CN112339516B - 一种陆空两栖机器人 - Google Patents

Abstract

本发明一种陆空两栖机器人，包括壳体机构、控制系统、两个前腿机构和两个后腿机构，所述壳体机构包括机器人外壳、控制系统和电池，所述控制系统和电池固定在机器人外壳内部；两个前腿机构对称设置在机器人外壳的两侧前端，两个后退机构对称设置在机器人外壳的后侧两端；所述机器人外壳两侧设置有阶梯状的前腿收纳轨道和后腿收纳轨道，所述前腿收纳轨道的底面高度高于后腿收纳轨道的底面高度；本发明结构简单，利用四肢的爬行，解决了在山地，森林等复杂地形上难以活动的难题，且又具有飞行和高速滑行的模式，可以灵活的适应于各种环境。不仅可以适用于森林信息的采集，还可以运用于民用的拍摄。

Description

一种陆空两栖机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，更具体的说，尤其涉及一种陆空两栖机器人。

背景技术

在森林探测的过程中使用人力探测，会需要大量的人力资源，且难免会出现疏忽而引起的遗漏。无人机也是一种常规的探测工具，但由于森林复杂的地形条件，无法探测到各个角落，且受天气，环境影响较大。而陆空两栖机器人则能够很好的弥补这一缺点。因此在陆空两栖机器人在这一应用领域有广阔的运用前景。

中国专利文献CN201810446368.9公开了一种陆空两栖全向机器人。该机器人包括壳体和设置在壳体内的全向飞行器，全向飞行器包括连接器以及连接在连接器上的多个执行机构，所述执行机构包括连接机构以及与连接机构连接的可倾转旋翼，所述可倾转旋翼包括外弧形支架、转动连接在外弧形支架内的内弧形支架以及转动连接在内弧形支架上的驱动机构。由于其壳体是镂空的球形外壳，滚动时在地形复杂的山地地形中，容易被卡住，无法实现自由的移动。

中国专利文献CN201710116654.4公开了一种陆空两栖机器人。该机器人包括机架部分、螺旋桨部分、脚架部分、机械手部分、控制部分。其存在的问题：1.其用于在危险的环境下进行侦查，排爆。因此决定了其拥有较为笨重的结构，不适合在地形复杂的山地进行工作。2.该机器人用轮子的滚动进行移动，在山地环境中，易造成磨损，且在山地地形中很难进行爬行。

且在上述的专利中的陆空机器人中，都不具备可折叠的特性，不方便携带，因此为解决上述问题，有必要发明一种全新的陆空两栖机器人。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的陆空机器人山地爬行不方便、缺乏可携带性的问题，提出了一种陆空两栖机器人，结构简单，利用四肢的爬行，解决了在山地、森林等复杂地形上难以活动的难题，且具有飞行和高速滑行的模式，可以灵活适应于各种环境。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种陆空两栖机器人，包括壳体机构、控制系统、两个前腿机构和两个后腿机构，所述壳体机构包括机器人外壳、控制系统和电池，所述控制系统和电池固定在机器人外壳内部；两个前腿机构对称设置在机器人外壳的两侧前端，两个后退机构对称设置在机器人外壳的后侧两端；所述机器人外壳两侧设置有阶梯状的前腿收纳轨道和后腿收纳轨道，所述前腿收纳轨道的底面高度高于后腿收纳轨道的底面高度；

所述前腿机构包括前腿腿架机构和脚架机构，所述后腿机构包括后腿腿架机构和脚架机构；所述前腿机构和后退机构的脚架机构的机构完全相同，脚架机构包括脚架外壳、桨叶驱动电机和螺旋桨，桨叶驱动电机固定在脚架外壳内部，螺旋桨固定在桨叶驱动电机的输出轴上；

