CN110509733B - 一种智能双栖运载仿生机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及运输机器人技术领域，具体地，涉及一种智能双栖运载仿生机器人，包括车体、路面移动装置、上浮装置和潜游装置，车体顶部开设有机仓，机仓内设有控制器，车体的前端和尾部分别设有一个与控制器电性连接的探测摄像头，机仓的车头端设有转向机构，路面移动装置包括多个驱动器，转向机构与其中两个驱动器传动连接，潜游装置设于车体尾部，车体尾部还设有叶片保护装置，上浮装置包括设于机仓内的收纳机构、气泵以及两个对称设于车体外两侧的上浮气囊，上浮气囊底部与车体外部轴接配合，上浮气囊与收纳机构的输出端传动连接，气泵的输出端通过Y型管路分别与一个上浮气囊相连通，本发明能够自动输送检测仪器以及物资，省去了人工投入成本。
Description
技术领域
本发明涉及运输机器人技术领域，具体地，涉及一种智能双栖运载仿生机器人。
背景技术
随着中国经济的快速发展，发展与环境之间的矛盾日益突出，尤其近年来各种环境事件的频繁出现，造成重大的环境影响和财产损失，引起了社会各界对环境安全的担忧。目前国家已经意识到加强环境监管，保障环境安全的重要性。应急监测作为环境应急处置的技术支持，快速准确的应急监测数据利于帮助管理部门科学应对突发环境事件。
环境监测点较多设置在岛屿周边，这就导致了检测用品的运输不方便，检测用品多样化，并且根据实际情况有不同需求，并且检测用品数量小，如果每次都采用轮船运输，成本较大并且比较麻烦；并且往往相邻的两个岛屿之间的检测设备需要更换或者调用，此时需要人工乘坐快艇输送，这样增加了人员投入成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种智能双栖运载仿生机器人。
本发明公开的一种智能双栖运载仿生机器人，包括车体、路面移动装置、上浮装置和潜游装置，车体顶部开设有向内凹陷的机仓，机仓内设有控制器，控制器内设有定位模块和无线收发模块，车体的前端和尾部分别设有一个与控制器电性连接的探测摄像头，车体底部设有与机仓内相连通的货物仓，机仓的车头端设有转向机构，路面移动装置包括四个呈矩形分布货物仓周边的驱动器，并且转向机构与其中两个驱动器传动连接，潜游装置设于车体的尾部，车体的尾部还设有叶片保护装置，上浮装置包括设于机仓内的收纳机构、气泵以及两个对称设于车体外两侧的上浮气囊，上浮气囊的底部与车体外部轴接配合，上浮气囊的顶部与收纳机构的输出端传动连接，气泵的输出端通过Y型管路的分叉两端分别与一个上浮气囊内相连通。
进一步地，驱动器包括主支架、伺服电机、左侧支架和右侧支架，主支架的顶端通过减震件与车体底部弹性连接，左侧支架和右侧支架的同一端均与主支架固定连接，并且二者的另一端通过一根底梁支架相连接，主支架、左侧支架、右侧支架以及底梁支架之间构成一个等腰三角形的承重支架，左侧支架朝向地面的一端轴接滚轮轴，滚轮轴上对称设有两个第一滚轮，右侧支架朝向地面的一端设有一个第二滚轮，第二滚轮正对两个第一滚轮，左侧支架的中段设有电机仓，伺服电机密封埋设在电机仓内，伺服电机的主轴连接有变速器，变速器的输出端通过第一齿轮组与滚轮轴传动连接。
进一步地，左侧支架、右侧支架以及主支架均为钛和哈氏合金材质铸成，左侧支架以及滚轮轴的轴接处均设有密封层。
进一步地，减震件包括被动式伸缩杆以及套设在其外部的减震弹簧，被动式伸缩杆的活动端与主支架顶部固定连接，被动式伸缩杆的静态端与车体底部固定连接，并且其静态端套设有连接盘，减震弹簧的两端分别与连接盘的底部和主支架的顶部弹性连接。
