【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水空跨介质机器人，尤其涉及一种跨介质机器人。
技术介绍
1、目前，已有跨介质机器人主要分为旋翼跨介质无人机和仿生跨介质航行器。其中，旋翼跨介质无人机采用螺旋桨推进方式，在水下航行时具有航行效率低、噪声大、水下环境适应性差等缺点，制约了介质跨越的速度和灵活性，并且水下运动性能较差；仿生跨介质航行器整体运动性能差，仿生程度低，仍处于关键技术验证阶段。如仿飞乌贼跨介质航行器采用喷射式出水方式具有技术难度低、速度快等优点，但续航能力和水下性能弱且缺乏空中的运动能力和机动性。
2、鉴于此，有必要提供一种新的跨介质机器人，以解决或至少缓解上述技术缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种跨介质机器人，旨在解决现有仿生跨介质机器人较难兼顾水下运动性能和空中运动性能的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种跨介质机器人，所述跨介质机器人包括：
3、躯干，包括密封舱；
4、折叠翼系统，包括折叠驱动机构和折叠翼机构，所述折叠翼机构包括对称排布的至少两个折叠翼装置，所述折叠翼装置与所述密封舱的外壁铰接，所述折叠驱动机构包括收纳驱动装置和折叠驱动装置，所述折叠驱动装置用于带动各所述折叠翼装置折叠或展开，所述收纳驱动装置用于带动处于折叠状态的所述折叠翼装置收纳于所述密封舱，以降低所述跨介质机器人在水下移动的阻力。
5、在一实施例中，各所述折叠翼装置均包括相互铰接的主动翼组件和被动翼组件，所述主动翼组件远离所述
6、在一实施例中，所述被动翼组件包括被动翼柄、第一被动羽翼柄、第二被动羽翼柄和被动羽翼，所述被动翼柄与所述主动翼组件铰接，所述第一弹性复位件用于带动所述被动翼柄移动至所述伸展位，所述第一被动羽翼柄与所述被动翼柄连接，所述第一被动羽翼柄和所述第二被动羽翼柄均与所述被动羽翼连接，所述第二被动羽翼柄与所述第一被动羽翼柄铰接，所述折叠驱动机构还包括羽翼驱动装置，所述羽翼驱动装置与所述第二被动羽翼柄传动连接，用于通过所述第二被动羽翼柄带动所述被动羽翼展开或折叠。
7、在一实施例中，所述羽翼驱动装置包括羽翼驱动件、第二柔性连接件和弹性件，各所述折叠翼装置均对应设置有至少一个所述第二柔性连接件和至少一个所述弹性件，所述第二柔性连接件的两端分别连接所述羽翼驱动件的转动轴和所述第二被动羽翼柄，所述羽翼驱动件用于通过所述第二柔性连接件和所述第二被动羽翼柄带动所述被动羽翼展开，所述弹性件的两端分别连接所述第一被动羽翼柄和所述第二被动羽翼柄，所述弹性件用于通过所述第二被动羽翼柄带动所述被动羽翼折叠。
8、在一实施例中，所述主动翼组件包括主动翼柄、第一主动羽翼柄、第二主动羽翼柄和主动羽翼，所述主动翼柄的一端与所述收纳驱动装置的转动轴连接，所述主动翼柄的另一端与所述被动翼组件铰接，所述第一主动羽翼柄与所述主动翼柄连接，所述第二主动羽翼柄与所述密封舱连接，所述第一主动羽翼柄和所述第二主动羽翼柄均与所述主动羽翼连接，以使所述收纳驱动装置能够通过所述主动翼柄和所述第一主动羽翼柄带动所述主动羽翼折叠或展开。
9、在一实施例中，所述躯干还包括与所述密封舱连接的尾舱，所述跨介质机器人还包括尾部腹鳍系统，所述尾部腹鳍系统包括尾部腹鳍驱动机构和尾部腹鳍机构，所述尾部腹鳍驱动机构与所述尾舱连接，所述尾部腹鳍驱动机构与所述尾部腹鳍机构传动连接，所述尾部腹鳍驱动机构用于驱动所述尾部腹鳍机构伸出所述尾舱，以使所述跨介质机器人能够通过所述尾部腹鳍机构在空中滑翔；所述尾部腹鳍驱动机构用于驱动所述尾部腹鳍机构收纳于所述尾舱，以使所述跨介质机器人在水下移动的阻力降低。
