CN114604047A - 一种水陆两栖越障机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水陆两栖越障机器人，其包括壳体，旋转机构和多个弧形桨叶；所述壳体的前后两端均转动连接有两个车轮轴；所述壳体内设置有驱动机构，所述驱动机构与位于所述壳体前端的车轮轴连接以驱动车轮轴转动，所述旋转机构设置于所述车轮轴上；多个弧形桨叶位于所述车轮轴的外围，并沿其周向依次排布；所述旋转机构分别与多个弧形桨叶转动连接，并驱动多个弧形桨叶相对于所述车轮轴转动，以使多个弧形桨叶合拢成圆形、展开成风车形；当多个弧形桨叶合拢时，可以普通轮式移动方式在平坦路面行进；当多个弧形桨叶展开时，既可以转动拨水，以在水中浮游行进，又可以扩大外径从而提高越障能力，使得所述水陆两栖越障机器人可以在崎岖路面行进。

Description

一种水陆两栖越障机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种水陆两栖越障机器人。

背景技术

水陆两栖机器人是将陆地移动机器人与水中移动机器人的特征相结合，具有对地面环境适应性强和在水中行进稳定可靠的双重优势，因此受到了人们的广泛关注。水陆两栖机器人可应用于江河湖海环境的探测开发、资源利用以及军事侦察、抢险救灾等领域。

由于轮式移动方式具有移动高速高效的特点，因此目前开发的水陆两栖机器人，当机器人在地面行进时多采用普通轮式移动方式。然而该方式的显著缺点是越障能力不足，例如不便于攀登台阶，无法越过大尺寸的障碍物。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种

水陆两栖越障机器人，旨在实现机器人水陆两栖功能的同时，提升其越障性能。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种水陆两栖越障机器人，其包括壳体，所述壳体的前后两端均转动连接有两个车轮轴；所述壳体内设置有驱动机构，所述驱动机构与位于所述壳体前端的车轮轴连接以驱动车轮轴转动，其还包括旋转机构和多个弧形桨叶；所述旋转机构设置于所述车轮轴上；多个弧形桨叶位于所述车轮轴的外围，并沿其周向依次排布；所述旋转机构分别与多个弧形桨叶转动连接，并驱动多个弧形桨叶相对于所述车轮轴转动，以使多个弧形桨叶合拢成圆形、展开成风车形。

所述水陆两栖越障机器人，其中，所述旋转机构包括第一驱动器、圆环、多个第一连杆和多个第二连杆；所述第一驱动器和所述圆环均设置于所述车轮轴上，且所述第一驱动器与所述圆环连接，以驱动所述圆环转动；多个第一连杆沿所述圆环的周向均匀设置在所述圆环上；每个第一连杆分别通过一个转接组件将一个弧形桨叶与所述圆环转动连接；多个第二连杆沿所述车轮轴的周向均匀设置在所述车轮轴上；每相邻两个弧形桨叶分别通过一个牵引组件与所述第二连杆转动连接。

所述水陆两栖越障机器人，其中，当多个弧形桨叶合拢时，多个第一连杆和多个第二连杆绕所述车轮轴的周向均匀分布；当多个弧形桨叶展开时，多个第一连杆与多个第二连杆一一对应重叠。

所述水陆两栖越障机器人，其中，所述转接组件包括成V字形交叉连接的第一转接杆和第二转接杆；所述第一转接杆和所述第二转接杆均与对应的弧形桨叶固定连接；所述第一转接杆和所述第二转接杆的交叉点与所述第一连杆转动连接。

所述水陆两栖越障机器人，其中，所述牵引组件包括成V字形交叉连接的第一牵引杆和第二牵引杆；所述第一牵引杆与相邻两个弧形桨叶中的一个弧形桨叶转动连接，所述第二牵引杆与相邻两个弧形桨叶中的另一个弧形桨叶转动连接；所述第一牵引杆和所述第二牵引杆的交叉点与所述第二连杆转动连接。

