CN108312794A - 一种多栖运输机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及运载机械领域，具体的说是一种多栖运输机器人，包括机体、行走装置、支撑装置、能量装置、驾驶舱和储物装置，所述的行走装置与机体相连接，行走装置用于实现前进的功能；所述的支撑装置安装在行走装置上，支撑装置可根据运输物品的重量不同调节本发明在工作工程中的浮力；所述的能量装置位于能量安装架内部；所述的驾驶舱与机体相连接；所述的储物装置安装在机体上。本发明采用履带式设计思路，可实现陆地运输功能，同时通过支撑装置的设计，其能够根据运输物品自身重量的不同进行浮力调节，从而实现水面与冰面上运输的功能，且在冰面运输过程中，对冰面无需破碎，极大的增加了多栖运输的适用性。

Description

一种多栖运输机器人

本申请是申请号为2016105609782，申请日为2016年07月18日，发明创造名称为“一种履带式多栖运输机器人”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及运载机械领域，具体的说是一种履带式多栖运输机器人。

背景技术

现如今，我国经济正处于的飞速发展的状态，在经济发展的过程中，运输一直占据着非常重要的地位，无论是大面积的货物调配还是小面积的货物调整，这些环节都离不开运输，运输过程中运输工具的选择也是十分重要的，不同的运输条件所选择的运输工具也不相同，针对大面积的货物调配，可以选择飞机、船舶、卡车和拖拉机等运输工具进行货物运输，在面临小面积的货物调整时我们可以选择叉车、手推车和三轮车等，这些运输工具也是目前我国所使用的主要运输工具，在我国的经济发展中也占据着不可替代的地位，但是在现实的生活中，人们的运输问题不仅局限在上述的几种情况内，我们可能还面临着多栖运输问题，现有的多栖运输工具已经涵盖水陆两栖、水陆空三栖等多种类型的运输，申请号为201510062915.X的一项中国专利公开了一种水陆空多栖通行机，其可实现水陆空三栖行走的功能，但是，在面临冰面运输时，该技术的局限性便暴露了。

目前，对于多栖运输工具的发展过程，主要体现在水陆空三栖上，针对涵盖冰面运输的运载多栖机械来说，现有技术中涉及不多，尤其针对内陆地区冰面厚度处于中等状态的区域，例如内地大型湖上的冰面，在面临冰面抢险、救援等运输问题时，现有的多栖运输工具似乎远远不能满足人们的要求，在此种冰面上，冰面的承载压力具有一定的局限性，且在特殊情况下，为了保障冰面上物体或者生命财产的安全性，冰面不能进行破碎处理时，如何能够做到冰面运输变得尤为重要，因此，我们可以看出人们急需一种能够涵盖此类冰面运输的多栖运输工具，即本发明中所述的一种履带式多栖运输机器人，其采用履带式设计思路，可实现陆地运输功能，同时通过支撑装置的设计，其能够根据运输物品自身重量的不同进行浮力调节，从而实现水面与冰面上运输的功能，且在冰面运输过程中，对冰面无需破碎，极大的增加了多栖运输的适用性。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明中所述的一种履带式多栖运输机器人，其采用履带式设计思路，可实现陆地运输功能，同时通过支撑装置的设计，其能够根据运输物品自身重量的不同进行浮力调节，从而实现水面与冰面上运输的功能，且在冰面运输过程中，对冰面无需破碎，极大的增加了多栖运输的适用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种履带式多栖运输机器人，包括机体、行走装置、支撑装置、能量装置、驾驶舱和储物装置，所述的机体左右对称，机体后方设有变速箱安装板，变速箱安装板用于为减速箱的安装提供附着点，且变速箱安装板与机体之间设有肋板，机体前方设有能量安装架，能量安装架用于安装能量装置；所述的行走装置与机体相连接，行走装置用于实现前进的功能；所述的支撑装置安装在行走装置上，支撑装置可根据本发明及搭载物的重量不同调节相应的浮力；所述的能量装置位于能量安装架内部，能量装置用于为本发明的运动提供能量；所述的驾驶舱与机体相连接，且驾驶舱位于机体左上方；所述的储物装置安装在机体上，且储物装置位于驾驶舱右侧，储物装置能够根据输运物品的不同进行快速的更换，从而提高运输效率。