进一步地，转向机构包括转向电机和两个传动组，对应于转向机构位置的两个驱动器中的连接盘均自下而上贯穿至机仓内，并且该连接盘通过阻尼轴承与车体旋转连接，连接盘与车体底部密封配合，并且两个传动组分别对应一个连接盘，传动组包括延伸轴、阻尼摆盘和偏心杆，延伸轴呈竖直与连接盘同轴连接，偏心杆的一端与阻尼摆盘的偏心处固定连接，并且另一端通过一根阻尼拉簧与机仓内部弹性连接，每个传动组的延伸轴上分别套设有一个伞齿，转向电机的主轴通过链轮组与两个伞齿传动连接。
进一步地，上浮气囊的底部通过中空结构的导气杆与车体轴接配合，导气杆的内壁与上浮气囊内相连通，Y型管路的分叉两端分别通过一个高压软管与一个导气杆内相连通，并且Y型管路的分叉两端分别安装有一个气阀。
进一步地，收纳机构设于机仓内的中心处，并且包括承托板、双向轴、收纳电机、两根收卷钢丝绳以及两个对称设置的收卷盘，承托板安装在机仓内的上层区域，双向轴呈水平铰接在承托板的顶部，两个收卷盘分别套设在双向轴的一端，双向轴的两端分别能够独立旋转，收纳电机呈倒置设于双向轴的正上方，并且其输出转子通过第二齿轮组分别与双向轴的两端传动连接，两根收卷钢丝绳的一端分别缠绕在一个收卷盘上，并且二者另一端分别与一个上浮气囊的中段区域固定连接。
进一步地，潜游装置包括螺旋桨推进器、连接方管和换向电机，螺旋桨推进器位于车体尾部的两个驱动器正中间，连接方管呈竖直设于机仓内，并且其底端贯穿至车体下方，连接方管的底端铰接有换向盘，螺旋桨推进器的顶部与换向盘底部盘面固定连接，连接方管内设有与换向盘顶部传动连接的蜗轮蜗杆减速机构，换向电机设于机仓内，并且其输出轴与涡轮蜗杆传动机构的输入端传动连接。
进一步地，叶片保护装置包括保护壳、吊起滑轮、收卷轮和起吊绳，保护壳与车体外壁竖直活动配合，并且还处于螺旋桨推进器中的螺旋桨正上方，保护壳呈倒置的长方体结构，并且其底端为敞口结构，保护壳朝向车体的一侧开设有用以避让螺旋桨推进器外壳的避让开口，吊起滑轮轴接在车体上方，收卷轮铰接在机仓内，起吊绳的一端缠绕在收卷轮上，起吊绳的另一端绕过吊起滑轮，并朝下延伸和保护壳顶部固定连接，收卷轮的旁侧设有与之传动连接的保护电机。
进一步地，货物仓的外表面贴设有橡胶耐磨层，机仓内对称设有两个闭合板，两个闭合板分别位于承托板的一侧，闭合板的一端与机仓内壁一侧铰接配合，机仓与货物仓的交接处设有承重阶梯槽，闭合板搭设在承重阶梯槽上。
有益效果：本发明的一种智能双栖运载仿生机器人，人工事先在目标地点建立控制室，并且使用遥控与控制器内的无限收发模块建立通讯连接；控制器内的定位模块用检测以及反馈车体处于外界的具体坐标点，使得人工可以得知车体在具体的地点；即探测摄像头拍摄的图像信息由控制器转递至控制室内；人工可事先将环境监测仪器放置到货物仓内，然后关闭闭合板，由于货物仓以及闭合板的内表面设置有海绵层，用以确保环境监测仪器的安全性；闭合板关闭后，机仓内用以放置物资，物资摆设在闭合板上，由其实施承托；控制器与所有驱动器电性连接；同时车体两端的探测摄像头可以直观的反应车体前后是否存在障碍物，以及行驶某个区域时的，该区域路面/水面情况；给予操控者的准确判断，判断车体何时转向以及车速控制：转向控制步骤是：驱动器内的伺服电机依靠变速器，使得第一滚轮的转速得到精确控制；变速器则与控制器电性连接，由于伺服电机作用力，第一滚轮转动，依靠四个驱动器的矩形式分布，继而使得车体可在地面实施运动/行驶；当车体在地面时，叶片保护装置运作，其目的将螺旋桨推进器中的螺旋桨叶片实施包裹，确保在车体行驶过程中，由于第一滚轮和第二滚轮的作用力，周边产生的碎石飞溅，