10、在一实施例中，尾部腹鳍机构包括至少两个对称排布的俯仰尾部腹鳍，所述尾部腹鳍驱动机构包括伸缩驱动件、第三柔性连接件、传动件和第二弹性复位件，所述传动件包括相互连接的传动部和多个铰接部，各所述俯仰尾部腹鳍均对应设置有至少一个所述第三柔性连接件和至少一个所述第二弹性复位件，各所述俯仰尾部腹鳍均与一所述铰接部铰接，所述传动部与所述尾舱连接，所述第三柔性连接件的两端分别连接所述伸缩驱动件的转动轴和所述俯仰尾部腹鳍，所述尾舱开设有供各所述俯仰尾部腹鳍伸出的伸出孔，所述伸缩驱动件用于通过所述第三柔性连接件带动所述俯仰尾部腹鳍穿过所述伸出孔并移动至所述尾舱外，所述第二弹性复位件用于带动所述俯仰尾部腹鳍收纳于所述尾舱内。
11、在一实施例中，所述尾部腹鳍驱动机构还包括俯仰驱动件，所述俯仰驱动件与所述传动部传动连接，以使所述俯仰驱动件能够通过所述传动件改变所述俯仰尾部腹鳍的俯仰角度。
12、在一实施例中，所述跨介质机器人还包括水下动力系统，所述水下动力系统包括水下动力组件、安装架和尾鳍组件，所述水下动力组件与所述密封舱连接，所述尾鳍组件与所述安装架连接，所述安装架与所述密封舱铰接，所述水下动力组件与所述安装架传动连接，用于通过所述安装架带动所述尾鳍组件摆动。
13、在一实施例中，所述跨介质机器人还包括空中动力系统，所述空中动力系统包括固定架、空中动力驱动组件、旋转件和螺旋桨，所述固定架与所述密封舱远离所述尾舱的一端连接，所述空中动力驱动组件与所述旋转件传动连接，用于驱动所述旋转件转动，所述旋转件与所述螺旋桨的一端铰接。
14、本专利技术的上述技术方案中，跨介质机器人通过展开状态的折叠翼装置进行飞行，当跨介质机器人需要由空中进入水中时，折叠驱动装置驱动折叠翼装置折叠，再由收纳驱动装置带动处于折叠状态的折叠翼装置收纳于密封舱，从而降低跨介质机器人在水下移动的阻力，以使跨介质机器人在水下能够拥有较好的运动性能；并且由于折叠翼装置是先进行折叠再进行收纳，因此在密封舱的收纳尺寸有限的情况下，跨介质机器人能够将长度大于密封舱长度的折叠翼装置进行收纳，而更大的折叠翼装置则会使得跨介质机器人在空中能够拥有较好的运动性能，从而使得跨介质机器人能够兼顾水下运动性能和空中运动性能。
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1.一种跨介质机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的跨介质机器人，其特征在于，各所述折叠翼装置均包括相互铰接的主动翼组件和被动翼组件，所述主动翼组件远离所述被动翼组件的一端与所述密封舱铰接，所述被动翼组件包括伸展位和折叠位，所述折叠驱动装置包括第一弹性复位件、折叠驱动件和第一柔性连接件，各所述折叠翼装置均对应设置有至少一个所述第一弹性复位件和至少一个所述第一柔性连接件，所述第一弹性复位件用于带动所述被动翼组件移动至伸展位，所述第一柔性连接件的两端分别连接所述被动翼组件和所述折叠驱动件的转动轴，以使所述折叠驱动件能够通过所述第一柔性连接件带动所述被动翼组件移动至折叠位。
3.根据权利要求2所述的跨介质机器人，其特征在于，所述被动翼组件包括被动翼柄、第一被动羽翼柄、第二被动羽翼柄和被动羽翼，所述被动翼柄与所述主动翼组件铰接，所述第一弹性复位件用于带动所述被动翼柄移动至所述伸展位，所述第一被动羽翼柄与所述被动翼柄连接，所述第一被动羽翼柄和所述第二被动羽翼柄均与所述被动羽翼连接，所述第二被动羽翼柄与所述第一被动羽翼柄铰接，所述折叠驱动机构还包括羽翼驱
