CN111251798A - 一种水陆两栖的科考机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水陆两栖的科考机器人，包括探测车体和水面旋翼，所述探测车体的正下方设置有活动履带，且探测车体的内部设置有控制磁铁，所述水面旋翼安装在探测车体的左右两侧，且探测车体的正上方设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板的一侧设置有升降设备支架，且升降设备支架的一侧设置有储物平台，所述探测车体的外侧螺栓固定有机械臂，所述探测车体内底部焊接固定有PTC制热箱体，且PTC制热箱体的左右两侧设置有电池组。该水陆两栖的科考机器人，采用活动履板与磁性搭扣，利用磁性搭扣对活动履板的外侧进行吸附固定，能方便对活动履板进行拆卸及更换，提升装置在使用过程中的灵活性与便捷性。

Description

一种水陆两栖的科考机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体为一种水陆两栖的科考机器人。
背景技术
机器人技术是一种多学科综合技术，包括机械、机电一体化、传感器技术、自动化和人工智能等，两栖机器人是其发展非常迅速的一个分支，两栖机器人能够适应各种陆地、水下和两栖过渡环境，因其具有良好的环境适应性，两栖机器人的应用场景非常广泛，可作为科考、勘探、通信和救援的载体，可代替人类执行各种任务。
机器人依靠两套系统实现两栖环境中的运动较为常见，而复杂程度较高，物理占用空间较大，通过仿生，采用一套推进系统往往价格昂贵，还有较多的工程问题尚待攻克，所以尚不足以投入实际工业生产，履带划水推进依靠履带下部划水产生推力，结构简单，运行可靠但航速低效率低，水上机动性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水陆两栖的科考机器人，以解决上述背景技术中提出的机器人复杂程度较高，物理占用空间较大，履带划水推进依靠履带下部划水产生推力，结构简单，运行可靠但航速低效率低，水上机动性较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种水陆两栖的科考机器人，包括探测车体和水面旋翼，所述探测车体的正下方设置有活动履带，且探测车体的内部设置有控制磁铁，所述水面旋翼安装在探测车体的左右两侧，且探测车体的正上方设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板的一侧设置有升降设备支架，且升降设备支架的一侧设置有储物平台，所述探测车体的外侧螺栓固定有机械臂，所述探测车体内底部焊接固定有PTC制热箱体，且探测车体内部两侧设置有电池组。
优选的，所述活动履带上包括有活动履板、磁性搭扣、连接扣和主履带，且活动履带的外侧嵌套连接有活动履板，并且活动履板通过连接扣与主履带铰接，而且连接扣固定安装在主履带上，同时磁性搭扣亦固定安装在主履带上，可与活动履板的自由端磁性相吸。
优选的，所述活动履带、活动履板和磁性搭扣构成拆卸安装结构，且活动履带的外侧等间距分布有活动履板。
优选的，所述太阳能电池板上包括有支撑面板、铰接头、液压杆，且太阳能电池板的背部贴合设置有支撑面板，并且支撑面板的背部螺栓固定有铰接头，而且铰接头连接有液压杆的输出端。
优选的，所述机械臂的内部包括有机械爪、摄像机、液压机械杆和定位力臂，且机械臂的外侧螺栓固定有机械爪，并且机械爪的正上方设置有摄像机，而且机械臂的外侧连接有液压机械杆，同时液压机械杆的底部连接有定位力臂。
优选的，所述PTC制热箱体的内部包括有PTC水暖箱、液压泵、水暖管道，且PTC制热箱体的外侧焊接固定有PTC水暖箱，并且PTC水暖箱的一侧设置有液压泵，而且PTC水暖箱的表面焊接有暖管道。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该水陆两栖的科考机器人，
1、采用活动履板与磁性搭扣，利用磁性搭扣对活动履板的外侧进行吸附固定，方便对活动履板进行拆卸及更换，提升装置在使用过程中的灵活性，并且活动履带采用可活动履带设计，在水中行进效率更高，航行速度更高，亦可在多种复杂的地形上工作；