不会接触到螺旋桨推进器中的螺旋桨叶片，即不会对螺旋桨推进器中的螺旋桨叶片构成破坏；当车体即将脱离地面进入水面的时候，首先车体前端的两个驱动器进入水底，并且这两个驱动器内的伺服电机停止工作，车体尾部的两个驱动器继续工作，促使车体前身完全进入水面，此时收纳机构将车体外两侧的上浮气囊进行释放，并释放至使上浮气囊呈水平姿态处于车体外部周边，并接触水面，随即气泵依靠Y型管路将气源注入至每个上浮气囊内，使得上浮气囊的体积发生改变，即密度变化，使其可以浮于水面，并且上浮气囊的沉浮量可为下半段沉入水面以下，上半段浮于水面；该操作的实现具体依靠控制上浮气囊以及车体满载的密度即可；由于前述操作，车体进入水下，此时螺旋桨推进器也处于水下，此时螺旋桨推进器工作，使得车体可在水下实现定向移动，换向电机乃是与控制器电性连接，并且通过探测摄像头的直观反馈，使得人工可准确依靠换向电机改变车体在水下的运动方向；本发明采用智能化操作，能够自动输送检测仪器以及物资，省去了人工投入成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的立体结构示意图一；
图2为本发明的立体结构示意图二；
图3为图2中A处放大图；
图4为本发明的平面结构示意图一；
图5为本发明的平面结构示意图二；
图6为本发明的平面结构示意图三；
图7为本发明的拆分立体结构示意图；
图8为图7中B处放大图；
图9为本发明的局部立体结构示意图一；
图10为本发明的局部示意图；
图11为本发明的局部立体结构示意图二；
附图标记说明：
车体1，闭合板1a，承重阶梯槽1v。
探测摄像头2。
驱动器3，主支架311，伺服电机312，左侧支架313，右侧支架314，底梁支架315，滚轮轴316，第一滚轮317，第二滚轮318，变速器319，第一齿轮组320。
被动式伸缩杆4，减震弹簧411，连接盘412。
转向电机5，延伸轴511，阻尼摆盘512，偏心杆513，阻尼拉簧514，伞齿515，链轮组516。
上浮气囊6，导气杆611。
承托板7，双向轴7a，收纳电机7b，收卷钢丝绳7c，第二齿轮组7d，收卷盘7r。
螺旋桨推进器8，连接方管811，换向盘812，换向电机813，蜗轮蜗杆减速机构814。
保护壳9，避让开口911，吊起滑轮912，收卷轮913，起吊绳914，保护电机915。
气泵10，Y型管路1011。
货物仓12，橡胶耐磨层13。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1至图11所示的一种智能双栖运载仿生机器人，包括车体1、路面移动装置、上浮装置和潜游装置，车体1顶部开设有向内凹陷的机仓，机仓内设有控制器，控制器内设有定位模块和无线收发模块，车体1的前端和尾部分别设有一个与控制器电性连接的探测摄像头2，车体1底部设有与机仓内相连通的货物仓12，机仓的车头端设有转向机构，路面移动装置包括四个呈矩形分布货物仓12周边的驱动器3，并且转向机构与其中两个驱动器3传动连接，潜游装置设于车体1的尾部，车体1的尾部还设有叶片保护装置，上浮装置包括设于机仓内的收纳机构、气泵10以及两个对称设于车体1外两侧的上浮气囊6，上浮气囊6的底部与车体1外部轴接配合，上浮气囊6的顶部与收纳机构的输出端传动连接，气泵10的输出端通过Y型管路1011的分叉两端分别与一个上浮气囊6内相连通。