所述的行走装置包括两根支撑链片、两个减速箱、皮带、两个一号带轮、两个二号带轮、两根动力轴、四个链轮、两个电机套、两个驱动电机和两根从动轴，所述的两根动力轴对称安装在机体后方，且动力轴上安装有链轮，且链轮与动力轴之间通过轴承相连接，链轮可相对于动力轴发生相对转动；所述的两个减速箱分别与两根动力轴相连接，且减速箱与机体支架通过螺栓相连接，减速箱用于调节电机转速，从而控制运输速度；所述的两个电机套分别安装在两个减速箱上方；所述的两个驱动电机分别位于两个电机套内部，驱动电机用于为本发明提供驱动力；所述的两个一号带轮分别安装在驱动电机主轴上；所述的两个二号带轮分别安装在两个减速箱外侧，且一号带轮与二号带轮之间通过皮带相连接，驱动电机通过一号带轮与二号带轮的传动进而驱动本发明前进；所述的两根从动轴安装在机体前方，且从动轴上安装有链轮，链轮与从动轴之间通过轴承相连接，且从动轴上所设链轮与动力轴上所设链轮之间通过支撑链片相连接，且支撑链片上设有安装孔，支撑装置可通过安装孔与支撑链片相连接，支撑链片在制作过程中需选用承载力较强的材料进行制作；所述的动力轴与从动轴半径相等，所述的链轮半径应大于从动轴半径与支撑装置高度的和，行走装置用于实现前进的功能，同时，在冰面行走的过程中，行走装置可配合支撑装置共同支撑运载物。

所述的支撑装置包括气泵、两个气压调节阀、支撑体、气囊输气管、气动多级伸缩杆、气囊、支撑足、切割炬、切割传感器、密封环和输气管，所述的支撑体与支撑链片相连接，支撑体用于为支撑装置各部件的安装提供附着点；所述的气泵安装在支撑体上方，气泵可为气囊和气动多级伸缩杆提供动力；所述的两个气压调节阀与支撑体相连接，且气压调节阀对称分布在气泵左右两侧，气压调节阀用于调节气囊和气动多级伸缩杆的气压大小，从而控制本发明在冰面上的悬浮力；所述的气动多级伸缩杆位于支撑体内部，气动多级伸缩杆内部具有多根支撑杆，支撑杆上均设有导气孔，且导气孔在每级支撑杆伸出后连通，当气动多级伸缩杆伸出一级后，导气孔连通，此时气囊在气泵的作用下开始充气，待充气气压达到气囊额定气压后，气动多级伸缩杆再伸出一级，此时前一级支撑杆的导气孔闭合，本级支撑杆导气孔连通，本级气囊开始充气，依次类推，最终根据运输物品的重量调整气动多级伸缩杆伸出的级数；当支撑更换时，支撑杆逐级收缩，气囊随之逐级放气，最终实现前进过程中的支撑替换；所述的气囊通过密封环与气动多级伸缩杆相连接，气囊用于储存气体，从而提供浮力；所述的支撑足位于气动多级伸缩杆下方，当本发明行走在浅水区域时，进行气囊充气，只要调整气动多级伸缩杆的伸缩，此时，支撑足与湖面下的陆地直接接触，有利于保护气动多级伸缩杆的使用寿命，同时，也能够提高运输效率；所述的气囊输气管一端与气泵左侧气压调节阀相连接，其另一端与气囊导气孔相连接；所述的输气管一端与气泵右侧气压调节阀相连接，其另一端与气动多级伸缩杆的进气孔相连接；所述的切割炬环形安装在支撑体下方，切割炬内部自带燃料，其能够针对冰面实现环形切割，减小冰面应力的变化；所述的切割传感器与支撑体相连接，且切割传感器位于切割炬上方，切割传感器用于控制切割炬的切割状态，所述的支撑装置的数量取决于运载物品的重量，及支撑链片与链轮的规格，当运载物品质量相对较重时，支撑链片与链轮的规格应相对较高，支撑装置的安装相对于紧密，数量也相对增加，反之，支撑装置的数量相对减少。