所述水陆两栖越障机器人，其中，所述弧形桨叶内设置有多个蜂窝结构。

所述水陆两栖越障机器人，其还包括支撑机构，所述支撑机构与位于所述壳体后端的车轮轴转动连接，并用于驱动所述壳体的前端向上抬起；当位于所述壳体前端的多个弧形桨叶脱离地面时，所述支撑机构接触地面。

所述水陆两栖越障机器人，其中，所述支撑机构包括第二驱动器和支撑腿；所述第二驱动器设置于所述壳体内；所述支撑腿套设在位于所述壳体后端的车轮轴上；所述支撑腿与所述第二驱动器连接，并在所述第二驱动器的驱动下转动，以接触/脱离地面。

所述水陆两栖越障机器人，其还包括燃气跳跃驱动装置；所述燃气驱动跳跃装置设置于所述壳体内，所述壳体的后端设置有排气孔，所述燃气驱动跳跃装置的排气口与所述排气孔连通。

所述水陆两栖越障机器人，其还包括第三驱动器和螺旋桨；所述第三驱动器位于所述壳体内，所述螺旋桨位于所述壳体的前端并与所述第三驱动器连接，以在所述第三驱动器的驱动下转动。

有益效果：本发明中所述水陆两栖越障机器人通过多个弧形桨叶的变形，即可适应三种不同的行进方式：当多个弧形桨叶调整至合拢状态时，可满足以普通轮式移动方式在平坦路面行进，提升平坦路面的移动速度；当多个弧形桨叶调整至展开状态时，既可以转动拨水，以在水中浮游行进，又可以扩大外径从而提高越障能力，使得所述水陆两栖越障机器人可以在崎岖路面行进。

附图说明

图1是本发明所述水陆两栖越障机器人的整体结构示意图；

图2是本发明所述水陆两栖越障机器人平坦路面行进时的侧面示意图；

图3是本发明所述水陆两栖越障机器人的俯视图；

图4是本发明中所述车轮轴的内部结构示意图；

图5是本发明中多个弧形桨叶处于展开状态时的示意图；

图6是本发明中多个弧形桨叶未完全展开时的使用状态参考图；

图7是本发明中所述水陆两栖越障机器人平坦路面行进时的使用状态参考图；

图8是本发明中所述水陆两栖越障机器人越过台阶时的使用状态参考图；

图9是本发明中所述水陆两栖越障机器跳跃时的使用状态参考图；

图10是本发明中所述水陆两栖越障机器人水中行进时的使用状态参考图；

图11是本发明中所述水陆两栖越障机器人的功能原理框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种水陆两栖越障机器人，如图1所示，所述水陆两栖越障机器人包括壳体1，四个车轮轴2、驱动机构3、旋转机构4和多个弧形桨叶5；四个车轮轴2两两分布于所述壳体1的前后两端，且位于所述壳体1的前端的两个车轮轴2均连接有驱动机构3。所述驱动机构3为两个，且在所述壳体1内对称布置；车轮轴2的一端与所述壳体1转动连接，另一端延伸至所述壳体1外；并且位于所述壳体1的前端的车轮轴2与对应的驱动机构3连接，以在驱动机构3的驱动下转动。即本发明中位于所述壳体1的前端的两个车轮轴2为主动车轮轴2，位于所述壳体1的后端的两个车轮轴2为从动车轮轴2。

对于每一个车轮轴2，所述旋转机构4设置于所述车轮轴2上；多个弧形桨叶5位于所述车轮轴2的外围，并通过所述旋转机构4实现与所述车轮轴2的转动连接。具体的，多个弧形桨叶5沿所述车轮轴2的圆周方向依次排布，所述旋转机构4分别与每个弧形桨叶5转动连接，并驱动多个弧形桨叶5相对于所述车轮轴2转动，以使多个弧形桨叶5实现合拢状态和展开状态的形态变化。