所述前腿腿架机构包括前腿收放电机、前腿前端腿架、前腿中间脚架、前腿末端脚架、前腿末端转动电机、前腿桨叶收放电机、前腿上移驱动电机、前腿上移一号杆和前腿上移二号杆，所述前腿桨叶收放电机通过螺栓固定安装在前腿末端脚架上，前腿机构的脚架机构铰接在前腿末端脚架的前端，前腿桨叶收放电机的输出轴垂直于前腿末端脚架的轴线且前腿桨叶收放电机的输出轴的输出轴与前腿机构的脚架外壳中部固定连接；所述前腿末端转动电机固定在前腿中间腿架内部，前腿末端转动电机的输出轴平行于前腿中间腿架和前腿末端脚架的轴线且前腿末端转动电机的输出轴与前腿末端脚架固定连接；所述前腿上移驱动电机固定在前腿前端腿架上，前腿中间腿架的一端与前腿前端脚架铰接，前腿上移一号杆与前腿上移二号杆铰接，前腿上移二号杆与前腿中间腿架铰接，前腿上移一号杆、前腿上移二号杆、前腿中间腿架和前腿前端脚架共同组成平行四边形结构，前腿上移驱动电机的输出轴与前腿中间脚架的一端固定连接；所述前腿收放电机竖直固定在机器人外壳的上表面上，前腿收放电机的输出轴连接前腿前端腿架并驱动前腿前端腿架绕着前腿收放电机的输出轴在水平方向上进行转动，从而将前腿机构收纳进前腿收纳轨道内；所述前腿桨叶收放电机工作时驱动前腿机构的脚架机构进行转动，所述前腿末端转动电机工作时驱动前腿末端腿架和前腿机构的脚架机构绕着前腿末端转动电机的输出轴进行转动；所述前腿上移驱动电机工作是驱动前腿中间脚架、前腿末端脚架和前腿机构的脚架机构组成的整体绕着前腿上移驱动电机的输出轴转动；

所述后腿腿架机构包括后腿前端腿架、后腿末端腿架、后腿桨叶收放电机、后腿末端转动电机、后腿收放电机、后腿升降电机和后腿移位块，所述后腿桨叶收放电机通过螺栓固定安装在后腿末端脚架上，后腿机构的脚架机构铰接在后腿末端脚架的前端，后腿桨叶收放电机的输出轴垂直于后腿末端脚架的轴线且后腿桨叶收放电机的输出轴的输出轴与后腿机构的脚架机构固定连接；所述后腿末端转动电机固定在后腿前端腿架内部，后腿末端转动电机的输出轴平行于后腿前端腿架和后腿末端脚架的轴线且后腿末端转动电机的输出轴与后腿末端脚架固定连接；所述后腿收放电机竖直固定在后腿移位块上，后腿收放电机的输出轴与后腿前端腿架固定连接；所述后腿升降电机竖直固定在机器人壳体内部，后腿升降电机上端连接后腿移位块，后腿升降电机上方的机器人壳体上设置有与后腿移位块的截面尺寸相匹配的滑动槽，后腿升降电机工作时驱动后腿移位块在滑动槽内升降从而实现后腿机构整体的升降；所述后腿移位块固定在后腿收纳轨道一端的机器人外壳上，后腿收放电机工作时带动后腿前端腿架进行转动并将整个后腿机构收纳进后腿收纳轨道内；所述后腿桨叶收放电机工作时驱动后腿机构的脚架机构进行转动，所述后腿末端转动电机工作时驱动后腿末端腿架和后腿机构的脚架机构组成的整体绕着后腿末端转动电机的输出轴进行转动。

进一步的，还包括轮子起落驱动电机和轮子起落系统，所述轮子起落系统包括传动齿条、滑轨、驱动直齿轮、传动直齿轮、传动轴、轮子、起落三号杆、起落二号杆、起落一号杆、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、第三传动锥齿轮；所述轮子安装在起落三号杆的下端，起落三号杆的上端铰接有第一传动垂直轮，起落一号杆的上端铰接在机器人外壳上，起落二号杆的两端分别铰接在起落一号杆的下端和起落三号杆的中部，所述起落一号杆、起落二号杆、起落三号杆和机器人壳体共同构成平行四边形机构；