驱动器3包括主支架311、伺服电机312、左侧支架313和右侧支架314，主支架311的顶端通过减震件与车体1底部弹性连接，左侧支架313和右侧支架314的同一端均与主支架311固定连接，并且二者的另一端通过一根底梁支架315相连接，主支架311、左侧支架313、右侧支架314以及底梁支架315之间构成一个等腰三角形的承重支架，左侧支架313朝向地面的一端轴接滚轮轴316，滚轮轴316上对称设有两个第一滚轮317，右侧支架314朝向地面的一端设有一个第二滚轮318，第二滚轮318正对两个第一滚轮317，左侧支架313的中段设有电机仓，伺服电机312密封埋设在电机仓内，伺服电机312的主轴连接有变速器319，变速器319的输出端通过第一齿轮组320与滚轮轴316传动连接；等腰三角形的承重支架承重性能强；两个第一滚轮317通过伺服电机312驱动同步转动，继而实现了推动车体1在路面运动，第二滚轮318属于从动轮，伴随第一滚轮317转动，使得车体1在运动过程中稳定性提高；同时变速器319的设置，使得了车体1的运动速度得到控制；减震件使得第一滚轮317和第二滚轮318在路面运动过程中，可减轻行驶过程中的震动。
左侧支架313、右侧支架314以及主支架311均为钛和哈氏合金材质铸成，左侧支架313以及滚轮轴316的轴接处均设有密封层；哈氏合金材质耐腐蚀性高，这样在左侧支架313、右侧支架314和主支架311在水下时，不会被海水或湖水腐蚀化；密封层确保伺服电机312在左侧支架313内部的安全性。
减震件包括被动式伸缩杆4以及套设在其外部的减震弹簧411，被动式伸缩杆4的活动端与主支架311顶部固定连接，被动式伸缩杆4的静态端与车体1底部固定连接，并且其静态端套设有连接盘412，减震弹簧411的两端分别与连接盘412的底部和主支架311的顶部弹性连接；第一滚轮317和第二滚轮318在地面行驶过程中，接触地面凹凸区域时，震动力由被动式伸缩杆4以及减震弹簧411的搭配缓冲运动而进行抵消；即被动式伸缩杆4的活塞端进行活塞运动的时候，依靠减震弹簧411实施缓冲复位；该目的保持车体1内受到震动力大幅减少，有效保护车体1内的物资以及检测设备。
转向机构包括转向电机5和两个传动组，对应于转向机构位置的两个驱动器3中的连接盘412均自下而上贯穿至机仓内，并且该连接盘412通过阻尼轴承与车体1旋转连接，连接盘412与车体1底部密封配合，并且两个传动组分别对应一个连接盘412，传动组包括延伸轴511、阻尼摆盘512和偏心杆513，延伸轴511呈竖直与连接盘412同轴连接，偏心杆513的一端与阻尼摆盘512的偏心处固定连接，并且另一端通过一根阻尼拉簧514与机仓内部弹性连接，每个传动组的延伸轴511上分别套设有一个伞齿515，转向电机5的主轴通过链轮组516与两个伞齿515传动连接；转向电机5工作，通过链轮组516使得两个传动组运作，具体是：链轮组516使得伞齿515转动，继而使得与伞齿515套接的延伸轴511转动，由于延伸轴511转动，继而使得阻尼轴承带着连接盘412转动，进一步促使了与该连接盘412对应的承重支架，即第一滚轮317和第二滚轮318被实施角度方向的转动，进而实现对车体1的行驶方向的控制；也由于连接盘412的转动，偏心杆513绕之周向转动，该目的使得阻尼拉簧514此时伴随偏心杆513运动，进一步实现了在连接盘412、延伸轴511转动过程中，阻尼拉簧514使得二者转动过程比较稳定，不会产生惯性力带来的转向角度偏差问题。
上浮气囊6的底部通过中空结构的导气杆611与车体1轴接配合，导气杆611的内壁与上浮气囊6内相连通，Y型管路1011的分叉两端分别通过一个高压软管与一个导气杆611内相连通，并且Y型管路1011的分叉两端分别安装有一个气阀；气泵10通过Y型管路1011，注入气源至每个导气杆611内，进一步通过各自的导气杆611将每个上浮气囊6内冲入气体，进而使得上浮气囊6膨胀，膨胀后的上浮气囊6体积发生变化，即密度变化，进而使得装有仪器或物资的车体1不会沉入水底，而是半幅下沉，半幅上浮；气阀用以控制进气量，达到设定量后，进行闭阀。