所述的能量装置包括电池固定架和电池组，所述的电池固定架与机体上能量安装架相连接；所述的电池组位于电池固定架内部，电池组可通过电池固定架固定在机体上，从而为本发明提供能量。

所述的储物装置包括移动滑轨、移动滑槽、旋转卡扣和可调箱体，所述的移动滑轨与机体相连接，且移动滑轨位于机体上方；所述的移动滑槽安装在可调箱体上，且可调箱体可通过移动滑轨与移动滑槽与机体之间发生相对滑动，此种设计方式，能够方便针对不同的运输物品进行可调箱体的更换，所述的旋转卡扣与机体之间通过螺纹连接的方式相连接，且旋转卡扣与机体之间设有弹簧垫片，弹簧垫片的选用能够实现放松的效果，储物装置用于装载运输物品。

有益效果：本发明中所述的一种履带式多栖运输机器人，其采用履带式设计思路，可实现陆地运输功能，同时通过支撑装置的设计，其能够根据运输物品自身重量的不同进行浮力调节，从而实现水面与冰面上运输的功能，且在冰面运输过程中，对冰面无需破碎，极大的增加了多栖运输的适用性。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的部分构件连接示意图；

图3是本发明的机体及部分安装件的立体结构示意图；

图4是本发明图3的A-A剖视图；

图5是本发明支撑装置的立体结构示意图；

图6是本发明支撑装置的全剖示意图；

图7是本发明支撑装置的工作状态下的全剖示意图；

图8是本发明储物装置的立体结构示意图；

图中：机体1、行走装置2、支撑装置3、能量装置4、驾驶舱5、储物装置6、变速箱安装板11、肋板12、能量安装架13、支撑链片201、减速箱202、皮带203、一号带轮204、二号带轮205、动力轴206、链轮207、电机套208、驱动电机209、从动轴210、气泵301、气压调节阀302、支撑体303、气囊输气管304、气动多级伸缩杆305、气囊306、支撑足307、切割炬308、切割传感器309、密封环310、输气管311、电池固定架41、电池组42、移动滑轨61、移动滑槽62、旋转卡扣63、可调箱体64。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和图3所示，本发明所述的一种履带式多栖运输机器人，包括机体1、行走装置2、支撑装置3、能量装置4、驾驶舱5和储物装置6，所述的机体1左右对称，机体1后方设有变速箱安装板11，变速箱安装板11用于为减速箱202的安装提供附着点，且变速箱安装板11与机体1之间设有肋板12，机体1前方设有能量安装架13，能量安装架13用于安装能量装置4；所述的行走装置2与机体1相连接，行走装置2用于实现前进的功能；所述的支撑装置3安装在行走装置2上，支撑装置3可根据本发明及搭载物的重量不同调节相应的浮力；所述的能量装置4位于能量安装架13内部，能量装置4用于为本发明的运动提供能量；所述的驾驶舱5与机体1相连接，且驾驶舱5位于机体1左上方；所述的储物装置6安装在机体1上，且储物装置6位于驾驶舱5右侧，储物装置6用于装载运输物品，且储物装置6能够根据输运物品的不同进行快速的更换，从而提高运输效率。