所述轮子起落驱动电机固定在机器人壳体内部，机器人壳体内部还设置有水平设置的滑轨，传动齿条底部设置有与滑轨相配合的滑槽，传动齿条通过滑槽套装在所述滑轨上，传动齿条的上端设置有主动齿条和从动齿条，所述轮子起落驱动电机的输出端连接驱动直齿轮，驱动直齿轮与传动齿条的主动齿条相啮合，轮子起落驱动电机工作时通过驱动直齿轮和主动齿条的配合带动传动齿条沿滑轨直线运动；传动齿条的从动齿条与传动直齿轮相啮合，所述传动轴通过轴承座水平安装在机器人壳体内部，第三传动锥齿轮和传动直齿轮分别固定在传动轴的两端，第二传动锥齿轮水平安装在机器人壳体，所述第三传动锥齿轮与传动直齿轮相啮合，第一传动锥齿轮和第三传动锥齿轮均与第二传动锥齿轮啮合，传动齿条运动时带动从动齿条直线运动，带动与从动齿条相啮合的传动直齿轮转动，进而依次带动第三传动锥齿轮、第二传动锥齿轮和第一传动锥齿轮的转动，从而实现起落一号杆进行转动。

进一步的，所述传动齿条、滑轨和驱动直齿轮设置有左右对称的一对，轮子起落驱动电机的输出轴同时与两个驱动直齿轮直连；每根传动齿条的从动齿条设置有前后两条，每条从动齿条所对应的传动直齿轮、传动轴、轮子、起落三号杆、起落二号杆、起落一号杆、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、第三传动锥齿轮均设置有一对，轮子起落系统的四个轮子受到同一个轮子起落驱动电机的驱动进行收放操作。

进一步的，两个驱动直齿轮固定在同一根驱动轴上，驱动轴的中部通过轴承传动杆支架支撑在机器人外壳内部，驱动轴的一端连接固定在机器人外壳内的轮子起落驱动电机。轮子起落驱动电机工作时通过驱动轴带动两个驱动直齿轮同步转动。

进一步的，所述脚架外壳整体呈圆柱状，脚架外壳的下端延伸出扁平的支撑脚。

进一步的，所述脚架外壳远离螺旋桨的一端的支撑脚上设置有橡胶材质的脚垫。

本发明的有益效果在于：

1、本发明结构简单，利用四肢的爬行，解决了在山地，森林等复杂地形上难以活动的难题，且又具有飞行和高速滑行的模式，可以灵活的适应于各种环境。不仅可以适用于森林信息的采集，还可以运用于民用的拍摄。

2、本发明可适应多种工作环境且结构紧凑可折叠，具有很好的适应性和携带性。

3、本发明螺旋桨采用四旋翼的方式，只需控制螺旋桨的转速就可以调节控制各种飞行姿态，控制性较好。

4、本发明脚架机构一端有橡胶垫脚，在降落时可以减小降落带来的冲击力，提高降落的平稳性，且在爬行模式时，提供了较大的摩擦，不易发生倾覆，提高爬行时的平稳性。

5、本发明底部的轮子使得该陆空两栖机器人能够在平坦的地面上实现快速移动，提高运动效率。

6、本发明底部的轮子可以收起，不但降低了飞行的阻力，还增加了地面与底面的距离，提高了飞行效率和对复杂地形的适应性。

7、本发明轮子起落的结构将齿轮齿条机构和平行四边形机构相结合，可以实现一个电机同时控制4个轮子的起落，使得其有结构紧凑，起落效率高的特点。

附图说明

图1是本发明一种陆空两栖机器人的整体结构示意图。

图2是本发明一种陆空两栖机器人的主视图。

图3是本发明的前腿机构的结构示意图。

图4是本发明的后腿结构的结构示意图。

图5是本发明的机器人壳体剖视后的内部结构示意图。

图6是本发明四个轮子起落系统及轮子起落驱动电机的结构示意图。

图7是本发明单个轮子起落系统的传动结构示意图。

图8是本发明一种陆空两栖机器人快速移动状态下的结构示意图。

图9是本发明一种陆空两栖机器人全部收起时的结构示意图。

图10是本发明前腿机构中平行四边形结构的局部放大示意图。

图11是本发明前腿机构的半剖图。

图12是本发明一种陆空两栖机器人的仰视图。

图中，1-机器人外壳、2-前腿收放电机、3-上盖、4-螺旋桨、5-前腿桨叶收放电机、6-脚架外壳、7-前腿末端腿架、8-前腿中间腿架、9-前腿前端腿架、10-前腿上移一号杆、11-前腿上移二号杆、12-前腿上移驱动电机、13-后腿末端腿架、14-后腿前端腿架、15-后腿收放电机、16-后腿移位块、17-后腿桨叶收放电机、18-电池、19-控制系统、20-中间隔板、21-轮子起落一号杆、22-轮子起落二号杆、23-轮子起落三号杆、24-轮子、25-传动杆支架、26-第一传动锥齿轮、27-第二传动锥齿轮、28-第三传动锥齿轮、29-传动轴、30-传动直齿轮、31-从动齿条、32-轮子起落驱动电机、33-驱动直齿轮、34-主动齿条、35-驱动轴、36-滑轨、37-脚垫、38-桨叶驱动电机、39-前腿末端转动电机。