2、采用PTC水暖箱，通过内置的PTC水暖系统保证机器人的液压系统，动力系统在极地极寒条件下正常工作，解决机器人在极寒条件下可能出现的冻结等问题；
3、采用升降设备支架与机械爪，利用升降设备支架对摄像机的高度进行调节，方便根据地形的高度调节摄像机的高度，方便对不同类型的样品进行拍摄，提升样品拍摄的清晰度，利用机械爪对样品直接抓取及放下，利用远程遥控的方式，代替人工实地勘测，恶劣天气情况也可出勤，降低在极地科考的困难和危险。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明机械臂侧视结构示意图；
图3为本发明图2中A点放大结构示意图；
图4为本发明太阳能电池板侧视结构示意图；
图5为本发明探测车体仰视结构示意图。
图中：1、探测车体；2、活动履带；201、活动履板；202、磁性搭扣；203、连接扣；204、主履带；3、控制磁铁；4、水面旋翼；5、太阳能电池板；501、支撑面板；502、铰接头；503、液压杆；6、升降设备支架；7、机械臂；701、机械爪；702、摄像机；703、液压机械杆；704、定位力臂；8、储物平台；9、PTC制热箱体；901、PTC水暖箱；902、液压泵；903、水暖管道；10、电池组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种水陆两栖的科考机器人，包括探测车体1、活动履带2、控制磁铁3、水面旋翼4、太阳能电池板5、升降设备支架6、机械臂7、储物平台8、PTC制热箱体9和电池组10，探测车体1的正下方设置有活动履带2，且探测车体1的内部设置有控制磁铁3，水面旋翼4安装在探测车体1的左右两侧，且探测车体1的正上方设置有太阳能电池板5，太阳能电池板5的一侧设置有升降设备支架6，且升降设备支架6的一侧设置有储物平台8，探测车体1的外侧螺栓固定有机械臂7，探测车体1内底部焊接固定有PTC制热箱体9，且探测车体1的内部两侧设置有电池组10。
活动履带2上包括有活动履板201、磁性搭扣202、连接扣203和主履带204，且活动履带2的外侧嵌套连接有活动履板201，并且活动履板201通过连接扣203与主履带204铰接，而且连接扣203固定安装在主履带204上，同时磁性搭扣202亦固定安装在主履带204上，可与活动履板201的自由端磁性相吸，当可活动履板201运行至主履带204下部到控制磁铁3处时，受到其更强的排斥磁力而自动打开进行划水，提高在水中运行的工作效率。
活动履带2、活动履板201和磁性搭扣202构成拆卸安装结构，且活动履带2的外侧等间距分布有活动履板201，方便根据使用需求对活动履板201进行拆卸，方便对部分零件进行更换。
太阳能电池板5上包括有支撑面板501、铰接头502、液压杆503，且太阳能电池板5的背部贴合设置有支撑面板501，并且支撑面板501的背部螺栓固定有铰接头502，而且铰接头502连接有液压杆503的输出端，液压杆503可以伸缩与转向，在无需太阳能电池板5及在水中运行的情况下，可将其平铺在探测车体1表面以防损坏，此外，满足绿色环保的要求，保护极地脆弱的生态环境。
机械臂7的内部包括有机械爪701、摄像机702、液压机械杆703和定位力臂704，且机械臂7的外侧螺栓固定有机械爪701，并且机械爪701的正上方设置有摄像机702，而且机械臂7的外侧连接有液压机械杆703，同时液压机械杆703的底部连接有定位力臂704，方便对不同的目标进行高像素的拍摄和记录，满足科考拍摄记录的需求。
PTC制热箱体9的内部包括有PTC水暖箱901、液压泵902、水暖管道903，且PTC制热箱体9的外侧焊接固定有PTC水暖箱901，并且PTC水暖箱901的一侧设置有液压泵902，而且PTC水暖箱901的表面焊接有水暖管道903，为水面旋翼4，机械臂7等系统内的液压系统、动力系统提供加热、预热服务，其产热效果也可解决机器人在极寒环境下可能遭遇的冻结等问题。
工作原理：在使用该水陆两栖的科考机器人时，根据图1至图4所示，操作人员通过磁性搭扣202与连接扣203对活动履板201进行组合固定，并将主履带204与探测车体1两侧的齿轮进行连接，陆地上行走时，打开液压杆503，利用液压杆503带动支撑面板501及铰接头502向上移动，使得太阳能电池板5与太阳光形成一定角度照射，太阳能电池板5将太阳能转化为电能储存到电池组10的内部，升降设备支架6通过螺钉与探测车体1进行连接，其内部的执行元件是液压缸，升降设备支架6带动摄像机702进行垂直升降，可为双摄像头提供不同的高度和角度，方便对不同的目标进行高像素的拍摄和记录，满足科考拍摄记录的需求；