如图1、图2和图4所示，本发明所述的一种履带式多栖运输机器人，所述的行走装置2包括两根支撑链片201、两个减速箱202、皮带203、两个一号带轮204、两个二号带轮205、两根动力轴206、四个链轮207、两个电机套208、两个驱动电机209和两根从动轴210，所述的两根动力轴206对称安装在机体1后方，且动力轴206上安装有链轮207，且链轮207与动力轴206之间通过轴承相连接，链轮207可相对于动力轴206发生相对转动；所述的两个减速箱202分别与两根动力轴206相连接，且减速箱202与机体1支架通过螺栓相连接，减速箱202用于调节电机转速，从而控制运输速度；所述的两个电机套208分别安装在两个减速箱202上方；所述的两个驱动电机209分别位于两个电机套208内部，驱动电机209用于为本发明提供驱动力；所述的两个一号带轮204分别安装在驱动电机209主轴上；所述的两个二号带轮205分别安装在两个减速箱202外侧，且一号带轮204与二号带轮205之间通过皮带203相连接，驱动电机209通过一号带轮204与二号带轮205的传动进而驱动本发明前进；所述的两根从动轴210安装在机体1前方，且从动轴210上安装有链轮207，链轮207与从动轴210之间通过轴承相连接，且从动轴210上所设链轮207与动力轴206上所设链轮207之间通过支撑链片201相连接，且支撑链片201上设有安装孔，支撑装置3可通过安装孔与支撑链片201相连接，支撑链片201在制作过程中需选用承载力较强的材料进行制作；所述的动力轴206与从动轴210半径相等，所述的链轮207半径应大于从动轴210半径与支撑装置3高度的和，行走装置2用于实现前进的功能，同时，在冰面行走的过程中，行走装置2可配合支撑装置3共同支撑运载物。

如图1、图5、图6和图7所示，本发明所述的一种履带式多栖运输机器人，所述的支撑装置3包括气泵301、两个气压调节阀302、支撑体303、气囊输气管304、气动多级伸缩杆305、气囊306、支撑足307、切割炬308、切割传感器309、密封环310和输气管311，所述的支撑体303与支撑链片201相连接，支撑体303用于为支撑装置3各部件的安装提供附着点；所述的气泵301安装在支撑体303上方，气泵301可为气囊306和气动多级伸缩杆305提供动力；所述的两个气压调节阀302与支撑体303相连接，且气压调节阀302对称分布在气泵301左右两侧，气压调节阀302用于调节气囊306和气动多级伸缩杆305的气压大小，从而控制本发明在冰面上的悬浮力；所述的气动多级伸缩杆305位于支撑体303内部，气动多级伸缩杆305内部具有多根支撑杆，支撑杆上均设有导气孔，且导气孔在每级支撑杆伸出后连通，当气动多级伸缩杆305伸出一级后，导气孔连通，此时气囊306在气泵301的作用下开始充气，待充气气压达到气囊306额定气压后，气动多级伸缩杆305再伸出一级，此时前一级支撑杆的导气孔闭合，本级支撑杆导气孔连通，本级气囊306开始充气，依次类推，最终根据运输物品的重量调整气动多级伸缩杆305伸出的级数；当支撑更换时，支撑杆逐级收缩，气囊306随之逐级放气，最终实现前进过程中的支撑替换；所述的气囊306通过密封环310与气动多级伸缩杆305相连接，气囊306用于储存气体，从而提供浮力；所述的支撑足307位于气动多级伸缩杆305下方，当本发明行走在浅水区域时，进行气囊306充气，只要调整气动多级伸缩杆305的伸缩，此时，支撑足307与湖面下的陆地直接接触，有利于保护气动多级伸缩杆305的使用寿命，同时，也能够提高运输效率；所述的气囊输气管304一端与气泵301左侧气压调节阀302相连接，其另一端与气囊306导气孔相连接；所述的输气管311一端与气泵301右侧气压调节阀302相连接，其另一端与气动多级伸缩杆305的进气孔相连接；所述的切割炬308环形安装在支撑体303下方，切割炬308内部自带燃料，其能够针对冰面实现环形切割，减小冰面应力的变化；所述的切割传感器309与支撑体303相连接，且切割传感器309位于切割炬308上方，切割传感器309用于控制切割炬308的切割状态，所述的支撑装置3的数量取决于运载物品的重量，及支撑链片201与链轮207的规格，当运载物品质量相对较重时，支撑链片201与链轮207的规格应相对较高，支撑装置3的安装相对于紧密，数量也相对增加，反之，支撑装置3的数量相对减少。

