内侧，供电装置和控制装置之间电性连接和信号连接，解决现有机器人大多不能同时实现水陆两栖和多种用途，且现有的水下机器人的运动大多采用螺旋桨驱动，进而导致驱动效率低，转弯、上浮、下潜等运动灵活性差，噪音大，隐蔽性差、螺旋桨易被缠绕的问题。螺旋桨易被缠绕的问题。螺旋桨易被缠绕的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种舱体垂直分布式水陆两栖机器人


[0001]本技术属于机器人
，具体涉及一种舱体垂直分布式水陆两栖机器人。

技术介绍

[0002]目前机器人有多种类型和型号，一般分为水下机器人和陆地机器人，现有的水下机器人运动大多采用螺旋桨驱动，驱动效率低，转弯、上浮、下潜等运动灵活性差，噪音大，隐蔽性差、螺旋桨易被缠绕。

技术实现思路

[0003]因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种舱体垂直分布式水陆两栖机器人，能够解决现有机器人大多不能同时实现水陆两栖和多种用途，且现有的水下机器人运动大多采用螺旋桨驱动，驱动效率低，转弯、上浮、下潜等运动灵活性差，噪音大，隐蔽性差、螺旋桨易被缠绕的问题。
[0004]为了解决上述问题，本技术提供了一种舱体垂直分布式水陆两栖机器人，包括舱体、动力系统单元、一个浮力系统单元、第一气囊、供电装置和控制装置；
[0005]动力系统单元对称设置在舱体的两侧，用于带动舱体运动；
[0006]浮力系统单元和第一气囊均设置在舱体内腔，浮力系统单元与第一气囊相连通，用于带动舱体在水中上浮和下沉运动；
[0007]供电装置和控制装置均设置在舱体的内侧，供电装置和控制装置之间电性连接和信号连接，供电装置分别与动力系统单元和一个浮力系统单元电性连接，控制装置分别与动力系统单元和一个浮力系统单元信号连接。
[0008]可选的，动力系统单元包括第一连接组件、多个防水舵机、多个连接件、多个第二连接组件和柔性仿生鳍；
[0009]舱体的两侧对称安装第一连接组件，第一连接组件与舱体的前进方向平行设置，多个防水舵机均匀设置在第一连接组件上，防水舵机的输出端均安装连接件，连接件均通过第二连接组件与柔性仿生鳍相连接，以使防水舵机通过第二连接组件带动柔性仿生鳍摆动，供电装置与防水舵机电性连接，控制装置与防水舵机信号连接。
[0010]可选的，第一连接组件包括多个第一连接板、第一连接板骨架和多个第二连接板，第一连接板骨架与舱体前进方向平行，舱体的两侧均通过多个第一连接板与第一连接板骨架的一侧壁相连接，第一连接板骨架的另一侧壁设置有多个第二连接板，第二连接板固定连接防水舵机，第二连接板与防水舵机一一对应连接，多个防水舵机沿着舱体前进方向均匀排布在第一连接板骨架上，防水舵机的输出轴上均连接有连接件。
[0011]可选的，第二连接组件包括固定结构和夹持组件，固定结构与连接件相连接，固定结构与连接件一一对应，固定结构的一侧均转动安装夹持组件，夹持组件与固定结构一一对应连接，夹持组件与柔性仿生鳍相连接。
[0012]可选的，固定结构包括第一固定板、第三连接板、第四连接板和第一连接柱，夹持组件包括转动件和夹持件；
[0013]第一固定板的一侧均与连接件相连接，第一固定板的另一侧壁安装第三连接板，第三连接板与第四连接板相连接，第三连接板和第四连接板相接触侧壁均设置有半球孔，且第三连接板上的半球孔和第四连接板上的半球孔形成球孔，第四连接板的一侧壁连接第一连接柱，第一连接柱内设置有圆柱孔，其中，圆柱孔的中心线与半球孔的中心共线，且圆柱孔与第四连接板上的半球孔相连通；
[0014]转动件的一端的为球形体，转动件的另一端与夹持件相连接，转动件一端的球形体与球孔转动连接，夹持件的另一端与柔性仿生鳍相连接。