收纳机构设于机仓内的中心处，并且包括承托板7、双向轴7a、收纳电机7b、两根收卷钢丝绳7c以及两个对称设置的收卷盘7r，承托板7安装在机仓内的上层区域，双向轴7a呈水平铰接在承托板7的顶部，两个收卷盘7r分别套设在双向轴7a的一端，双向轴7a的两端分别能够独立旋转，收纳电机7b呈倒置设于双向轴7a的正上方，并且其输出转子通过第二齿轮组7d分别与双向轴7a的两端传动连接，两根收卷钢丝绳7c的一端分别缠绕在一个收卷盘7r上，并且二者另一端分别与一个上浮气囊6的中段区域固定连接；由于车体1有时需要在路面上进行行驶，所以该过程中，保证车体1的平稳性以及重量，同时防止上浮气囊6在地面破擦，所以需要将上浮气囊6进行放气收回；该过程是：收纳电机7b工作，通过第二齿轮组7d促使双向轴7a的两端同步正反转，双向轴7a的两端分别铰接有一个独立的子轴，每个收卷盘7r乃是分别套设在一个子轴上，所以由于前述收纳电机7b的作用力，两个收卷盘7r同步正反转，继而构成了每个收卷钢丝绳7c的收放动作，当收卷钢丝绳7c处于回卷状态的时候，上浮气囊6被迫朝上转动，即朝向车体1外侧面方向转动，与车体1外侧面构成贴合，实现了回收；当进入水面后，收纳电机7b输出转子反转，继而使得了收卷钢丝绳7c被放出，由于自重作用，上浮气囊6自身产生朝下转动，继而以平铺姿态处于车体1外部。
潜游装置包括螺旋桨推进器8、连接方管811和换向电机813，螺旋桨推进器8位于车体1尾部的两个驱动器3正中间，连接方管811呈竖直设于机仓内，并且其底端贯穿至车体1下方，连接方管811的底端铰接有换向盘812，螺旋桨推进器8的顶部与换向盘812底部盘面固定连接，连接方管811内设有与换向盘812顶部传动连接的蜗轮蜗杆减速机构814，换向电机813设于机仓内，并且其输出轴与涡轮蜗杆传动机构的输入端传动连接；螺旋桨推进器8的作用使得车体1可以在水面实施运动，换向电机813通过蜗轮蜗杆减速机构814使得螺旋桨推进器8可以绕换向盘812的周向实施转动，继而实现车体1在水中行驶的方向改变。
叶片保护装置包括保护壳9、吊起滑轮912、收卷轮913和起吊绳914，保护壳9与车体1外壁竖直活动配合，并且还处于螺旋桨推进器8中的螺旋桨正上方，保护壳9呈倒置的长方体结构，并且其底端为敞口结构，保护壳9朝向车体1的一侧开设有用以避让螺旋桨推进器8外壳的避让开口911，吊起滑轮912轴接在车体1上方，收卷轮913铰接在机仓内，起吊绳914的一端缠绕在收卷轮913上，起吊绳914的另一端绕过吊起滑轮912，并朝下延伸和保护壳9顶部固定连接，收卷轮913的旁侧设有与之传动连接的保护电机915；当车体1处于地面的时候，此时保护电机915工作，使得收卷轮913转动，目的使得起吊绳914依靠吊起滑轮912实现被放出，由于起吊绳914被放出，保护壳9由于重力原因而下滑，由于保护壳9是与车体1外部竖直活动配合，同时其静态的时候，是处于螺旋桨推进器8的螺旋桨叶片的正上方，所以此时保护壳9以竖直姿态下落，同时依靠避让开口911避开了螺旋桨推进器8的机壳，同时依靠保护壳9的空心内部将螺旋桨推进器8的螺旋叶片进行下坠式包裹，该目的防止了车体1后续依靠第一滚轮317和第二滚轮318行驶的过程中，碎石不会飞溅至损坏螺旋桨推进器8中的螺旋桨叶片。