实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1~12所示，一种陆空两栖机器人，包括壳体机构、控制系统19、两个前腿机构和两个后腿机构，所述壳体机构包括机器人外壳1、控制系统19和电池18，所述控制系统19和电池18固定在机器人外壳1内部；两个前腿机构对称设置在机器人外壳1的两侧前端，两个后退机构对称设置在机器人外壳1的后侧两端；所述机器人外壳1两侧设置有阶梯状的前腿收纳轨道和后腿收纳轨道，所述前腿收纳轨道的底面高度高于后腿收纳轨道的底面高度。机器人外壳1内部设置有用于隔离的中间隔板20，所述控制系统19和电池18固定在中间隔板上；轮子起落驱动电机32和轮子起落系统设置在中间隔板下方。

所述前腿机构包括前腿腿架机构和脚架机构，所述后腿机构包括后腿腿架机构和脚架机构；所述前腿机构和后退机构的脚架机构的机构完全相同，脚架机构包括脚架外壳6、桨叶驱动电机38和螺旋桨4，桨叶驱动电机38固定在脚架外壳6内部，螺旋桨4固定在桨叶驱动电机38的输出轴上。脚架机构的作用是作为行走时的移动脚或者是作为飞行时的螺旋桨。

由于机器人外壳1两侧设有阶梯状的前腿收纳轨道和后腿收纳轨道，二者高度存在差异，所以收取时两条前腿机构收纳在上方的前腿收纳轨道且靠近内侧，两条后腿机构收纳在下方的后腿收纳轨道，两条前腿机构向后收纳，两条后腿机构向前收纳。机器人机器人外壳1上表面设置有上盖3，上盖3打开后可以更换电池18或者对内部进行维修。

所述前腿腿架机构包括前腿收放电机2、前腿前端腿架9、前腿中间脚架8、前腿末端脚架7、前腿末端转动电机39、前腿桨叶收放电机5、前腿上移驱动电机12、前腿上移一号杆10和前腿上移二号杆11，所述前腿桨叶收放电机5通过螺栓固定安装在前腿末端脚架7上，前腿机构的脚架机构铰接在前腿末端脚架7的前端，前腿桨叶收放电机5的输出轴垂直于前腿末端脚架7的轴线且前腿桨叶收放电机5的输出轴的输出轴与前腿机构的脚架外壳6中部固定连接；所述前腿末端转动电机39固定在前腿中间腿架内部，前腿末端转动电机39的输出轴平行于前腿中间腿架和前腿末端脚架7的轴线且前腿末端转动电机39的输出轴与前腿末端脚架7固定连接；所述前腿上移驱动电机12固定在前腿前端腿架9上，前腿中间腿架的一端与前腿前端脚架铰接，前腿上移一号杆10与前腿上移二号杆11铰接，前腿上移二号杆11与前腿中间腿架铰接，前腿上移一号杆10、前腿上移二号杆11、前腿中间腿架和前腿前端脚架共同组成平行四边形结构，前腿上移驱动电机12的输出轴与前腿中间脚架8的一端固定连接；所述前腿收放电机2竖直固定在机器人外壳1的上表面上，前腿收放电机2的输出轴连接前腿前端腿架9并驱动前腿前端腿架9绕着前腿收放电机2的输出轴在水平方向上进行转动，从而将前腿机构收纳进前腿收纳轨道内；所述前腿桨叶收放电机5工作时驱动前腿机构的脚架机构进行转动，所述前腿末端转动电机39工作时驱动前腿末端腿架和前腿机构的脚架机构绕着前腿末端转动电机39的输出轴进行转动；所述前腿上移驱动电机12工作是驱动前腿中间脚架8、前腿末端脚架7和前腿机构的脚架机构组成的整体绕着前腿上移驱动电机12的输出轴转动。