如图2所示，当多个弧形桨叶5处于合拢状态时，多个弧形桨叶5合围成圆形；如图7所示，此时多个弧形桨叶5作为普通车轮使用，使得所述水陆两栖越障机器人可以在平坦路面行进。当多个弧形桨叶5处于展开状态时，多个弧形桨叶5排布成风车形，如图10所示（图中箭头表示所述水陆两栖越障机器人的行进方向），使得多个弧形桨叶5在所述驱动机构3的驱动下可以转动拨水，从而实现所述水陆两栖越障机器人在水中浮游行进。同时，由于越障能力与车轮的半径大小直接相关，常规情况下两者之间呈正相关关系，即直径越大的车轮能够越过更大尺寸的障碍物；因此，本发明中展开状态下多个弧形桨叶5所围形状的外径相比于合拢状态时的外径增大，从而提升其越障能力，如图8所示（图中箭头表示所述水陆两栖越障机器人的行进方向），使得所述水陆两栖越障机器人能够越过一般的台阶、楼梯等障碍。

本发明中所述水陆两栖越障机器人通过多个弧形桨叶5的变形，即可适应三种不同的行进方式：当多个弧形桨叶5调整至合拢状态时，多个弧形桨叶5首尾依次接触，如图7所示（图中箭头表示所述水陆两栖越障机器人的行进方向），可满足以普通轮式移动方式在平坦路面行进，提升平坦路面的移动速度；如图8和图10所示，当多个弧形桨叶5调整至展开状态时，多个弧形桨叶5相互分离，既可以转动拨水，以在水中浮游行进，又可以扩大外径从而提高越障能力，使得所述水陆两栖越障机器人可以在崎岖路面行进。

所述壳体1的前端表面和后端表面均为曲面，以减少所述水陆两栖越障机器人在水中行进的阻力；所述壳体1为玻璃钢壳体1。

所述驱动机构3包括电机31、第一齿轮32和第二齿轮33；所述第一齿轮32套设在所述电机31的驱动轴上，并与所述第二齿轮33啮合；所述第二齿轮33套设在所述车轮轴2上并与所述车轮轴2固定连接；当所述电机31启动时，所述电机31的驱动轴带动所述第一齿轮32转动，通过所述第二齿轮33与所述第一齿轮32的啮合，所述车轮轴2的所述第二齿轮33的带动下转动。本发明中为了增大两个驱动机构3之间的距离，使得两个驱动机构3之间预留更多空间安装其它机构部件，并未将所述电机31的驱动轴直接连接所述车轮轴2，而是通过所述第一齿轮32与所述第二齿轮33啮合传动，实现所述驱动机构3对所述车轮轴2的驱动。

如图1和图11所示，所述水陆两栖越障机器人还包括控制电路板6和电池组7，所述控制电路板6和所述电池组7均设置于所述壳体1内；所述控制电路板6位于所述壳体1的底部中心处，所述电池组7为两个，且对称分布在所述控制电路板6的两侧。所述电池组7与所述控制电路板6电连接，从而为所述控制电路板6供电。所述控制电路板6与所述驱动机构3电连接；具体的，所述控制电路板6与所述电机电连接。与所述壳体1前端的两个车轮轴2连接的电机在所述控制电路板6的控制下，同步同向转动即可实现所述水陆两栖越障机器人的前进或后退，差速转动或转向相反即可实现所述水陆两栖越障机器人的行进转向（在行进过程中转向）或原地转向。

当所述水陆两栖越障机器人在水中行进时，如图10所示，多个弧形桨叶5展开，与所述壳体1前端的两个车轮轴2连接的电机在所述控制电路板6的控制下，同步同向转动即可实现所述水陆两栖越障机器人拨水前进或后退，差速转动或转向相反即可实现所述水陆两栖越障机器人水中行进时转向或原地转向。所述水陆两栖越障机器人在地面的行进方向与在水中的行进方向相反。

