CN109130741A - 球形水陆空三栖智能侦察兵机器人 - Google Patents
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人 Download PDFInfo
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Abstract
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人,由鹰眼探头、鱼眼探头、信息发射头、外表感应体软骨花架、内外贯通网眼、软骨着陆体、第一电动机、空气减震簧、第一电动机主轴、球内机械八方固定环、第一旋翼、第一连轴、机器人智能控制器、平衡器方向舵连杆、第二连轴、第二旋翼、第二电动机主轴、第二电动机、电池、平衡器第一伞形方向舵、平衡器第二伞形方向舵、球内机械八方固定支架、多用途线路、第二副轴、第二螺旋桨、第一副轴、第一螺旋桨、连接环、第一活扣、第二活扣组合而成；它集飞行器，潜航器和机器人于一体，完成其体积允许进入的水陆空任意空间的潜伏和侦察任务，本技术的有益效果是：体积小、结构合理、运动性能突出、控制高效。
Description
本申请是申请号为：2016102051492、发明创造名称为：球形水陆空三栖智能侦察兵机器人、申请日为：2016年04月05日的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及机器人制造领域，具体涉及球形水陆空三栖智能侦察兵机器人。
背景技术
公知的现代智能机器人领域，用于侦察的飞行器一般只能盘旋于空中，侦察的深度和广度受地形地貌的限制，尤其对峡谷深处、涵洞山洞内部、茂密山林之下、地下通道、地下室、舰船舱内、城镇小巷、夹缝沟槽和地震等灾难造成的物件倒塌的缝隙间等位置，难以详尽的细致的侦察，机器人和仿生智能机器，虽然可以对上述特殊地形地貌进行侦察，但是，又不能在空中飞行，难以提供全局的信息，潜航器只能在水中航行，加之现代智能侦察领域的侦察工具，受制于机械结构和形态结构，一旦形成侧翻，坠落，翻转倒扣等，就很难再次恢复工作状态，最主要的是增加操作人员的操作难度和信息分析难度，所以，现代智能侦察领域的侦察工具未来的作用空间受到极大限制，对此缺陷一直没有先进的技术方案解决。
发明内容
为了解决上述现代智能侦察领域的侦察工具存在的缺陷，扩大侦察工具未来作用空间，申请人经过多年研究，发明设计出球形水陆空三栖智能侦察兵机器人，它集飞行器，潜航器和机器人于一体，完成所有其体积允许进入的水陆空任意空间的潜伏和侦察任务。
为了达到上述目的，本发明是以下述技术方案实现的：设鹰眼探头与软骨着陆体连接，鱼眼探头与外表感应体软骨花架连接，信息发射头与外表感应体软骨花架连接，外表感应体软骨花架与软骨着陆体连接，内外贯通网眼由外表感应体软骨花架编制成形，软骨着陆体与空气减震簧连接，空气减震簧与球内机械八方固定环连接，第一副轴与第一电动机连接，第一螺旋桨与第一副轴连接，第一电动机与球内机械八方固定环连接，第一电动机主轴与第一电动机连接，第一旋翼与第一电动机主轴连接，第一连轴分别与第一电动机主轴和机器人智能控制器连接，第二连轴与机器人智能控制器连接，第二电动机主轴与第二连轴连接，第二旋翼与第二电动机主轴连接，第二电动机主轴与第二电动机连接，第二副轴与第二电动机连接，第二螺旋桨与第二副轴连接，第二电动机与球内机械八方固定环连接,球内机械八方固定支架与球内机械八方固定环连接，机器人智能控制器分别与球内机械八方固定支架，第二连轴与第一连轴连接，平衡器方向舵连杆分别与机器人智能控制器、第二连轴和第一连轴连接，平衡器第一伞形方向舵和平衡器第二伞形方向舵分别与平衡器方向舵连杆两端连接，电池与球内机械八方固定环连接；设机器人智能控制器通过多用途线路分别与鹰眼探头，鱼眼探头，信息发射头，外表感应体软骨花架，第一电动机，第二电动机，电池连接；设连接环与软骨着陆体连接，第一活扣与软骨着陆体和球内机械八方固定环连接，第二活扣与软骨着陆体和球内机械八方固定环连接。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人水陆空运行程序：