所述后腿腿架机构包括后腿前端腿架14、后腿末端腿架13、后腿桨叶收放电机17、后腿末端转动电机、后腿收放电机15、后腿升降电机和后腿移位块16，所述后腿桨叶收放电机17通过螺栓固定安装在后腿末端脚架上，后腿机构的脚架机构铰接在后腿末端脚架的前端，后腿桨叶收放电机17的输出轴垂直于后腿末端脚架的轴线且后腿桨叶收放电机17的输出轴的输出轴与后腿机构的脚架机构固定连接；所述后腿末端转动电机固定在后腿前端腿架14内部，后腿末端转动电机的输出轴平行于后腿前端腿架14和后腿末端脚架的轴线且后腿末端转动电机的输出轴与后腿末端脚架固定连接；所述后腿收放电机15竖直固定在后腿移位块16上，后腿收放电机15的输出轴与后腿前端腿架14固定连接；所述后腿升降电机竖直固定在机器人壳体内部，后腿升降电机上端连接后腿移位块16，后腿升降电机上方的机器人壳体上设置有与后腿移位块16的截面尺寸相匹配的滑动槽，后腿升降电机工作时驱动后腿移位块16在滑动槽内升降从而实现后腿机构整体的升降；所述后腿移位块16固定在后腿收纳轨道一端的机器人外壳1上，后腿收放电机15工作时带动后腿前端腿架14进行转动并将整个后腿机构收纳进后腿收纳轨道内；所述后腿桨叶收放电机17工作时驱动后腿机构的脚架机构进行转动，所述后腿末端转动电机工作时驱动后腿末端腿架13和后腿机构的脚架机构组成的整体绕着后腿末端转动电机的输出轴进行转动。

本发明的陆空两栖机器人还包括轮子起落驱动电机32和轮子起落系统，所述轮子起落系统包括传动齿条、滑轨36、驱动直齿轮33、传动直齿轮30、传动轴29、轮子24、起落三号杆23、起落二号杆22、起落一号杆21、第一传动锥齿轮26、第二传动锥齿轮27、第三传动锥齿轮28；所述轮子24安装在起落三号杆23的下端，起落三号杆23的上端铰接有第一传动垂直轮，起落一号杆21的上端铰接在机器人外壳1上，起落二号杆22的两端分别铰接在起落一号杆21的下端和起落三号杆23的中部，所述起落一号杆21、起落二号杆22、起落三号杆23和机器人壳体共同构成平行四边形机构。

所述轮子起落驱动电机32固定在机器人壳体内部，机器人壳体内部还设置有水平设置的滑轨36，传动齿条底部设置有与滑轨36相配合的滑槽，传动齿条通过滑槽套装在所述滑轨36上，传动齿条的上端设置有主动齿条34和从动齿条31，所述轮子起落驱动电机32的输出端连接驱动直齿轮33，驱动直齿轮33与传动齿条的主动齿条34相啮合，轮子起落驱动电机32工作时通过驱动直齿轮33和主动齿条34的配合带动传动齿条沿滑轨36直线运动；传动齿条的从动齿条31与传动直齿轮30相啮合，所述传动轴29通过轴承座水平安装在机器人壳体内部，第三传动锥齿轮28和传动直齿轮30分别固定在传动轴29的两端，第二传动锥齿轮27水平安装在机器人壳体，所述第三传动锥齿轮28与传动直齿轮30相啮合，第一传动锥齿轮26和第三传动锥齿轮28均与第二传动锥齿轮27啮合，传动齿条运动时带动从动齿条31直线运动，带动与从动齿条31相啮合的传动直齿轮30转动，进而依次带动第三传动锥齿轮28、第二传动锥齿轮27和第一传动锥齿轮26的转动，从而实现起落一号杆21进行转动。

所述传动齿条、滑轨36和驱动直齿轮33设置有左右对称的一对，轮子起落驱动电机32的输出轴同时与两个驱动直齿轮33直连；每根传动齿条的从动齿条31设置有前后两条，每条从动齿条31所对应的传动直齿轮30、传动轴29、轮子24、起落三号杆23、起落二号杆22、起落一号杆21、第一传动锥齿轮26、第二传动锥齿轮27、第三传动锥齿轮28均设置有一对，轮子起落系统的四个轮子24受到同一个轮子起落驱动电机32的驱动进行收放操作。两个驱动直齿轮33固定在同一根驱动轴35上，驱动轴35的中部通过轴承传动杆支架25支撑在机器人外壳1内部，驱动轴35的一端连接固定在机器人外壳1内的轮子起落驱动电机32。