如图1和图2所示，本发明所述的一种履带式多栖运输机器人，所述的能量装置4包括电池固定架41和电池组42，所述的电池固定架41与机体1上能量安装架13相连接；所述的电池组42位于电池固定架41内部，电池组42可通过电池固定架41固定在机体1上，从而为本发明提供能量。

如图1和图8所示，本发明所述的一种履带式多栖运输机器人，所述的储物装置6包括移动滑轨61、移动滑槽62、旋转卡扣63和可调箱体64，所述的移动滑轨61与机体1相连接，且移动滑轨61位于机体1上方；所述的移动滑槽62安装在可调箱体64上，且可调箱体64可通过移动滑轨61与移动滑槽62与机体1之间发生相对滑动，此种设计方式，能够方便针对不同的运输物品进行可调箱体64的更换，所述的旋转卡扣63与机体1之间通过螺纹连接的方式相连接，且旋转卡扣63与机体1之间设有弹簧垫片，弹簧垫片的选用能够实现放松的效果，储物装置6用于装载运输物品。

工作时，首先根据运载物品对本机器人进行调整，根据运载物品的重量率先调整支撑链片201与链轮207的规格，运载物重量越大，则选用支撑链片201与链轮207规格需要越大，后选择支撑装置3的数量，运载物重量较大时，支撑装置3的安装可相对密集，对本机器人调整完毕后，将运载物品装载进入储物装置6中，也可将运载物品连通可调箱体64同时调换，接着驾驶员进入驾驶舱，在运输过程中，行走装置2中的驱动电机209在能量装置4的作用下首先开始工作，在皮带203传动的作用下，通过减速箱202驱动本机器人前进，后在面临冰面或者水面的多栖运输环境时，本机器人的支撑装置开始工作。

支撑装置3工作的过程中，首先由切割传感器309控制切割炬308将冰面进行环形切割，切割炬308内部自带燃料，其能够针对冰面实现环形切割，减小冰面应力的变化，之后，在气泵301的驱动下，气动多级伸缩杆305开始工作，气动多级伸缩杆305内部具有多根支撑杆，支撑杆上均设有导气孔，且导气孔在每级支撑杆伸出后连通，当气动多级伸缩杆305伸出一级后，导气孔连通，此时气囊306在气泵301的作用下开始充气，待充气气压达到气囊306额定气压后，气动多级伸缩杆305再伸出一级，此时前一级支撑杆的导气孔闭合，本级支撑杆杆导气孔连通，本级气囊306开始充气，依次类推，最终根据运输物品的重量调整气动多级伸缩杆305伸出的级数；当支撑更换时，支撑杆逐级收缩，气囊306随之逐级放气，气囊306内部呈现负压，最终吸附在支撑杆上，最终实现前进过程中的支撑替换；所述的气囊306通过密封环310与气动多级伸缩杆305相连接，每级气囊306之间相互独立，气囊306用于储存气体，从而提供浮力；所述的支撑足307位于气动多级伸缩杆305下方，当本发明行走在浅水区域时，进行气囊306充气，只要调整气动多级伸缩杆305的伸缩，此时，支撑足307与湖面下的陆地直接接触，有利于保护气动多级伸缩杆305的使用寿命，同时，也能够提高运输效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种多栖运输机器人，其特征在于：包括机体、行走装置、支撑装置、能量装置、驾驶舱和储物装置，所述的机体左右对称，所述的行走装置与机体相连接；所述机体前方设有能量安装架，所述的能量装置位于能量安装架内部；所述的驾驶舱与机体相连接，且驾驶舱位于机体左上方；所述的储物装置安装在机体上，且储物装置位于驾驶舱右侧；所述的支撑装置安装在行走装置上，所述支撑装置用于根据运输物品自身重量的不同进行浮力调节，且在冰面运输时对冰面无需破碎。

