一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人制造技术

本发明专利技术提出了一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人，新型属于水下机器人领域，特别是涉及一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人。解决了现有水陆两栖机器人多为水下推进机构与陆地行走机构分离，存在机构复杂以及推进效率低下的问题。它包括主壳体、防水舱、动力控制系统和柔性扑翼腿组，所述防水舱内嵌设置在主壳体内，所述动力控制系统设置在防水舱的内部，所述柔性扑翼腿组包括第一柔性扑翼腿组、第二柔性扑翼腿组和第三柔性扑翼腿组，所述第一柔性扑翼腿组与第三柔性扑翼腿组分别设置在主壳体两端，所述第二柔性扑翼腿组设置主壳体中间位置。它主要用于水下推进与陆地行走。间位置。它主要用于水下推进与陆地行走。间位置。它主要用于水下推进与陆地行走。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人


[0001]本技术属于水下机器人领域，特别是涉及一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人。

技术介绍

[0002]传统的水下潜器推进方式如依靠螺旋桨和喷水推进实现推进的水下潜器在低速情况下机动性较差，并会在推进时产生较大的噪声，对周围环境干扰较大。水下推进器在低速下的机动性、噪声与对周围环境影响的控制是制约当前水下航行器效能发挥的主要因素。水下生物具有高速、高效、灵活、低噪等特点，其游和控制姿态的能力是任何目前具有传统装备潜器的操纵与推进系统所无法达到的。针对仿生运动推进的水下机器人可以满足推进的隐蔽性，但现有的一些仿生推进方式机动性较差、效率较低且结构复杂。在复杂机动环境及长时间使用情况下易损坏。现有水陆两栖机器人多为水下推进机构与陆地行走机构分离，存在机构复杂以及推进效率低下的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术旨在提出一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人,以解决现有水陆两栖机器人多为水下推进机构与陆地行走机构分离，存在机构复杂以及推进效率低下的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人，它包括主壳体、防水舱、动力控制系统和柔性扑翼腿组，所述防水舱内嵌设置在主壳体内，所述动力控制系统设置在防水舱的内部，所述柔性扑翼腿组包括第一柔性扑翼腿组、第二柔性扑翼腿组和第三柔性扑翼腿组，所述第一柔性扑翼腿组与第三柔性扑翼腿组分别设置在主壳体两端，所述第二柔性扑翼腿组设置主壳体中间位置，所述第一柔性扑翼腿组、第二柔性扑翼腿组与第三柔性扑翼腿组均包括两个柔性扑翼，所述第一柔性扑翼腿组、第二柔性扑翼腿组与第三柔性扑翼腿组的两个柔性扑翼均对称设置在主壳体两侧，所述柔性扑翼的一端均与主壳体转动连接，所述第二柔性扑翼腿组的两个柔性扑翼与主壳体之间的连接处还设有加长连接件，所述加长连接件的长度大于柔性扑翼的宽度，所述柔性扑翼均与动力控制系统连接，所述柔性扑翼内部设有柔性空腔，所述柔性空腔主要由多个半圆形小腔室串联组成，所述柔性空腔外部设有应变限制层。
[0005]更进一步的，所述第一柔性扑翼腿组和第三柔性扑翼腿组的柔性扑翼与主壳体的连接处均设有连轴法兰，所述加长连接件与主壳体的连接处设有连轴法兰。
[0006]更进一步的，所述主壳体靠近第一柔性扑翼腿组的一端设有头部壳体，靠近第三柔性扑翼腿组的一端设有尾部壳体，所述主壳体的两侧均设置有侧护板，所述侧护板上螺接有多个双螺纹沉头螺母。
[0007]更进一步的，所述头部壳体内嵌连接有水下照明灯和水下摄像头，所述水下照明灯和水下摄像头均与动力控制系统相连，所述尾部壳体上设有穿线孔并内嵌连接有防水开
关，所述防水开关与动力控制系统相连，所述穿线孔内穿过电缆，所述电缆一端与动力控制系统相连，另一端与上位机控制端相连。
[0008]更进一步的，所述动力控制系统包括主控板、分电板、电池板、闭环电机与空气泵，所述柔性扑翼均分别通过连轴法兰转动连接一个闭环电机，所述第一柔性扑翼腿组、第二柔性扑翼腿组与第三柔性扑翼腿组均连接一个空气泵，所述柔性扑翼均分别通过通气管与空气泵连接，所述电池板通过分电板与闭环电机、主控板、水下照明灯、水下摄像头、防水开关和空气泵相连，所述主控板与闭环电机、电缆、水下照明灯、水下摄像头、防水开关和空气泵相连。
[0009]更进一步的，所述防水舱两侧壁靠近闭环电机处均设有穿管孔，所述通气管通过穿管孔和连轴法兰与柔性空腔连接。
[0010]更进一步的，所述电池板为1200mAh的6s锂电池。
[0011]更进一步的，所述防水舱内设有多个配重块。
[0012]更进一步的，所述主控板上设有监测装置，所述监测装置包括水深传感器和水温传感器。
[0013]更进一步的，所述水陆两栖机器人主体部分尺寸为750mm
×
280mm
×
100mm，所述柔性扑翼的长为235mm，宽为75mm，厚度为32mm。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]1、本技术采用串列扑翼代替传统的水下螺旋桨推进，通过两侧串列扑翼的协同运动可实现低速下的高机动性运动，相较于传统推进方式，本基于扑翼推进的新型水下机器人隐蔽性更高，对周围环境扰动更小，相较于其余仿生推进方式，本技术基于扑翼推进的新型水下机器人机动性更好，推进效率更高；
[0016]2、本技术的行走机构通过设置柔性扑翼将水下的推进机构与陆地上的行走机构结合到可变姿态的一体，解决了水下或陆地运动时多余运动机构的干扰，简化机械结构，提升推进效率；
[0017]3、本技术的通过串列扑翼不同方向的协同摆动可实现垂直上浮、垂直下潜、前进、后退、转向、翻滚等运动，再空腔加压充气后，柔性扑翼卷曲成弧形的柔性腿，机器人可实现陆地运动。