所述脚架外壳6整体呈圆柱状，脚架外壳6的下端延伸出扁平的支撑脚。所述脚架外壳6远离螺旋桨4的一端的支撑脚上设置有橡胶材质的脚垫37。

本发明有如下几种工作模式，具体工作过程如下：

飞行模式：在飞行状态下，轮子起落驱动电机32驱动轮子起落系统将轮子24处于收入机器人外壳1内部；前腿收放电机2和后腿收放电机15工作使得前腿机构和后腿机构展开至指定位置，并保持不动。后腿机构的后腿升降电机驱动后腿移位块16抬起至上层轨道，使得前腿机构和后腿机构处于同一水平面上；前腿桨叶收放电机5和后腿桨叶收放电机17分别驱动前腿机构和后腿机构的脚架机构转动直至脚架机构的轴线垂直于前腿机构或后腿机构的轴线，此时螺旋桨4处于脚架机构的上方，并保持该状态不变。桨叶驱动电机38驱动螺旋桨4的旋转，通过桨叶驱动电机38控制四个飞行螺旋桨4的转速来控制该陆空两栖机器人的飞行姿态。

爬行模式：爬行状态时，轮子起落驱动电机32驱动轮子起落系统将轮子24处于收入机器人外壳1内部；前腿机构和后腿机构初始状态下的展开和上述飞行状态下的展开方式相同，但腿部机构展开的位置不固定，可随着爬行的状态改变，脚架机构也不完全保持垂直于腿部结构的状态，可以随着爬行状态改变脚部抬起的状态。同时前腿机构和后腿机构中间的前腿末端转动电机39和后腿末端转动电机分别启动，控制前腿末端腿架7和后腿末端腿架13的转动，从而控制脚架机构的横向转动，前腿桨叶收放电机5、后腿桨叶收放电机17、前腿末端转动电机39、后腿末端转动电机和前腿上移驱动电机12协同控制，实现了本陆空两栖机器人的爬行状态。

快速移动模式：快速移动时，首先，轮子起落驱动电机32驱动轮子起落系统带动轮子24落下，其过程如下：轮子起落驱动电机32使得两个驱动直齿轮33同步转动，与之啮合的主动齿条34移动，使传动齿条在滑轨36上滑动，带动两端的从动齿条31移动，从动齿条31带动传动直齿轮30转动，使得在同一轴上的第三传动锥齿轮28同步转动，第三传动锥齿轮28与第二传动锥齿轮27啮合，带动其转动，第二传动锥齿轮27与第一传动锥齿轮26啮合，使其转动，第一传动锥齿轮26与轮子起落杆23连接，带动其转动，通过四杆机构使得轮子24放下。若是快速移动模式前是飞行模式或爬行模式，则同时前腿机构和后腿机构也需要进行收回操作，此时前腿桨叶收放电机5和后腿桨叶收放电机17驱动脚架机构收入到前腿末端腿架7和后腿末端腿架13中，使飞行螺旋桨4朝外；前腿末端转动电机39和后腿末端转动电机分别驱动前腿末端腿架7和后腿末端腿架13与前腿中间腿架8或者后腿前端腿架14的各平面都重合；然后前腿上移驱动电机12驱动前腿中间腿架8抬起至一定位置，之后后腿的后腿升降电机驱动后腿移位块16下移至下层轨道，使得后腿能够收入后腿收纳轨道。此时后腿收放电机15驱动后腿机构收入后腿收纳轨道中，随之前腿收放电机2驱动前腿机构进入前腿收纳轨道中。