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人进入空中飞行侦察时，地面操作员通过无线操作系统，与固定在球内机械八方固定支架上的机器人智能控制器进行信息联通，指挥机器人通过多用途线路下达指令，连接电池，开启固定在球内机械八方固定环上的第一电动机和第二电动机，第一电动机通过第一电动机主轴带动第一旋翼正旋、通过第一副轴带动第一螺旋桨正旋，第二电动机通过第二电动机主轴带动第二旋翼反旋、通过第二副轴带动第二螺旋桨反旋、通过第一连轴和第二连轴联动平衡器方向舵连杆，分别调整平衡器第一伞形方向舵和平衡器第二伞形方向舵，调整第一电动机或第二电动机速度，使第一电动机至第二电动机的直线与地球保持相对的直角关系，平衡器第一伞形方向舵至平衡器第二伞形方向舵的直线与地球保持相对的平行关系，并与电池两端直线呈十字架形态，电池两端直线与地球保持相对的平行关系，加速第一电动机和第二电动机旋转速度，加力带动第一旋翼、第一螺旋桨、第二旋翼和第二螺旋桨旋转，推动空气由第一电动机端半球内外贯通网眼进入，由第二电动机端半球内外贯通网眼喷出，推动其整体起飞升空，当升空到一定高度后，调整第一电动机或第二电动机速度，改变抗扭，或者分别调整平衡器第一伞形方向舵和平衡器第二伞形方向舵位置，调整其重心，改变第一电动机至第二电动机的直线同地球的角度，从而推动其做出任意角度和方向的飞行，蛇形飞行，路径改变，螺旋升降，直升俯冲，悬停爬升，直线进退，斜线进退，高速滑翔等飞行动作。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人结束飞行和空中侦察任务后着陆，为地面操作员通过无线操作系统，与机器人智能控制器进行信息联通，指挥机器人通过第一连轴和第二连轴联动平衡器方向舵连杆，分别调整平衡器第一伞形方向舵和平衡器第二伞形方向舵，调整第一电动机或第二电动机速度，使第一电动机至第二电动机的直线与地球保持相对的直角关系，平衡器第一伞形方向舵至平衡器第二伞形方向舵的直线与地球保持相对的平行关系，并与电池两端直线呈十字架形态，电池两端直线与地球保持相对的平行关系，逐步减速第一电动机旋转速度和第二电动机旋转速度，使其缓缓下落，当其接触地面时，外表感应体软骨花架和软骨着陆体作用于空气减震簧，保护其内部设备不受损伤，着陆后切断电池与多用途线路的连接，关闭第一电动机和第二电动机。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人陆地运动，球形水陆空三栖智能侦察兵机器人着陆以后，没有切断电池与多用途线路的连接，没有关闭第一电动机和第二电动机，继续做陆地运动，调整第一电动机或第二电动机速度，改变抗扭，或者分别调整平衡器第一伞形方向舵和平衡器第二伞形方向舵位置，调整其重心，改变第一电动机至第二电动机的直线同地球的相对角度，在外表感应体软骨花架、软骨着陆体和空气减震簧的作用下，推动球形水陆空三栖智能侦察兵机器人，沿地形地势地貌做出直线翻滚进退，斜线翻滚进退和超低空飞行等动作。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人，可以在任何满足着陆条件即体积允许范围内的地点着陆和运动，如水面舰船甲板，楼顶平台和水面水下等，无需刻意选择着陆场地。