货物仓12的外表面贴设有橡胶耐磨层13，机仓内对称设有两个闭合板1a，两个闭合板1a分别位于承托板7的一侧，闭合板1a的一端与机仓内壁一侧铰接配合，机仓与货物仓12的交接处设有承重阶梯槽1v，闭合板1a搭设在承重阶梯槽1v上；货物仓12内用以放置环境监测仪器等，并且货物仓12内事先填充有海绵；当环境监测仪器放置到货物仓12内后，关闭闭合板1a，闭合板1a的内侧面也设有海绵层，海绵层作用于柔性接触环境监测仪器顶部面；承重阶梯槽1v实现闭合板1a的开启和关闭作用；闭合板1a关闭后，其上表面与机仓内构成一个用以放置物资的承托腔；实现仪器和物资的分开装车；橡胶耐磨层13可使得货物仓12处于路面行驶中，与路面凹凸区域的接触时，不会使得货物仓12外表面发生磨损，同时橡胶耐磨层13依靠自身特性，可缓冲部分接触力。
工作原理：人工事先在目标地点建立控制室，并且使用遥控与控制器内的无限收发模块建立通讯连接；控制器内的定位模块用检测以及反馈车体1处于外界的具体坐标点，使得人工可以得知车体1在具体的地点；即探测摄像头2拍摄的图像信息由控制器转递至控制室内；人工可事先将环境监测仪器放置到货物仓12内，然后关闭闭合板1a，由于货物仓12以及闭合板1a的内表面设置有海绵层，用以确保环境监测仪器的安全性；闭合板1a关闭后，机仓内用以放置物资，物资摆设在闭合板1a上，由其实施承托；控制器与所有驱动器3电性连接；同时车体1两端的探测摄像头2可以直观的反应车体1前后是否存在障碍物，以及行驶某个区域时的，该区域路面/水面情况；给予操控者的准确判断，判断车体1何时转向以及车速控制：转向控制步骤是：驱动器3内的伺服电机312依靠变速器319，使得第一滚轮317的转速得到精确控制；变速器319则与控制器电性连接，由于伺服电机312作用力，第一滚轮317转动，依靠四个驱动器3的矩形式分布，继而使得车体1可在地面实施运动/行驶；当车体1在地面时，叶片保护装置运作，其目的将螺旋桨推进器8中的螺旋桨叶片实施包裹，确保在车体1行驶过程中，由于第一滚轮317和第二滚轮318的作用力，周边产生的碎石飞溅，不会接触到螺旋桨推进器8中的螺旋桨叶片，即不会对螺旋桨推进器8中的螺旋桨叶片构成破坏；当车体1即将脱离地面进入水面的时候，首先车体1前端的两个驱动器3进入水底，并且这两个驱动器3内的伺服电机312停止工作，车体1尾部的两个驱动器3继续工作，促使车体1前身完全进入水面，此时收纳机构将车体1外两侧的上浮气囊6进行释放，并释放至使上浮气囊6呈水平姿态处于车体1外部周边，并接触水面，随即气泵10依靠Y型管路1011将气源注入至每个上浮气囊6内，使得上浮气囊6的体积发生改变，即密度变化，使其可以浮于水面，并且上浮气囊6的沉浮量可为下半段沉入水面以下，上半段浮于水面；该操作的实现具体依靠控制上浮气囊6以及车体1满载的密度即可；由于前述操作，车体1进入水下，此时螺旋桨推进器8也处于水下，此时螺旋桨推进器8工作，使得车体1可在水下实现定向移动，换向电机813乃是与控制器电性连接，并且通过探测摄像头2的直观反馈，使得人工可准确依靠换向电机813改变车体1在水下的运动方向。
上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。
Claims (3)
