CN115180046B - 一种四螺旋推进筒全地形行走机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四螺旋推进筒全地形行走机器人，包括壳体（1），壳体（1）的四角设有呈矩形分布且与电机相连的驱动轴（2），各驱动轴（2）的转动面与同一竖直面平行；所述驱动轴（2）的端部均设有连接座（3），连接座（3）上设有无轴电机（4），无轴电机（4）输出端的转动面与驱动轴（2）的转动面相垂直；所述无轴电机（4）的输出端上设有连接支架（6），连接支架（6）底面设有多个沿直线依次设置的连接环（7）；本发明通过调整各钻地机构的朝向使其同时具有移动的作用，减小装置体积，且无需准备多种钻头便可灵活调节螺距以适应多种使用场景。

Description

一种四螺旋推进筒全地形行走机器人
技术领域
本发明涉及钻地设备领域，特别涉及一种四螺旋推进筒全地形行走机器人。
背景技术
目前，地质勘探作业往往在需要在地面搭设大型开挖设备，但存在费时、能耗大、成本高和受地面环境条件限制等缺点，因此实际应用效果并不理想，而钻地机器人由于其体积小、功耗低、运动灵活等特点逐渐受到广泛的使用；现阶段的钻地机器人一般为设置有钻头的单一个体，通过所设置的移动轮或履带来进行移动，体积往往较大，适用性欠佳；且钻地机器人针对不同的钻地场景需要准备多种不同规格的钻头，进一步加大了携带的不便性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种四螺旋推进筒全地形行走机器人。本发明通过调整各钻地机构的朝向使其同时具有移动的作用，减小装置体积，且无需准备多种钻头便可灵活调节螺距以适应多种使用场景。
本发明的技术方案：一种四螺旋推进筒全地形行走机器人，包括壳体，壳体的四角设有呈矩形分布且与电机相连的驱动轴，各驱动轴的转动面与同一竖直面平行；所述驱动轴的端部均设有连接座，连接座上设有无轴电机，无轴电机输出端的转动面与驱动轴的转动面相垂直；所述无轴电机的输出端上设有连接支架，连接支架底面设有多个沿直线依次设置的连接环，各连接环连接形成柱体，连接环的侧面均设有多个叶片，各连接环的叶片交错设置组合成螺旋状，端部的连接环上设有环形底座，环形底座的内侧面设有多个桨叶；所述连接支架和连接环的底面均设有环形均匀分布的卡块，连接环和环形底座的顶面均设有与卡块相契合的卡槽；所述壳体上设有摄像头和红外传感器。
上述的四螺旋推进筒全地形行走机器人中，所述壳体的侧面设有光伏板仓，光伏板仓上设有转动连接的仓门，光伏板仓内设有转动连接的第一光伏板，第一光伏板的端部设有转动连接的第二光伏板。
前述的四螺旋推进筒全地形行走机器人中，所述连接座和连接支架的中部均为中空，且两者的中部与连接环和环形底座的内圈相对应。
前述的四螺旋推进筒全地形行走机器人中，所述连接座上设有外连接螺孔，无轴电机上设有与外连接螺孔相对应的内连接螺孔，外连接螺孔与内连接螺孔经螺栓相连。
前述的四螺旋推进筒全地形行走机器人中，所述环形底座的外侧端部边角具有圆弧过渡。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明壳体的四角设有呈矩形分布且与电机相连的驱动轴，各驱动轴的转动面与同一竖直面平行；所述驱动轴的端部均设有连接座，连接座上设有无轴电机，无轴电机输出端的转动面与驱动轴的转动面相垂直；所述无轴电机的输出端上设有连接支架，连接支架底面设有多个沿直线依次设置的连接环，连接环的侧面均设有多个叶片，各连接环的叶片交错设置组合成螺旋状，端部的连接环上设有环形底座，环形底座的内侧面设有多个桨叶；所述连接支架和连接环的底面均设有环形均匀分布的卡块，连接环和环形底座的顶面均设有与卡槽相契合的卡块；移动时，电机带动各驱动轴转动进而使连接座转动，通过连接座控制连接环组成的柱体平行与水平面，使叶片与地面完全接触，四个方向的叶片共同形成支撑，可靠性佳，此时启动无轴电机，无轴电机的转动带动各连接环转动，进而通过叶片带动装置在地面上进行移动，依靠两侧无轴电机的差速可以实现转向；当需钻地时，转动同侧的两个驱动轴，使所在侧的两柱体形成抬升对应侧的壳体，并使另一侧的两柱体倾斜于底面，此时启动无轴电机，组合成为螺旋状的叶片实现钻地效果，同时另一侧的叶片同样转动用于提供装置前进的动力，钻地效果佳，通过驱动轴与柱体的转动配合同时实现移动和钻地效果，无需设置其余移动机构，有效减小装置体积。