2.根据权利要求1所述的一种多栖运输机器人，其特征在于：所述机体后方设有变速箱安装板，且所述变速箱安装板与所述机体之间设有肋板。

3.根据权利要求1所述的一种多栖运输机器人，其特征在于：所述的行走装置包括两根支撑链片、两个减速箱、皮带、两个一号带轮、两个二号带轮、两根动力轴、四个链轮、两个电机套、两个驱动电机和两根从动轴，所述的两根动力轴对称安装在机体后方，且动力轴上安装有链轮，且链轮与动力轴之间通过轴承相连接；所述的两个减速箱分别与两根动力轴相连接，且减速箱与机体支架通过螺栓相连接；所述的两个电机套分别安装在两个减速箱上方。

4.根据权利要求3所述的一种多栖运输机器人，其特征在于：所述的两个驱动电机分别位于两个电机套内部；所述的两个一号带轮分别安装在驱动电机主轴上；所述的两个二号带轮分别安装在两个减速箱外侧，且一号带轮与二号带轮之间通过皮带相连接；所述的两根从动轴安装在机体前方，且从动轴上安装有链轮，链轮与从动轴之间通过轴承相连接，且从动轴上所设链轮与动力轴上所设链轮之间通过支撑链片相连接，且支撑链片上设有安装孔。

5.根据权利要求1所述的一种多栖运输机器人，其特征在于：所述的支撑装置包括气泵、两个气压调节阀、支撑体、气囊输气管、气动多级伸缩杆、气囊、支撑足、切割炬、切割传感器、密封环和输气管，所述的支撑体与支撑链片上的安装孔相连接；所述的气泵安装在支撑体上方；所述的两个气压调节阀与支撑体相连接，且气压调节阀对称分布在气泵左右两侧；所述的气动多级伸缩杆位于支撑体内部；所述的气囊通过密封环与气动多级伸缩杆相连接；所述的支撑足位于气动多级伸缩杆下方；所述的气囊输气管一端与气泵左侧气压调节阀相连接，其另一端与气囊导气孔相连接；所述的输气管一端与气泵右侧气压调节阀相连接，其另一端与气动多级伸缩杆的进气孔相连接；所述的切割炬环形安装在支撑体下方；所述的切割传感器与支撑体相连接，且切割传感器位于切割炬上方。

6.根据权利要求5所述的一种多栖运输机器人，其特征在于：所述的气动多级伸缩杆内部具有多根支撑杆，支撑杆上均设有导气孔，且导气孔在每级支撑杆伸出后连通。

7.根据权利要求1所述的一种多栖运输机器人，其特征在于：所述的能量装置包括电池固定架和电池组，所述的电池固定架与机体上能量安装架相连接；所述的电池组位于电池固定架内部。

8.根据权利要求1所述的一种多栖运输机器人，其特征在于：所述的储物装置包括移动滑轨、移动滑槽、旋转卡扣和可调箱体，所述的移动滑轨与机体相连接，且移动滑轨位于机体上方；所述的移动滑槽安装在可调箱体上，且可调箱体可通过移动滑轨与移动滑槽与机体之间发生相对滑动，所述的旋转卡扣与机体之间通过螺纹连接的方式相连接，且旋转卡扣与机体之间设有弹簧垫片。

9.根据权利要求3所述的一种多栖运输机器人，其特征在于：所述的动力轴与从动轴半径相等，所述的链轮半径应大于从动轴半径与支撑装置高度的和。

10.根据权利要求5所述的一种多栖运输机器人，其特征在于：所述的支撑装置的数量取决于运载物品的重量，及支撑链片与链轮的规格。