由于所述车轮轴2与所述壳体1之间存在相对转动，因此本发明中在所述壳体1上安装轴承，且所述车轮轴2自所述轴承的中心穿过。进一步的，由于所述水陆两栖越障机器人存在水中行进的场景，因此所述轴承与所述壳体1之间设置硅胶层，所述轴承与所述车轮轴2之间设置动密封圈，以保证所述轴承与所述壳体1之间、以及所述轴承与所述车轮轴2之间的密封性，避免所述壳体1内进水。

请同时参阅图2-图6，所述旋转机构4包括第一驱动器41、圆环42、多个第一连杆43和多个第二连杆44。所述第一驱动器41设置于所述车轮轴2上，所述圆环42套设在所述车轮轴2上，并且所述圆环42位于所述壳体1外；所述圆环42与所述第一驱动器41连接，以在所述第一驱动器41的驱动下绕所述车轮轴2转动。多个第一连杆43沿所述圆环42的圆周方向依次排布在所述圆环42的外围，且多个第一连杆43在所述圆环42的外围均匀分布，即任意相邻两个第一连杆43之间形成的夹角均相等。多个第二连杆44沿所述车轮轴2的圆周方向依次排布于所述车轮轴2的外围，并且均匀设置在所述车轮轴2上，即任意相邻两个第二连杆44之间形成的夹角均相等。

如图2所示，所述水陆两栖越障机器人还包括多个转接组件8和多个牵引组件9；多个转接组件8与多个弧形桨叶5一一对应；每个第一连杆43均通过一个对应的转接组件8将弧形桨叶5与所述圆环42转动连接，具体的，转接组件8与对应的弧形桨叶5固定连接，并与对应的第一连杆43转动连接。每相邻两个弧形桨叶5均通过一个对应的牵引组件9与所述第二连杆44转动连接，具体的，牵引组件9分别与对应的相邻两个弧形桨叶5、以及对应的第二连杆44转动连接。

所述旋转机构4与所述控制电路板6电连接，具体的，所述第一驱动器41与所述控制电路板6电连接。所述第一驱动器41包括第一电机；由于所述第一驱动器41与所述壳体1之间存在相对转动，因此本发明中在所述车轮轴2上设置导电滑环10（如图4所示），通过所述导电滑环10将所述第一驱动器41与所述控制电路板6电连接。

多个弧形桨叶5处于合拢状态的前提下，当所述控制电路板6控制所述第一驱动器41启动时，所述第一驱动器41驱动所述圆环42转动一定角度，进而带动多个弧形桨叶5转动；但是由于弧形桨叶5还与牵引组件9连接，且牵引组件9被所述车轮轴2定位，因此，在对应的牵引组件9的牵引力作用下，弧形桨叶5并不会绕所述车轮轴2转动，而是在相对于所述车轮轴2转动的过程中产生偏斜；即，弧形桨叶5的一端向远离所述车轮轴2方向运动，另一端向靠近所述车轮轴2方向运动，同时弧形桨叶5整体相对于所述车轮轴2移动，使多个弧形桨叶5成展开状态，实现多个弧形桨叶5形态的转变。

多个弧形桨叶5处于展开状态的前提下，当所述控制电路板6控制所述第一驱动器41启动时，所述第一驱动器41驱动所述圆环42反向，进而带动多个弧形桨叶5反向转动；但是由于弧形桨叶5还与牵引组件9连接，且牵引组件9被所述车轮轴2定位，因此，在对应的牵引组件9的牵引力作用下，弧形桨叶5远离所述车轮轴2的一端朝向所述车轮轴2方向运动，同时弧形桨叶5整体相对于所述车轮轴2移动，使多个弧形桨叶5成合拢状态，实现多个弧形桨叶5形态的转变。

所述第一连杆43与所述圆环42之间的连接为固定连接，所述第二连杆44与所述车轮轴2之间的连接为固定连接，所有转接组件8位于同一平面，所有牵引组件9位于同一平面。在所述车轮轴2的圆周方向上，转接组件8和牵引组件9依次交替布置；相邻两个转接组件8和牵引组件9在同一弧形桨叶5上的连接点的投影（沿所述车轮轴2的轴向的投影）重叠，以保证多个弧形桨叶5合拢时能够合围成圆形。