[0015]可选的，舱体包括密封舱和浸水舱，密封舱位于浸水舱下方，密封舱内安装第一气囊，浮力系统单元的一部分设置在密封舱内，浮力系统单元的另一部分包括一个第二气囊，其中，第二气囊设置在浸水舱中央，浮力系统单元的一部分和浮力系统单元的另一部分相连通。
[0016]可选的，浮力系统单元的一部分包括气泵、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、单向节流调速阀、溢流调压阀和管路，浮力系统单元的另一部分包括一个第二气囊；
[0017]第一气囊与气泵之间、气泵和第一电磁换向阀之间、第一电磁换向阀与第二气囊之间、第二气囊与第二电磁换向阀之间、第二电磁换向阀与单向节流调速阀之间、单向节流调速阀与第一气囊之间、第一气囊与溢流调压阀之间、溢流调压阀与第二气囊之间均采用管路连通，其中，管路穿过密封舱与位于浸水舱的第二气囊相连通，供电装置分别与气泵、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀之间电性连接，控制装置分别与气泵、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀之间信号连接。
[0018]可选的，密封舱包括密封舱壳体和密封舱盖，密封舱盖与密封舱壳体之间密封连接，浸水舱为非密封结构，设有进出水孔，浸水舱与密封舱外设置有整体外壳，整体外壳包裹在浸水舱与密封舱的左右侧面、上侧面和前后侧面，整体外壳为非密封状态。
[0019]可选的，密封舱的外表面和浸水舱的外表面均设置有多个声呐传感器，浸水舱的前表面设置有防水摄像机。
[0020]有益效果
[0021]本技术的实施例中所提供的一种舱体垂直分布式水陆两栖机器人，通过舱体两侧的动力系统单元带动舱体在水中或者陆地上运动，通过安装在舱体中轴线中央处的第二气囊，带动舱体可以在水中进行上浮和下沉运动，进而解决现有机器人大多不能同时实现水陆两栖和多种用途，且现有的水下机器人的运动大多采用螺旋桨驱动，进而导致驱动效率低，转弯、上浮、下潜等运动灵活性差，噪音大，隐蔽性差、螺旋桨易被缠绕的问题。
[0022]本技术的优点：
[0023](1)采用防水舵机驱动柔性仿生鳍做类正弦波运动的运动模式，可以实现机器人水陆两栖，实现能源高效率利用，实现低噪音、高隐蔽性运动，且不易被缠绕。
[0024](2)采用由一个浮力系统单元组成的浮力系统，可以实现机器人下潜深度的高精度的调整，可以实现快速上浮和下沉，可以保证机器人能浮出水面。
[0025](3)采用密封舱在下和浸水舱在上的组合配置方式，第二气囊位于浸水舱中央，可保证第二气囊充气和排气时机器人整体姿态稳定。
[0026](4)采用常闭式两位两通电磁换向阀，可实现浮力系统的节能。
[0027](5)采用简单的浮力系统，气体作为浮力调节介质，可减轻机器人的自重，减少能耗。且浮力系统自带溢流调压阀旁路，实现对浮力系统的保护。
附图说明
[0028]图1为本技术实施例的机器人的整体立体结构示意图；
[0029]图2为本技术实施例的机器人的仰视结构示意图；
[0030]图3为本技术实施例的去掉整体外壳的整体结构示意图；
[0031]图4为本技术实施例的浸水舱内部的结构示意图；
[0032]图5(a)、图5(b)、图5(c)和图5(d)分别为本技术实施例的固定结构的整体结构示意图、固定结构状态一结构示意图、固定结构状态二结构示意图和夹持组件整体结构示意图；
[0033]图6为本技术实施例的柔性仿生鳍的整体结构示意图；
[0034]图7为本技术实施例的密封舱结构示意图；
[0035]图8为本技术实施例的舱体布局结构示意图；