4.根据权利要求3所述的跨介质机器人，其特征在于，所述羽翼驱动装置包括羽翼驱动件、第二柔性连接件和弹性件，各所述折叠翼装置均对应设置有至少一个所述第二柔性连接件和至少一个所述弹性件，所述第二柔性连接件的两端分别连接所述羽翼驱动件的转动轴和所述第二被动羽翼柄，所述羽翼驱动件用于通过所述第二柔性连接件和所述第二被动羽翼柄带动所述被动羽翼展开，所述弹性件的两端分别连接所述第一被动羽翼柄和所述第二被动羽翼柄，所述弹性件用于通过所述第二被动羽翼柄带动所述被动羽翼折叠。
5.根据权利要求2所述的跨介质机器人，其特征在于，所述主动翼组件包括主动翼柄、第一主动羽翼柄、第二主动羽翼柄和主动羽翼，所述主动翼柄的一端与所述收纳驱动装置的转动轴连接，所述主动翼柄的另一端与所述被动翼组件铰接，所述第一主动羽翼柄与所述主动翼柄连接，所述第二主动羽翼柄与所述密封舱连接，所述第一主动羽翼柄和所述第二主动羽翼柄均与所述主动羽翼连接，以使所述收纳驱动装置能够通过所述主动翼柄和所述第一主动羽翼柄带动所述主动羽翼折叠或展开。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的跨介质机器人，其特征在于，所述躯干还包括与所述密封舱连接的尾舱，所述跨介质机器人还包括尾部腹鳍系统，所述尾部腹鳍系统包括尾部腹鳍驱动机构和尾部腹鳍机构，所述尾部腹鳍驱动机构与所述尾舱连接，所述尾部腹鳍驱动机构与所述尾部腹鳍机构传动连接，所述尾部腹鳍驱动机构用于驱动所述尾部腹鳍机构伸出所述尾舱，以使所述跨介质机器人能够通过所述尾部腹鳍机构在空中滑翔；所述尾部腹鳍驱动机构用于驱动所述尾部腹鳍机构收纳于所述尾舱，以使所述跨介质机器人在水下移动的阻力降低。
7.根据权利要求6所述的跨介质机器人，其特征在于，尾部腹鳍机构包括至少两个对称排布的俯仰尾部腹鳍，所述尾部腹鳍驱动机构包括伸缩驱动件、第三柔性连接件、传动件和第二弹性复位件，所述传动件包括相互连接的传动部和多个铰接部，各所述俯仰尾部腹鳍均对应设置有至少一个所述第三柔性连接件和至少一个所述第二弹性复位件，各所述俯仰尾部腹鳍均与一所述铰接部铰接，所述传动部与所述尾舱连接，所述第三柔性连接件的两端分别连接所述伸缩驱动件的转动轴和所述俯仰尾部腹鳍，所述尾舱开设有供各所述俯仰尾部腹鳍伸出的伸出孔，所述伸缩驱动件用于通过所述第三柔性连接件带动所述俯仰尾部腹鳍穿过所述伸出孔并移动至所述尾舱外，所述第二弹性复位件用于带动所述俯仰尾部腹鳍收纳于所述尾舱内。
8.根据权利要求7所述的跨介质机器人，其特征在于，所述尾部腹鳍驱动机构还包括俯仰驱动件，所述俯仰驱动件与所述传动部传动连接，以使所述俯仰驱动件能够通过所述传动件改变所述俯仰尾部腹鳍的俯仰角度。
9.根据权利要求6所述的跨介质机器人，其特征在于，所述跨介质机器人还包括空中动力系统，所述空中动力系统包括固定架、空中动力驱动组件、旋转件和螺旋桨，所述固定架与所述密封舱远离所述尾舱的一端连接，所述空中动力驱动组件与所述旋转件传动连接，用于驱动所述旋转件转动，所述旋转件与所述螺旋桨的一端铰接。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的跨介质机器人，其特征在于，所述跨介质机器人还包括水下动力系统，所述水下动力系统包括水下动力组件、安装架和尾鳍组件，所述水下动力组件与所述密封舱连接，所述尾鳍组件与所述安装架连接，所述安装架与所述密封舱铰接，所述水下动力组件与所述安装架传动连...