当多个弧形桨叶5合拢时，每相邻两个弧形桨叶5之间均相互接触，多个第一连杆43和多个第二连杆44绕所述车轮轴2的周向均匀布置，且第一连杆43和第二连杆44依次交替分布。多个第一连杆43、多个第二连杆44和多个牵引组件9均位于多个弧形桨叶5的同一侧，且相邻两个转接组件8和牵引组件9在同一弧形桨叶5上的连接点重叠，使得当多个弧形桨叶5展开时，相邻两个弧形桨叶5之间相互分离，且多个第一连杆43与多个第二连杆44一一对应重叠。

进一步的，多个第一连杆43、多个第二连杆44和多个牵引组件9均位于多个弧形桨叶5的宽度方向的同一侧，当多个弧形桨叶5处于展开状态，且所述水陆两栖越障机器人在水中行进时，增加了弧形桨叶5与水的接触面积，增大所述水陆两栖越障机器人在水中行进的动力，提升其水中行进速度。

如图2、图5和图6所示，所述转接组件8包括第一转接杆81和第二转接杆82；所述第一转接杆81和所述第二转接杆82均与同一个弧形桨叶5固定连接，且所述第一转接杆81与所述第二转接杆82相互交叉连接成V字形；所述第一转接杆81和所述第二转接杆82的交叉点与所述第一连杆43转动连接。

如图6所示，弧形桨叶5朝向所述车轮轴2的中心轴线的一侧设置有V型加强筋100，所述V型加强筋100的侧面延伸至与所述第一转接杆81和所述第二转接杆82贴合，以加强所述转接组件8与弧形桨叶5之间的连接稳定性。进一步的，所述V型加强筋100与所述第一转接杆81、所述第二转接杆82为一体结构。

所述牵引组件9包括成V字形交叉连接的第一牵引杆91和第二牵引杆92；所述第一牵引杆91与相邻两个弧形桨叶5中的一个弧形桨叶5转动连接，所述第二牵引杆92与相邻两个弧形桨叶5中的另一个弧形桨叶5转动连接；所述第一牵引杆91和所述第二牵引杆92的交叉点与所述第二连杆44转动连接。

本发明中一具体实施例，弧形桨叶5为三个，在保证其结构稳定的前提下，使得水中行进阻力适当，避免桨叶过多造成水被打在空中外围而使部分桨叶无法打到水。弧形桨叶5上连接所述第一转接杆81的连接点与弧形桨叶5上连接所述第二转接杆82的连接点之间的弧线长度，等于弧形桨叶5整体弧线长度的一半；转接组件8在弧形桨叶5上的连接点与牵引组件9在弧形桨叶5上的连接点重叠。

以下以三个弧形桨叶5中的一个为例，对弧形桨叶5与车轮轴2之间的连接结构进行详细说明：

如图5所示，弧形桨叶5上连接有一个转接组件8和两个牵引组件9，第一转接杆81与第二转接杆82之间夹角为120°；第一转接杆81与其中一个牵引组件9的第二牵引杆相邻，且该第二牵引杆和弧形桨叶5的连接点与第一转接杆81和弧形桨叶5的连接点重叠；第二转接杆82与另一个牵引组件9的第一牵引杆相邻，且该第一牵引杆和弧形桨叶5的连接点与第二转接杆82与弧形桨叶5的连接点重叠。

当三个弧形桨叶5处于合拢状态时，如图2所示，第一转接杆81与该第二牵引杆之间形成的夹角为60°，第二转接杆82与该第一牵引杆之间形成的夹角为60°。

当三个弧形桨叶5处于展开状态时，如图5所示，第一转接杆81与该第二牵引杆之间的形成的夹角为120°，第二转接杆82与该第一牵引杆重叠，第一连杆43与连接该第一牵引杆的第二连杆44重叠。当三个弧形桨叶5需要转换为合拢状态时，通过所述第一驱动器41驱动所述圆环42逆时针转动即可。