[0036]图9为本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舱体垂直分布式水陆两栖机器人，其特征在于，包括舱体(1)、动力系统单元(2)、一个浮力系统单元(3)、第一气囊(4)、供电装置(5)和控制装置(6)；动力系统单元(2)对称设置在舱体(1)的两侧，用于带动舱体(1)运动；浮力系统单元(3)和第一气囊(4)均设置在舱体(1)内腔，浮力系统单元(3)与第一气囊(4)相连通，用于带动舱体(1)在水中上浮和下沉运动；供电装置(5)和控制装置(6)均设置在舱体(1)的内侧，供电装置(5)和控制装置(6)之间电性连接和信号连接，供电装置(5)分别与动力系统单元(2)和一个浮力系统单元(3)电性连接，控制装置(6)分别与动力系统单元(2)和一个浮力系统单元(3)信号连接。2.根据权利要求1所述的舱体垂直分布式水陆两栖机器人，其特征在于，动力系统单元(2)包括第一连接组件(20)、多个防水舵机(21)、多个连接件(23)、多个第二连接组件(22)和柔性仿生鳍(24)；舱体(1)的两侧对称安装第一连接组件(20)，第一连接组件(20)与舱体(1)的前进方向平行设置，多个防水舵机(21)均匀设置在第一连接组件(20)上，防水舵机(21)的输出端均安装连接件(23)，连接件(23)均通过第二连接组件(22)与柔性仿生鳍(24)相连接，以使防水舵机(21)通过第二连接组件(22)带动柔性仿生鳍(24)摆动，供电装置(5)与防水舵机(21)电性连接，控制装置(6)与防水舵机(21)信号连接。3.根据权利要求2所述的舱体垂直分布式水陆两栖机器人，其特征在于，第一连接组件(20)包括多个第一连接板(201)、第一连接板骨架(202)和多个第二连接板(203)，第一连接板骨架(202)与舱体(1)前进方向平行，舱体(1)的两侧均通过多个第一连接板(201)与第一连接板骨架(202)的一侧壁相连接，第一连接板骨架(202)的另一侧壁设置有多个第二连接板(203)，第二连接板(203)固定连接防水舵机(21)，第二连接板(203)与防水舵机(21)一一对应连接，多个防水舵机(21)沿着舱体(1)前进方向均匀排布在第一连接板骨架(202)上，防水舵机(21)的输出轴上均连接有连接件(23)。4.根据权利要求3所述的舱体垂直分布式水陆两栖机器人，其特征在于，第二连接组件(22)包括固定结构(221)和夹持组件(222)，固定结构(221)与连接件(23)相连接，固定结构(221)与连接件(23)一一对应，固定结构(221)的一侧均转动安装夹持组件(222)，夹持组件(222)与固定结构(221)一一对应连接，夹持组件(222)与柔性仿生鳍(24)相连接。5.根据权利要求4所述的舱体垂直分布式水陆两栖机器人，其特征在于，固定结构(221)包括第一固定板(2211)、第三连接板(2214)、第四连接板(2212)和第一连接柱(2213)，夹持组件(222)包括转动件(2221)和夹持件(2222)；第一固定板(2211)的一侧均与连接件(23)相连接，第一固定板(2211)的另一侧壁安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩川，郭瀚文，赵天琪，展凯利，马梦遥，王诗臣，李海峰，张诗雯，王乐乐，李玉明，陈爽，徐飞，陆大伟，王红梅，马智慧，姜远鹏，樊中免，吴昊，王辉，谢宝玲，孙博，刘达京，刘一达，沈耀鹏，赵海峰，邓立营，许增金，朱小平，刘波，李福宝，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：