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人水面航行，水下潜航和潜伏侦察，为球形水陆空三栖智能侦察兵机器人从陆地和空中进入任意水域，通过第一连轴和第二连轴联动平衡器方向舵连杆，分别调整平衡器第一伞形方向舵和平衡器第二伞形方向舵，调整第一电动机和第二电动机速度，使第一电动机至第二电动机的直线与地球保持相对的直角关系，平衡器第一伞形方向舵至平衡器第二伞形方向舵的直线与地球保持相对的平行关系，并与电池两端直线呈十字架形态，电池两端直线与地球保持相对的平行关系，调整第一电动机旋转速度和第二电动机旋转速度，带动第一旋翼和第二旋翼旋转，带动第一螺旋桨和第二螺旋桨旋转，推动水由第一电动机端半球内外贯通网眼进入，由第二电动机端半球内外贯通网眼喷出，根据水面航行，水下潜航，水下潜伏，水下悬停，水中下潜和水中上升的动作需要，确定第一电动机和第二电动机的快慢速度。
当球形水陆空三栖智能侦察兵机器人完成水域侦察任务后，需要上浮脱离水域时，打开第一活扣和第二活扣，改变球形水陆空三栖智能侦察兵机器人形态，为连接环连接的两个半球体，加速第一电动机旋转速度和第二电动机旋转速度，带动第一旋翼和第二旋翼加速旋转，带动第一螺旋桨和第二螺旋桨加速旋转，推动其整体快速上浮，借助上浮惯性，将第一旋翼和第二旋翼推出水面，离开水面以后，阻力减小，旋翼转速将突然加快，带动球形水陆空三栖智能侦察兵机器人离开水面，呈半球体着陆以后，还原成球形状态，可以根据任务需要进入陆地运行程序，或者进入起飞升空程序。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人在侦察过程当中，机器人智能控制器根据程序指令，智能分配给侦测设备任务，通过鹰眼探头，鱼眼探头和外表感应体软骨花架等设备收集信息，收到的各类信息交互传输给机器人智能控制器整合后，再通过信息发射头，将整合后的信息分类传输给地面控制中心，也可以将收集的信息自动储存，完成侦察任务后，寻找安全地带统一发送给地面控制中心。
本发明的有益效果是：小型化和微型化设计思路，使其具有体积小、结构布局合理、外形简约美观、运动性能突出、控制简单高效、抗扰能力强大等特点，可以拓展出极大的市场空间，极强的社会效益和极高的经济价值，是现代军民两用中水陆空不可或缺的侦察工具。
下面结合附图和具体实施例对本发明的球形水陆空三栖智能侦察兵机器人作进一步详细的描述。
附图说明
图中1.鹰眼探头，2.鱼眼探头，3.信息发射头，4.外表感应体软骨花架，5.内外贯通网眼，6.软骨着陆体，7.第一电动机，8.空气减震簧，9.第一电动机主轴，10.球内机械八方固定环，11.第一旋翼，12.第一连轴，13.机器人智能控制器，14.平衡器方向舵连杆，15.第二连轴，16.第二旋翼，17.第二电动机主轴，18.第二电动机，19.电池，20.平衡器第一伞形方向舵，21.平衡器第二伞形方向舵，22.球内机械八方固定支架，23.多用途线路，24.第二副轴，25.第二螺旋桨，26.第一副轴，27.第一螺旋桨，28.连接环，29.第一活扣,30.第二活扣。
图1为本发明的球形水陆空三栖智能侦察兵机器人右视图；
图2为本发明的球形水陆空三栖智能侦察兵机器人前视剖视图；
图3为本发明的球形水陆空三栖智能侦察兵机器人左视剖视图；
图4为本发明的球形水陆空三栖智能侦察兵机器人仰视剖视图；
图5为本发明的球形水陆空三栖智能侦察兵机器人信息交互传输和电路图；
图6为本发明的球形水陆空三栖智能侦察兵机器人水中形态变化图。
具体实施方式