根据图1、图2、图3及图5所示，当探测车体1行驶在冰原上时，PTC制热箱体9内部的PTC水暖箱901对液体进行不断加热，利用液压泵902将加热后的液体抽取出，并通过水暖管道903对探测车体1内部的驱动设备进行加热，避免出现温度过低影响正常运行，当需要抓握物体时，操作人员控制机械臂7，定位力臂704表面的液压机械杆703带动机械爪701进行伸缩移动，机械爪701对物体进行抓取后，将物品放置到储物平台8的内部；
根据图1至图3所示，当需要在水上进行行驶时，水面旋翼4由可伸缩的液压杆503与探测车体1连接，当不需要时可收回以免损坏，同时水面旋翼4的螺距可以智能调节，在陆地空载时可提供一定的压力，以增强抓地力，而在水中满载时，可提供一定的升力，保证机器人在水中保持正浮状态，同时控制磁铁3内置于探测车体1中，其为强磁铁，活动履板201在主履带204上部运行时受到磁性搭扣202磁力的吸引而处于闭合状态，而当活动履板201运行至主履带204下部到控制磁铁3处时，受到其更强的排斥磁力而自动打开进行划水。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水陆两栖的科考机器人，包括探测车体（1）和水面旋翼（4），其特征在于：所述探测车体（1）的正下方设置有活动履带（2），且探测车体（1）的内部设置有控制磁铁（3），所述水面旋翼（4）安装在探测车体（1）的左右两侧，且探测车体（1）的正上方设置有太阳能电池板（5），所述太阳能电池板（5）的一侧设置有升降设备支架（6），且升降设备支架（6）的一侧设置有储物平台（8），所述探测车体（1）的外侧螺栓固定有机械臂（7），所述探测车体（1）内底部焊接固定有PTC制热箱体（9），且PTC制热箱体（9）的左右两侧设置有电池组（10）。
2.根据权利要求1所述的一种水陆两栖的科考机器人，其特征在于：所述活动履带（2）上包括有活动履板（201）、磁性搭扣（202）、连接扣（203）和主履带（204），且活动履带（2）的外侧嵌套连接有活动履板（201），并且活动履板（201）通过连接扣（203）与主履带（204）铰接，而且连接扣（203）固定安装在主履带（204）上，同时磁性搭扣（202）亦固定安装在主履带（204）上，可与活动履板（201）的自由端磁性相吸。
3.根据权利要求2所述的一种水陆两栖的科考机器人，其特征在于：所述活动履带（2）、活动履板（201）和磁性搭扣（202）构成拆卸安装结构，且活动履带（2）的外侧等间距分布有活动履板（201）。
4.根据权利要求1所述的一种水陆两栖的科考机器人，其特征在于：所述太阳能电池板（5）上包括有支撑面板（501）、铰接头（502）、液压杆（503），且太阳能电池板（5）的背部贴合设置有支撑面板（501），并且支撑面板（501）的背部螺栓固定有铰接头（502），而且铰接头（502）连接有液压杆（503）的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种水陆两栖的科考机器人，其特征在于：所述机械臂（7）的内部包括有机械爪（701）、摄像机（702）、液压机械杆（703）和定位力臂（704），且机械臂（7）的外侧螺栓固定有机械爪（701），并且机械爪（701）的正上方设置有摄像机（702），而且机械臂（7）的外侧连接有液压机械杆（703），同时液压机械杆（703）的底部连接有定位力臂（704）。
6.根据权利要求1所述的一种水陆两栖的科考机器人，其特征在于：所述PTC制热箱体（9）的内部包括有PTC水暖箱（901）、液压泵（902）、水暖管道（903），且PTC制热箱体（9）的外侧焊接固定有PTC水暖箱（901），并且PTC水暖箱（901）的一侧设置有液压泵（902），而且PTC水暖箱（901）的表面焊接有水暖管道（903）。
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