如图4和图5所示，所述弧形桨叶5内设置有多个蜂窝结构11；多个蜂窝结构11沿所述弧形桨叶5的弧形曲线依次排布，并相互连接。所述蜂窝结构11为空心结构，并沿所述弧形桨叶5的宽度方向贯穿所述弧形桨叶5，使得所述弧形桨叶5上形成多个蜂窝状穿孔。当所述水陆两栖越障机器人越过障碍后落地瞬间，蜂窝结构11可以吸收大部分冲击能量，起到减震防护作用，从而保护所述壳体1内部零部件不受损坏。

本发明中一具体实施例，所述蜂窝结构11为聚氨酯蜂窝结构11，且所述蜂窝结构11的纵截面为六边形。

如图3所示，所述水陆两栖越障机器人还包括支撑机构12，所述支撑机构12与位于所述壳体1后端的车轮轴2转动连接，并用于驱动所述壳体1的前端向上抬起，从而为所述水陆两栖越障机器人的跳跃做准备。当位于所述壳体1前端的多个弧形桨叶5脱离地面时，所述支撑机构12接触地面。

如图1所示，所述支撑机构12包括第二驱动器121和支撑腿122；所述第二驱动器121设置于所述壳体1内，并与所述控制电路板6电连接；所述支撑腿122与所述第二驱动器121连接，并在所述第二驱动器121的驱动下转动，以接触/脱离地面。具体的，所述支撑腿122的一端套设在位于所述壳体1后端的车轮轴2上，前端为自由端并向前延伸；分别位于所述壳体1前后两端的两个车轮轴2之间的轴距大于所述支撑腿122的长度，且所述支撑腿122的长度大于所述轴距的一半，使得当所述支撑腿122收起时，所述支撑腿122的前端靠近位于所述壳体1前端的车轮轴2，且与该车轮轴之间具有间隙。所述第二驱动器121包括第二电机。

由于所述第二驱动器121与所述壳体1之间存在相对转动，因此本发明中在连接所述第二驱动器121的车轮轴上设置导电滑环23（如图1所示），通过所述导电滑环23将所述第二驱动器121与所述控制电路板6电连接。

与所述支撑腿122对应的车轮轴上套设有套筒，所述套筒可相对于所述车轮轴转动；如图1所示，所述壳体1内设置有第三齿轮13和第四齿轮15；所述套筒与所述支撑腿122连接，且所述套筒的一端穿过所述壳体1并与所述第四齿轮15连接；所述第三齿轮13与所述第二驱动器121连接；所述第二驱动器121启动时带动所述第三齿轮13转动，所述第四齿轮15与所述第三齿轮13相啮合，从而通过所述第四齿轮15依次带动所述套筒和所述支撑腿122转动。

所述套筒与所述壳体1之间、所述套筒与对应的车轮轴之间均设置轴承，且轴承与所述壳体1之间设置硅胶层进行密封；轴承与所述套筒之间设置动密封圈进行密封。

当所述水陆两栖越障机器人需要通过跳跃跨过较大障碍物（如墙壁、沟壑）时，所述控制电路板6控制所述第二驱动器121启动，所述支撑腿122的前端向下转动直至接触地面并顶住地面；在所述支撑腿122的支撑作用下，如图9所示，所述壳体1的前端向上抬起一定角度，且位于所述壳体1前端的弧形桨叶5脱离地面；通过控制所述支撑腿122的转动角度，即可调整所述水陆两栖越障机器人跳跃前的俯仰角度，以改变所述水陆两栖越障机器人的跳跃高度和跳跃距离，从而使所述水陆两栖越障机器人适应不同尺寸的障碍物。