1.一种智能双栖运载仿生机器人，其特征在于：包括车体(1)、路面移动装置、上浮装置和潜游装置，车体(1)顶部开设有向内凹陷的机仓，机仓内设有控制器，控制器内设有定位模块和无线收发模块，车体(1)的前端和尾部分别设有一个与控制器电性连接的探测摄像头(2)，车体(1)底部设有与机仓内相连通的货物仓(12)，机仓的车头端设有转向机构，路面移动装置包括四个呈矩形分布货物仓(12)周边的驱动器(3)，并且转向机构与其中两个驱动器(3)传动连接，潜游装置设于车体(1)的尾部，车体(1)的尾部还设有叶片保护装置，上浮装置包括设于机仓内的收纳机构、气泵(10)以及两个对称设于车体(1)外两侧的上浮气囊(6)，上浮气囊(6)的底部与车体(1)外部轴接配合，上浮气囊(6)的顶部与收纳机构的输出端传动连接，气泵(10)的输出端通过Y型管路(1011)的分叉两端分别与一个上浮气囊(6)内相连通；
所述驱动器(3)包括主支架(311)、伺服电机(312)、左侧支架(313)和右侧支架(314)，主支架(311)的顶端通过减震件与车体(1)底部弹性连接，左侧支架(313)和右侧支架(314)的同一端均与主支架(311)固定连接，并且二者的另一端通过一根底梁支架(315)相连接，主支架(311)、左侧支架(313)、右侧支架(314)以及底梁支架(315)之间构成一个等腰三角形的承重支架，左侧支架(313)朝向地面的一端轴接滚轮轴(316)，滚轮轴(316)上对称设有两个第一滚轮(317)，右侧支架(314)朝向地面的一端设有一个第二滚轮(318)，第二滚轮(318)正对两个第一滚轮(317)，左侧支架(313)的中段设有电机仓，伺服电机(312)密封埋设在电机仓内，伺服电机(312)的主轴连接有变速器(319)，变速器(319)的输出端通过第一齿轮组(320)与滚轮轴(316)传动连接；
左侧支架(313)、右侧支架(314)以及主支架(311)均为钛和哈氏合金材质铸成，左侧支架(313)以及滚轮轴(316)的轴接处均设有密封层；
所述减震件包括被动式伸缩杆(4)以及套设在其外部的减震弹簧(411)，被动式伸缩杆(4)的活动端与主支架(311)顶部固定连接，被动式伸缩杆(4)的静态端与车体(1)底部固定连接，并且其静态端套设有连接盘(412)，减震弹簧(411)的两端分别与连接盘(412)的底部和主支架(311)的顶部弹性连接；
所述转向机构包括转向电机(5)和两个传动组，对应于转向机构位置的两个驱动器(3)中的连接盘(412)均自下而上贯穿至机仓内，并且该连接盘(412)通过阻尼轴承与车体(1)旋转连接，连接盘(412)与车体(1)底部密封配合，并且两个传动组分别对应一个连接盘(412)，传动组包括延伸轴(511)、阻尼摆盘(512)和偏心杆(513)，延伸轴(511)呈竖直与连接盘(412)同轴连接，偏心杆(513)的一端与阻尼摆盘(512)的偏心处固定连接，并且另一端通过一根阻尼拉簧(514)与机仓内部弹性连接，每个传动组的延伸轴(511)上分别套设有一个伞齿(515)，转向电机(5)的主轴通过链轮组(516)与两个伞齿(515)传动连接；
所述收纳机构设于机仓内的中心处，并且包括承托板(7)、双向轴(7a)、收纳电机(7b)、两根收卷钢丝绳(7c)以及两个对称设置的收卷盘(7r)，承托板(7)安装在机仓内的上层区域，双向轴(7a)呈水平铰接在承托板(7)的顶部，两个收卷盘(7r)分别套设在双向轴(7a)的一端，双向轴(7a)的两端分别能够独立旋转，收纳电机(7b)呈倒置设于双向轴(7a)的正上方，并且其输出转子通过第二齿轮组(7d)分别与双向轴(7a)的两端传动连接，两根收卷钢丝绳(7c)的一端分别缠绕在一个收卷盘(7r)上，并且二者另一端分别与一个上浮气囊(6)的中段区域固定连接；