按照图1，图2，图3和图4所示本发明球形水陆空三栖智能侦察兵机器人，设鹰眼探头1与软骨着陆体6连接，鱼眼探头2与外表感应体软骨花架4连接，信息发射头3与外表感应体软骨花架4连接，外表感应体软骨花架4与软骨着陆体6连接，内外贯通网眼5由外表感应体软骨花架4编制成形，软骨着陆体6与空气减震簧8连接，空气减震簧8与球内机械八方固定环10连接，第一副轴26与第一电动机7连接，第一螺旋桨27与第一副轴26连接，第一电动机7与球内机械八方固定环10连接，第一电动机主轴9与第一电动机7连接，第一旋翼11与第一电动机主轴9连接，第一连轴12分别与第一电动机主轴9和机器人智能控制器13连接，第二连轴15与机器人智能控制器13连接，第二电动机主轴17与第二连轴15连接，第二旋翼16与第二电动机主轴17连接，第二电动机主轴17与第二电动机18连接，第二副轴24与第二电动机18连接，第二螺旋桨25与第二副轴24连接，第二电动机18与球内机械八方固定环10连接,球内机械八方固定支架22与球内机械八方固定环10连接，机器人智能控制器13分别与球内机械八方固定支架22，第二连轴15与第一连轴12连接，平衡器方向舵连杆14分别与机器人智能控制器13、第二连轴15和第一连轴12连接，平衡器第一伞形方向舵20和平衡器第二伞形方向舵21分别与平衡器方向舵连杆14两端连接，电池19与球内机械八方固定环10连接。
按照图5所示本发明球形水陆空三栖智能侦察兵机器人信息交互传输和电路图，设机器人智能控制器13通过多用途线路23分别与鹰眼探头1，鱼眼探头2，信息发射头3，外表感应体软骨花架4，第一电动机7，第二电动机18，电池19连接。
按照图6所示本发明球形水陆空三栖智能侦察兵机器人水中形态变化图，设连接环28与软骨着陆体6连接，第一活扣29与软骨着陆体6和球内机械八方固定环10连接，第二活扣30与软骨着陆体6和球内机械八方固定环10连接。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人水陆空运行程序：
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人进入空中飞行侦察时，地面操作员通过无线操作系统，与固定在球内机械八方固定支架22上的机器人智能控制器13进行信息联通，指挥机器人通过多用途线路23下达指令，连接电池19，开启固定在球内机械八方固定环10上的第一电动机7和第二电动机18，第一电动机7通过第一电动机主轴9带动第一旋翼11正旋、通过第一副轴26带动第一螺旋桨27正旋，第二电动机18通过第二电动机主轴17带动第二旋翼16反旋、通过第二副轴24带动第二螺旋桨25反旋、通过第一连轴12和第二连轴15联动平衡器方向舵连杆14，分别调整平衡器第一伞形方向舵20和平衡器第二伞形方向舵21，调整第一电动机7或第二电动机18速度，使第一电动机7至第二电动机18的直线与地球保持相对的直角关系，平衡器第一伞形方向舵20至平衡器第二伞形方向舵21的直线与地球保持相对的平行关系，并与电池19两端直线呈十字架形态，电池19两端直线与地球保持相对的平行关系，加速第一电动机7和第二电动机18旋转速度，加力带动第一旋翼11、第一螺旋桨27、第二旋翼16和第二螺旋桨25旋转，推动空气由第一电动机7端半球内外贯通网眼5进入，由第二电动机18端半球内外贯通网眼5喷出，推动其整体起飞升空，当升空到一定高度后，调整第一电动机7或第二电动机18速度，改变抗扭，或者分别调整平衡器第一伞形方向舵20和平衡器第二伞形方向舵21位置，调整其重心，改变第一电动机7至第二电动机18的直线同地球的角度，从而推动其做出任意角度和方向的飞行，蛇形飞行，路径改变，螺旋升降，直升俯冲，悬停爬升，直线进退，斜线进退，高速滑翔等飞行动作。