所述水陆两栖越障机器人还包括燃气跳跃驱动装置；所述燃气驱动跳跃装置16设置于所述壳体1内，并与所述控制电路板6电连接。所述燃气驱动跳跃装置16位于所述控制电路板6的后侧，以使得所述燃气驱动跳跃装置16靠近所述壳体1的中后部，所述水陆两栖越障机器人的重心偏向后端，保证所述水陆两栖越障机器人跳起时前端高后端低，从而可以平稳跳起和落地。所述壳体1的后端设置有排气孔，所述燃气驱动跳跃装置16的排气口与所述排气孔连通。所述排气孔内设置有单向阀，使得水中行进时水无法从所述排气孔进入所述壳体1内。所述燃气驱动跳跃装置16为现有技术，本发明对其工作原理不再进行赘述。

当所述水陆两栖越障机器人需要通过跳跃跨过较大障碍物（如墙壁、沟壑）时，所述水陆两栖越障机器人可采取跳跃动作越过障碍：首先控制电路板6控制所述第二驱动器121驱动所述支撑腿122转动，如图9所示，所述支撑腿122的前端顶住地面并使得所述壳体1与地面呈一定角度；在向所述燃气驱动跳跃装置16充入燃料气体之后，通过所述控制电路板6激活所述燃气驱动跳跃装置16的点火装置，所述燃气驱动跳跃装置16的燃烧室内由于爆炸反应产生的高压气体推动所述水陆两栖越障机器人整个跃向空中并且跨过障碍。当所述水陆两栖越障机器人落地前，所述控制电路板6控制所述支撑腿122复位，避免所述支撑腿122对所述水陆两栖越障机器人的落地产生干涉。

所述控制电路板6上还电连接有加速度传感器21，以通过所述加速度传感器21判断所述水陆两栖越障机器人跳跃落地后是正面朝上，还是反面朝上；无论所述水陆两栖越障机器人正面朝上还是反面朝上，其均可继续前进或进行下一次跳跃；也可人为进行干预，如当所述水陆两栖越障机器人反面朝上时，将其摆正。如图3所示，所述壳体1的顶部具有上盖20，所述上盖20可拆卸，以对所述壳体1内零部件进行维修或更换；其中，所述上盖20朝上时，所述水陆两栖越障机器人为正面朝上。

如图11所示，所述控制电路板6上还电连接有无线通信模块22，所述无线通信模块22用于与外部终端进行通信，外部终端可以为电脑、手机、遥控器等终端设备；外部终端可以设置对所述水陆两栖越障机器人的控制界面、控制程序，从而通过外部终端控制所述水陆两栖越障机器人的各个运动状态的执行、停止和切换。

请同时参阅图1和图3，所述水陆两栖越障机器人还包括第三驱动器17和螺旋桨18；所述第三驱动器17位于所述壳体1内，所述螺旋桨18位于所述壳体1的前端并与所述第三驱动器17连接，以在所述第三驱动器17的驱动下转动。所述壳体1内还设置有联轴器19，所述第三驱动器17通过所述联轴器19与所述螺旋桨18连接；所述第三驱动器17包括第三电机。所述第三驱动器17与所述控制电路板6电连接，且所述联轴器19、所述第三驱动器17、所述控制电路板6和所述燃气驱动跳跃装置16在所述壳体1的底部从前向后沿一条直线排列，且位于所述壳体1的底部中心，以使得所述水陆两栖越障机器人内部零部件为左右对称布置，防止所述水陆两栖越障机器人起跳时向左侧或向右侧偏斜。所述第三驱动器17包括第三电机。

当所述水陆两栖越障机器人在水中行进时，通过所述控制电路板6控制多个弧形桨叶5成展开状态，所述驱动机构3启动，并驱动多个弧形桨叶5拨水前进；同时，所述第三驱动器17开启，所述螺旋桨18转动，提升所述水陆两栖越障机器人在水中行进的速度。