所述潜游装置包括螺旋桨推进器(8)、连接方管(811)和换向电机(813)，螺旋桨推进器(8)位于车体(1)尾部的两个驱动器(3)正中间，连接方管(811)呈竖直设于机仓内，并且其底端贯穿至车体(1)下方，连接方管(811)的底端铰接有换向盘(812)，螺旋桨推进器(8)的顶部与换向盘(812)底部盘面固定连接，连接方管(811)内设有与换向盘(812)顶部传动连接的蜗轮蜗杆减速机构(814)，换向电机(813)设于机仓内，并且其输出轴与涡轮蜗杆传动机构的输入端传动连接；
所述叶片保护装置包括保护壳(9)、吊起滑轮(912)、收卷轮(913)和起吊绳(914)，保护壳(9)与车体(1)外壁竖直活动配合，并且还处于螺旋桨推进器(8)中的螺旋桨正上方，保护壳(9)呈倒置的长方体结构，并且其底端为敞口结构，保护壳(9)朝向车体(1)的一侧开设有用以避让螺旋桨推进器(8)外壳的避让开口(911)，吊起滑轮(912)轴接在车体(1)上方，收卷轮(913)铰接在机仓内，起吊绳(914)的一端缠绕在收卷轮(913)上，起吊绳(914)的另一端绕过吊起滑轮(912)，并朝下延伸和保护壳(9)顶部固定连接，收卷轮(913)的旁侧设有与之传动连接的保护电机(915)。
2.根据权利要求1所述的一种智能双栖运载仿生机器人，其特征在于：上浮气囊(6)的底部通过中空结构的导气杆(611)与车体(1)轴接配合，导气杆(611)的内壁与上浮气囊(6)内相连通，Y型管路(1011)的分叉两端分别通过一个高压软管与一个导气杆(611)内相连通，并且Y型管路(1011)的分叉两端分别安装有一个气阀。
3.根据权利要求1所述的一种智能双栖运载仿生机器人，其特征在于：货物仓(12)的外表面贴设有橡胶耐磨层(13)，机仓内对称设有两个闭合板(1a)，两个闭合板(1a)分别位于承托板(7)的一侧，闭合板(1a)的一端与机仓内壁一侧铰接配合，机仓与货物仓(12)的交接处设有承重阶梯槽(1v)，闭合板(1a)搭设在承重阶梯槽(1v)上。
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Denomination of invention: An intelligent bionic double habitat carrying robot Effective date of registration: 20211230 Granted publication date: 20201013 Pledgee: Shandong juancheng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Plaza sub branch Pledgor: Heze jinwotai Chemical Co.,Ltd. Registration number: Y2021980017264 |
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Denomination of invention: An Intelligent Amphibious Transport Biomimetic Robot Effective date of registration: 20231128 Granted publication date: 20201013 Pledgee: Shandong juancheng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Heze jinwotai Chemical Co.,Ltd. Registration number: Y2023980068096 |