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人结束飞行和空中侦察任务后着陆，为地面操作员通过无线操作系统，与机器人智能控制器13进行信息联通，指挥机器人通过第一连轴12和第二连轴15联动平衡器方向舵连杆14，分别调整平衡器第一伞形方向舵20和平衡器第二伞形方向舵21，调整第一电动机7或第二电动机18速度，使第一电动机7至第二电动机18的直线与地球保持相对的直角关系，平衡器第一伞形方向舵20至平衡器第二伞形方向舵21的直线与地球保持相对的平行关系，并与电池19两端直线呈十字架形态，电池19两端直线与地球保持相对的平行关系，逐步减速第一电动机7旋转速度和第二电动机18旋转速度，使其缓缓下落，当其接触地面时，外表感应体软骨花架4和软骨着陆体6作用于空气减震簧8，保护其内部设备不受损伤，着陆后切断电池19与多用途线路23的连接，关闭第一电动机7和第二电动机18。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人陆地运动，球形水陆空三栖智能侦察兵机器人着陆以后，没有切断电池19与多用途线路23的连接，没有关闭第一电动机7和第二电动机18，继续做陆地运动，调整第一电动机7或第二电动机18速度，改变抗扭，或者分别调整平衡器第一伞形方向舵20和平衡器第二伞形方向舵21位置，调整其重心，改变第一电动机7至第二电动机18的直线同地球的相对角度，在外表感应体软骨花架4、软骨着陆体6和空气减震簧8的作用下，推动球形水陆空三栖智能侦察兵机器人，沿地形地势地貌做出直线翻滚进退，斜线翻滚进退和超低空飞行等动作。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人，可以在任何满足着陆条件即体积允许范围内的地点着陆和运动，如水面舰船甲板，楼顶平台和水面水下等，无需刻意选择着陆场地。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人水面航行，水下潜航和潜伏侦察，为球形水陆空三栖智能侦察兵机器人从陆地和空中进入任意水域，通过第一连轴12和第二连轴15联动平衡器方向舵连杆14，分别调整平衡器第一伞形方向舵20和平衡器第二伞形方向舵21，调整第一电动机7和第二电动机18速度，使第一电动机7至第二电动机18的直线与地球保持相对的直角关系，平衡器第一伞形方向舵20至平衡器第二伞形方向舵21的直线与地球保持相对的平行关系，并与电池19两端直线呈十字架形态，电池19两端直线与地球保持相对的平行关系，调整第一电动机7旋转速度和第二电动机18旋转速度，带动第一旋翼11和第二旋翼16旋转，带动第一螺旋桨27和第二螺旋桨25旋转，推动水由第一电动机7端半球内外贯通网眼5进入，由第二电动机18端半球内外贯通网眼5喷出，根据水面航行，水下潜航，水下潜伏，水下悬停，水中下潜和水中上升的动作需要，确定第一电动机7和第二电动机18的快慢速度。
当球形水陆空三栖智能侦察兵机器人完成水域侦察任务后，需要上浮脱离水域时，打开第一活扣29和第二活扣30，改变球形水陆空三栖智能侦察兵机器人形态，为连接环28连接的两个半球体，加速第一电动机7旋转速度和第二电动机18旋转速度，带动第一旋翼11和第二旋翼16加速旋转，带动第一螺旋桨27和第二螺旋桨25加速旋转，推动其整体快速上浮，借助上浮惯性，将第一旋翼11和第二旋翼16推出水面，离开水面以后，阻力减小，旋翼转速将突然加快，带动球形水陆空三栖智能侦察兵机器人离开水面，呈半球体着陆以后，还原成球形状态，可以根据任务需要进入陆地运行程序，或者进入起飞升空程序。
球形水陆空三栖智能侦察兵机器人在侦察过程当中，机器人智能控制器13根据程序指令，智能分配给侦测设备任务，通过鹰眼探头1，鱼眼探头2和外表感应体软骨花架4等设备收集信息，收到的各类信息交互传输给机器人智能控制器13整合后，再通过信息发射头3，将整合后的信息分类传输给地面控制中心，也可以将收集的信息自动储存，完成侦察任务后，寻找安全地带统一发送给地面控制中心。
Claims (1)