[0018]4、本技术的柔性扑翼腿组采用六足步态，可在可在近海滩涂、凹凸不平的陆地上具有一定越野能力。
附图说明
[0019]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的三维整体结构示意图；
[0021]图2为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的侧视结构示意图；
[0022]图3为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的正视结构示意
图；
[0023]图4为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的后视结构示意图；
[0024]图5为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的俯视结构示意图；
[0025]图6为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的防水舱的内部俯视结构示意图；
[0026]图7为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的陆地模式的三维整体结构示意图；
[0027]图8为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的柔性扑翼的剖视结构示意图；
[0028]图9为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的柔性扑翼的部分的局部连接示意图；
[0029]图10为本技术所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人的的柔性扑翼的部分的局部连接的剖视示意图。
[0030]1‑
主壳体，2
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头部壳体，3
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尾部壳体，4
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防水舱，5
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侧护板，6
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双螺纹沉头螺母，7
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连轴法兰，8
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加长连接件，9
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柔性扑翼，10
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闭环电机，11
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电池板，12
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分电板，13...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人，其特征在于：它包括主壳体(1)、防水舱(4)、动力控制系统和柔性扑翼腿组，所述防水舱(4)内嵌设置在主壳体(1)内，所述动力控制系统设置在防水舱(4)的内部，所述柔性扑翼腿组包括第一柔性扑翼腿组、第二柔性扑翼腿组和第三柔性扑翼腿组，所述第一柔性扑翼腿组与第三柔性扑翼腿组分别设置在主壳体(1)两端，所述第二柔性扑翼腿组设置主壳体(1)中间位置，所述第一柔性扑翼腿组、第二柔性扑翼腿组与第三柔性扑翼腿组均包括两个柔性扑翼(9)，所述第一柔性扑翼腿组、第二柔性扑翼腿组与第三柔性扑翼腿组的两个柔性扑翼(9)均对称设置在主壳体(1)两侧，所述柔性扑翼(9)的一端均与主壳体(1)转动连接，所述第二柔性扑翼腿组的两个柔性扑翼(9)与主壳体(1)之间的连接处还设有加长连接件(8)，所述加长连接件(8)的长度大于柔性扑翼(9)的宽度，所述柔性扑翼(9)均与动力控制系统连接，所述柔性扑翼(9)内部设有柔性空腔(21)，所述柔性空腔(21)主要由多个半圆形小腔室串联组成，所述柔性空腔(21)外部设有应变限制层(22)。2.根据权利要求1所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人，其特征在于：所述第一柔性扑翼腿组和第三柔性扑翼腿组的柔性扑翼(9)与主壳体(1)的连接处均设有连轴法兰(7)，所述加长连接件(8)与主壳体(1)的连接处设有连轴法兰(7)。3.根据权利要求1所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人，其特征在于：所述主壳体(1)靠近第一柔性扑翼腿组的一端设有头部壳体(2)，靠近第三柔性扑翼腿组的一端设有尾部壳体(3)，所述主壳体(1)的两侧均设置有侧护板(5)，所述侧护板(5)上螺接有多个双螺纹沉头螺母(6)。4.根据权利要求3所述的一种柔性扑翼腿一体化水陆两栖机器人，其特征在于：所述头部壳体(2)内嵌连接有水下照明灯(15)和水下摄像头(16)，所述水下照明灯(15)和水下摄像头(16)均与动力控制系统相连，所述尾部壳体(3)上设有穿线孔(17)并...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙羽翀，高健乔，郭佳明，吕鹏程，张轩野，查江涛，郑泽旭，阮培，
申请(专利权)人：哈尔滨回声科技有限公司，
类型：新型
国别省市：