【技术特征摘要】
1.一种跨介质机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的跨介质机器人，其特征在于，各所述折叠翼装置均包括相互铰接的主动翼组件和被动翼组件，所述主动翼组件远离所述被动翼组件的一端与所述密封舱铰接，所述被动翼组件包括伸展位和折叠位，所述折叠驱动装置包括第一弹性复位件、折叠驱动件和第一柔性连接件，各所述折叠翼装置均对应设置有至少一个所述第一弹性复位件和至少一个所述第一柔性连接件，所述第一弹性复位件用于带动所述被动翼组件移动至伸展位，所述第一柔性连接件的两端分别连接所述被动翼组件和所述折叠驱动件的转动轴，以使所述折叠驱动件能够通过所述第一柔性连接件带动所述被动翼组件移动至折叠位。
3.根据权利要求2所述的跨介质机器人，其特征在于，所述被动翼组件包括被动翼柄、第一被动羽翼柄、第二被动羽翼柄和被动羽翼，所述被动翼柄与所述主动翼组件铰接，所述第一弹性复位件用于带动所述被动翼柄移动至所述伸展位，所述第一被动羽翼柄与所述被动翼柄连接，所述第一被动羽翼柄和所述第二被动羽翼柄均与所述被动羽翼连接，所述第二被动羽翼柄与所述第一被动羽翼柄铰接，所述折叠驱动机构还包括羽翼驱动装置，所述羽翼驱动装置与所述第二被动羽翼柄传动连接，用于通过所述第二被动羽翼柄带动所述被动羽翼展开或折叠。
4.根据权利要求3所述的跨介质机器人，其特征在于，所述羽翼驱动装置包括羽翼驱动件、第二柔性连接件和弹性件，各所述折叠翼装置均对应设置有至少一个所述第二柔性连接件和至少一个所述弹性件，所述第二柔性连接件的两端分别连接所述羽翼驱动件的转动轴和所述第二被动羽翼柄，所述羽翼驱动件用于通过所述第二柔性连接件和所述第二被动羽翼柄带动所述被动羽翼展开，所述弹性件的两端分别连接所述第一被动羽翼柄和所述第二被动羽翼柄，所述弹性件用于通过所述第二被动羽翼柄带动所述被动羽翼折叠。
5.根据权利要求2所述的跨介质机器人，其特征在于，所述主动翼组件包括主动翼柄、第一主动羽翼柄、第二主动羽翼柄和主动羽翼，所述主动翼柄的一端与所述收纳驱动装置的转动轴连接，所述主动翼柄的另一端与所述被动翼组件铰接，所述第一主动羽翼柄与所述主动翼柄连接，所述第二主动羽翼柄与所述密封舱连接，所述第一主动羽翼柄和所述第二主动羽翼柄均与所述主动羽翼连接，以使所述收纳驱动装置能够通过所述主动翼柄和所述第一主动羽翼柄带动所述主动羽翼折叠或...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻俊志，陈迪，熊严，莘展骅，仝茹，孟岩，孔诗涵，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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