携带模式：携带模式下，轮子起落驱动电机32驱动轮子起落系统带工作使得轮子24升起，其驱动过程同快速移动时的驱动，但轮子起落系统驱动电机34反转。腿部的状态也与快速移动状态一样，都为收入在壳体两侧的状态，使得整个陆空两栖机器人进行体积最小的收束状态，最后进行携带。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种陆空两栖机器人，其特征在于：包括壳体机构、控制系统（19）、两个前腿机构和两个后腿机构，所述壳体机构包括机器人外壳（1）、控制系统（19）和电池（18），所述控制系统（19）和电池（18）固定在机器人外壳（1）内部；两个前腿机构对称设置在机器人外壳（1）的两侧前端，两个后退机构对称设置在机器人外壳（1）的后侧两端；所述机器人外壳（1）两侧设置有阶梯状的前腿收纳轨道和后腿收纳轨道，所述前腿收纳轨道的底面高度高于后腿收纳轨道的底面高度；

所述前腿机构包括前腿腿架机构和脚架机构，所述后腿机构包括后腿腿架机构和脚架机构；所述前腿机构和后退机构的脚架机构的机构完全相同，脚架机构包括脚架外壳（6）、桨叶驱动电机（38）和螺旋桨（4），桨叶驱动电机（38）固定在脚架外壳（6）内部，螺旋桨（4）固定在桨叶驱动电机（38）的输出轴上；

所述前腿腿架机构包括前腿收放电机（2）、前腿前端腿架（9）、前腿中间脚架（8）、前腿末端脚架（7）、前腿末端转动电机（39）、前腿桨叶收放电机（5）、前腿上移驱动电机（12）、前腿上移一号杆（10）和前腿上移二号杆（11），所述前腿桨叶收放电机（5）通过螺栓固定安装在前腿末端脚架（7）上，前腿机构的脚架机构铰接在前腿末端脚架（7）的前端，前腿桨叶收放电机（5）的输出轴垂直于前腿末端脚架（7）的轴线且前腿桨叶收放电机（5）的输出轴的输出轴与前腿机构的脚架外壳（6）中部固定连接；所述前腿末端转动电机（39）固定在前腿中间腿架内部，前腿末端转动电机（39）的输出轴平行于前腿中间腿架和前腿末端脚架（7）的轴线且前腿末端转动电机（39）的输出轴与前腿末端脚架（7）固定连接；所述前腿上移驱动电机（12）固定在前腿前端腿架（9）上，前腿中间腿架的一端与前腿前端脚架铰接，前腿上移一号杆（10）与前腿上移二号杆（11）铰接，前腿上移二号杆（11）与前腿中间腿架铰接，前腿上移一号杆（10）、前腿上移二号杆（11）、前腿中间腿架和前腿前端脚架共同组成平行四边形结构，前腿上移驱动电机（12）的输出轴与前腿中间脚架（8）的一端固定连接；所述前腿收放电机（2）竖直固定在机器人外壳（1）的上表面上，前腿收放电机（2）的输出轴连接前腿前端腿架（9）并驱动前腿前端腿架（9）绕着前腿收放电机（2）的输出轴在水平方向上进行转动，从而将前腿机构收纳进前腿收纳轨道内；所述前腿桨叶收放电机（5）工作时驱动前腿机构的脚架机构进行转动，所述前腿末端转动电机（39）工作时驱动前腿末端腿架和前腿机构的脚架机构绕着前腿末端转动电机（39）的输出轴进行转动；所述前腿上移驱动电机（12）工作是驱动前腿中间脚架（8）、前腿末端脚架（7）和前腿机构的脚架机构组成的整体绕着前腿上移驱动电机（12）的输出轴转动；

所述后腿腿架机构包括后腿前端腿架（14）、后腿末端腿架（13）、后腿桨叶收放电机（17）、后腿末端转动电机、后腿收放电机（15）、后腿升降电机和后腿移位块（16），所述后腿桨叶收放电机（17）通过螺栓固定安装在后腿末端脚架上，后腿机构的脚架机构铰接在后腿末端脚架的前端，后腿桨叶收放电机（17）的输出轴垂直于后腿末端脚架的轴线且后腿桨叶收放电机（17）的输出轴的输出轴与后腿机构的脚架机构固定连接；所述后腿末端转动电机固定在后腿前端腿架（14）内部，后腿末端转动电机的输出轴平行于后腿前端腿架（14）和后腿末端脚架的轴线且后腿末端转动电机的输出轴与后腿末端脚架固定连接；所述后腿收放电机（15）竖直固定在后腿移位块（16）上，后腿收放电机（15）的输出轴与后腿前端腿架（14）固定连接；所述后腿升降电机竖直固定在机器人壳体内部，后腿升降电机上端连接后腿移位块（16），后腿升降电机上方的机器人壳体上设置有与后腿移位块（16）的截面尺寸相匹配的滑动槽，后腿升降电机工作时驱动后腿移位块（16）在滑动槽内升降从而实现后腿机构整体的升降；所述后腿移位块（16）固定在后腿收纳轨道一端的机器人外壳（1）上，后腿收放电机（15）工作时带动后腿前端腿架（14）进行转动并将整个后腿机构收纳进后腿收纳轨道内；所述后腿桨叶收放电机（17）工作时驱动后腿机构的脚架机构进行转动，所述后腿末端转动电机工作时驱动后腿末端腿架（13）和后腿机构的脚架机构组成的整体绕着后腿末端转动电机的输出轴进行转动；