1.球形水陆空三栖智能侦察兵机器人，其特征是：所述设鹰眼探头(1)与软骨着陆体(6)连接，鱼眼探头(2)与外表感应体软骨花架(4)连接，信息发射头(3)与外表感应体软骨花架(4)连接，外表感应体软骨花架(4)与软骨着陆体(6)连接，内外贯通网眼(5)由外表感应体软骨花架(4)编制成形，软骨着陆体(6)与空气减震簧(8)连接，空气减震簧(8)与球内机械八方固定环(10)连接，第一副轴(26)与第一电动机(7)连接，第一螺旋桨(27)与第一副轴(26)连接，第一电动机(7)与球内机械八方固定环(10)连接，第一电动机主轴(9)与第一电动机(7)连接，第一旋翼(11)与第一电动机主轴(9)连接，第一连轴(12)分别与第一电动机主轴(9)和机器人智能控制器(13)连接，第二连轴(15)与机器人智能控制器(13)连接，第二电动机主轴(17)与第二连轴(15)连接，第二旋翼(16)与第二电动机主轴(17)连接，第二电动机主轴(17)与第二电动机(18)连接，第二副轴(24)与第二电动机(18)连接，第二螺旋桨(25)与第二副轴(24)连接，第二电动机(18)与球内机械八方固定环(10)连接,球内机械八方固定支架(22)与球内机械八方固定环(10)连接，机器人智能控制器(13)分别与球内机械八方固定支架(22)，第二连轴(15)与第一连轴(12)连接，平衡器方向舵连杆(14)分别与机器人智能控制器(13)、第二连轴(15)和第一连轴(12)连接，平衡器第一伞形方向舵(20)和平衡器第二伞形方向舵(21)分别与平衡器方向舵连杆(14)两端连接，电池(19)与球内机械八方固定环(10)连接；设机器人智能控制器(13)通过多用途线路(23)分别与鹰眼探头(1)，鱼眼探头(2)，信息发射头(3)，外表感应体软骨花架(4)，第一电动机(7)，第二电动机(18)，电池(19)连接；设连接环(28)与软骨着陆体(6)连接，第一活扣(29)与软骨着陆体(6)和球内机械八方固定环(10)连接，第二活扣(30)与软骨着陆体(6)和球内机械八方固定环(10)连接；
打开第一活扣和第二活扣，改变球形水陆空三栖智能侦察兵机器人形态，为连接环连接的两个半球体；加速第一电动机旋转速度和第二电动机旋转速度，带动第一旋翼和第二旋翼加速旋转，带动第一螺旋桨第二螺旋桨加速旋转，推动其整体快速上浮，借助上浮惯性，将第一旋翼和第二旋翼推出水面，离开水面以后，阻力减小，旋翼转速将突然加快，带动球形水陆空三栖智能侦察兵机器人离开水面，呈半球体着陆以后，还原成球形状态，可以根据任务需要进入陆地运行程序，或者进入起飞升空程序。
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2016
- 2016-04-05 CN CN201810231655.8A patent/CN109130741A/zh not_active Withdrawn
- 2016-04-05 CN CN201610205149.2A patent/CN105730166B/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110843439A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-28 | 北京邮电大学 | 水陆两栖双球机器人 |
| CN110843439B (zh) * | 2019-11-28 | 2023-04-28 | 北京邮电大学 | 水陆两栖双球机器人 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105730166B (zh) | 2018-11-23 |
| CN105730166A (zh) | 2016-07-06 |
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