综上所述，本发明提供了一种水陆两栖越障机器人，所述水陆两栖越障机器人通过多个弧形桨叶的变形，即可适应三种不同的行进方式：当多个弧形桨叶调整至合拢状态时，可满足以普通轮式移动方式在平坦路面行进，提升平坦路面的移动速度；当多个弧形桨叶调整至展开状态时，既可以转动拨水，以在水中浮游行进，又可以扩大外径从而提高越障能力，使得所述水陆两栖越障机器人可以在崎岖路面行进。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种水陆两栖越障机器人，其包括壳体，所述壳体的前后两端均转动连接有两个车轮轴；所述壳体内设置有驱动机构，所述驱动机构与位于所述壳体前端的车轮轴连接以驱动车轮轴转动，其特征在于，其还包括旋转机构和多个弧形桨叶；所述旋转机构设置于所述车轮轴上；多个弧形桨叶位于所述车轮轴的外围，并沿其周向依次排布；所述旋转机构分别与多个弧形桨叶转动连接，并驱动多个弧形桨叶相对于所述车轮轴转动，以使多个弧形桨叶合拢成圆形、展开成风车形。

2.根据权利要求1所述水陆两栖越障机器人，其特征在于，所述旋转机构包括第一驱动器、圆环、多个第一连杆和多个第二连杆；所述第一驱动器和所述圆环均设置于所述车轮轴上，且所述第一驱动器与所述圆环连接，以驱动所述圆环转动；多个第一连杆沿所述圆环的周向均匀设置在所述圆环上；每个第一连杆分别通过一个转接组件将一个弧形桨叶与所述圆环转动连接；多个第二连杆沿所述车轮轴的周向均匀设置在所述车轮轴上；每相邻两个弧形桨叶分别通过一个牵引组件与所述第二连杆转动连接。

3.根据权利要求2所述水陆两栖越障机器人，其特征在于，当多个弧形桨叶合拢时，多个第一连杆和多个第二连杆绕所述车轮轴的周向均匀分布；当多个弧形桨叶展开时，多个第一连杆与多个第二连杆一一对应重叠。

4.根据权利要求2所述水陆两栖越障机器人，其特征在于，所述转接组件包括成V字形交叉连接的第一转接杆和第二转接杆；所述第一转接杆和所述第二转接杆均与对应的弧形桨叶固定连接；所述第一转接杆和所述第二转接杆的交叉点与所述第一连杆转动连接。

5.根据权利要求2所述水陆两栖越障机器人，其特征在于，所述牵引组件包括成V字形交叉连接的第一牵引杆和第二牵引杆；所述第一牵引杆与相邻两个弧形桨叶中的一个弧形桨叶转动连接，所述第二牵引杆与相邻两个弧形桨叶中的另一个弧形桨叶转动连接；所述第一牵引杆和所述第二牵引杆的交叉点与所述第二连杆转动连接。

6.根据权利要求1所述水陆两栖越障机器人，其特征在于，所述弧形桨叶内设置有多个蜂窝结构。

7.根据权利要求1所述水陆两栖越障机器人，其特征在于，其还包括支撑机构，所述支撑机构与位于所述壳体后端的车轮轴转动连接，并用于驱动所述壳体的前端向上抬起；当位于所述壳体前端的多个弧形桨叶脱离地面时，所述支撑机构接触地面。

8.根据权利要求7所述水陆两栖越障机器人，其特征在于，所述支撑机构包括第二驱动器和支撑腿；所述第二驱动器设置于所述壳体内；所述支撑腿套设在位于所述壳体后端的车轮轴上；所述支撑腿与所述第二驱动器连接，并在所述第二驱动器的驱动下转动，以接触/脱离地面。

9.根据权利要求1所述水陆两栖越障机器人，其特征在于，其还包括燃气跳跃驱动装置；所述燃气驱动跳跃装置设置于所述壳体内，所述壳体的后端设置有排气孔，所述燃气驱动跳跃装置的排气口与所述排气孔连通。

10.根据权利要求1所述水陆两栖越障机器人，其特征在于，其还包括第三驱动器和螺旋桨；所述第三驱动器位于所述壳体内，所述螺旋桨位于所述壳体的前端并与所述第三驱动器连接，以在所述第三驱动器的驱动下转动。

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