还包括轮子起落驱动电机（32）和轮子起落系统，所述轮子起落系统包括传动齿条、滑轨（36）、驱动直齿轮（33）、传动直齿轮（30）、传动轴（29）、轮子（24）、起落三号杆（23）、起落二号杆（22）、起落一号杆（21）、第一传动锥齿轮（26）、第二传动锥齿轮（27）、第三传动锥齿轮（28）；所述轮子（24）安装在起落三号杆（23）的下端，起落三号杆（23）的上端铰接有第一传动垂直轮，起落一号杆（21）的上端铰接在机器人外壳（1）上，起落二号杆（22）的两端分别铰接在起落一号杆（21）的下端和起落三号杆（23）的中部，所述起落一号杆（21）、起落二号杆（22）、起落三号杆（23）和机器人壳体共同构成平行四边形机构；

所述轮子起落驱动电机（32）固定在机器人壳体内部，机器人壳体内部还设置有水平设置的滑轨（36），传动齿条底部设置有与滑轨（36）相配合的滑槽，传动齿条通过滑槽套装在所述滑轨（36）上，传动齿条的上端设置有主动齿条（34）和从动齿条（31），所述轮子起落驱动电机（32）的输出端连接驱动直齿轮（33），驱动直齿轮（33）与传动齿条的主动齿条（34）相啮合，轮子起落驱动电机（32）工作时通过驱动直齿轮（33）和主动齿条（34）的配合带动传动齿条沿滑轨（36）直线运动；传动齿条的从动齿条（31）与传动直齿轮（30）相啮合，所述传动轴（29）通过轴承座水平安装在机器人壳体内部，第三传动锥齿轮（28）和传动直齿轮（30）分别固定在传动轴（29）的两端，第二传动锥齿轮（27）水平安装在机器人壳体，所述第三传动锥齿轮（28）与传动直齿轮（30）相啮合，第一传动锥齿轮（26）和第三传动锥齿轮（28）均与第二传动锥齿轮（27）啮合，传动齿条运动时带动从动齿条（31）直线运动，带动与从动齿条（31）相啮合的传动直齿轮（30）转动，进而依次带动第三传动锥齿轮（28）、第二传动锥齿轮（27）和第一传动锥齿轮（26）的转动，从而实现起落一号杆（21）进行转动；

所述传动齿条、滑轨（36）和驱动直齿轮（33）设置有左右对称的一对，轮子起落驱动电机（32）的输出轴同时与两个驱动直齿轮（33）直连；每根传动齿条的从动齿条（31）设置有前后两条，每条从动齿条（31）所对应的传动直齿轮（30）、传动轴（29）、轮子（24）、起落三号杆（23）、起落二号杆（22）、起落一号杆（21）、第一传动锥齿轮（26）、第二传动锥齿轮（27）、第三传动锥齿轮（28）均设置有一对，轮子起落系统的四个轮子（24）受到同一个轮子起落驱动电机（32）的驱动进行收放操作；

两个驱动直齿轮（33）固定在同一根驱动轴（35）上，驱动轴（35）的中部通过轴承传动杆支架（25）支撑在机器人外壳（1）内部，驱动轴（35）的一端连接固定在机器人外壳（1）内的轮子起落驱动电机（32）；

所述脚架外壳（6）整体呈圆柱状，脚架外壳（6）的下端延伸出扁平的支撑脚。

2.根据权利要求1所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述脚架外壳（6）远离螺旋桨（4）的一端的支撑脚上设置有橡胶材质的脚垫（37）。