2、本发明的连接环通过卡块与卡槽的嵌合实现连接固定，且卡块均有设置有多个，因此在设置连接环时，可以通过偏转下一连接环的对接角度来实现两叶片之间的角度差，其余连接环同理实现叶片的螺旋状结构，而通过改变相邻叶片之间的角度差便可实现螺旋状结构的螺距调节，从而获得不同的钻地推力，无需准备多个尺寸的钻头进行备用，使用便捷性高。
3、本发明连接座和连接支架的中部均为中空，且两者的中部与连接环和环形底座的内圈相对应，相连接形成中空内腔，在钻地时有效减小下钻阻力，且配合桨叶的辅助下钻作用，进一步提升钻地效率。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明无轴电机的结构示意图；
图3是本发明连接支架的结构示意图；
图4是本发明连接环的结构示意图；
图5是本发明环形底座的结构示意图；
图6是本发明平展时的结构示意图；
图7是本发明下钻时的结构示意图。
附图中的标记为：1-壳体；2-驱动轴；3-连接座；4-无轴电机；6-连接支架；7-连接环；8-柱体；9-叶片；10-环形底座；11-桨叶；12-挡板；12-卡块；13-卡槽；14-摄像头；15-红外传感器；16-光伏板仓；17-仓门；18-第一光伏板；19-第二光伏板；20-外连接螺孔；21-内连接螺孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种四螺旋推进筒全地形行走机器人，如附图1所示，包括壳体1，壳体1的四角设有呈矩形分布且与电机相连的驱动轴2，各驱动轴2的转动面与同一竖直面平行；如附图2至附图5所示，所述驱动轴2的端部均设有连接座3，连接座3上设有无轴电机4，无轴电机呈中空状，可以通过市售获得，在此不再赘述，无轴电机4输出端的转动面与驱动轴2的转动面相垂直；所述无轴电机4的输出端上设有连接支架6，连接支架6底面设有多个沿直线依次设置的连接环7，各连接环7连接形成柱体8，连接环7的侧面均设有多个叶片9，各连接环7的叶片9交错设置组合成螺旋状，端部的连接环7上设有环形底座10，环形底座10的内侧面设有多个桨叶11；所述连接支架6和连接环7的底面均设有环形均匀分布的卡块12，连接环7和环形底座10的顶面均设有与卡块相契合的卡槽13；所述壳体1上设有摄像头14和红外传感器15，用于视觉监测，壳体内设置有控制系统及电源；所述壳体1的侧面设有光伏板仓16，光伏板仓16上设有转动连接的仓门17，光伏板仓16内设有转动连接的第一光伏板18，第一光伏板18的端部设有转动连接的第二光伏板19，第一光伏板、第二光伏板和仓门均与电机相连接，仓门关闭时，第一光伏板和第二光伏板相折叠形成收纳，开启仓门，第一光伏板和第二光伏板展开对电源进行充电；所述连接座3和连接支架6的中部均为中空，且两者的中部与连接环7和环形底座10的内圈相对应；所述连接座3上设有外连接螺孔20，无轴电机4上设有与外连接螺孔20相对应的内连接螺孔21，外连接螺孔20与内连接螺孔21经螺栓相连，连接便捷；所述环形底座10的外侧端部边角具有圆弧过渡，减少下钻时的阻力。
工作原理：如附图6所示，移动时，电机带动各驱动轴转动进而使连接座转动，通过连接座控制连接环组成的柱体平行与水平面，使叶片与地面完全接触，四个方向的叶片共同形成支撑，可靠性佳，此时启动无轴电机，无轴电机的转动带动各连接环转动，进而通过叶片带动装置在地面上进行移动，依靠两侧无轴电机的差速可以实现转向，移动有两种形式，第一种为同侧的两相平行的柱体同向转动，实现类四轮小车的移动，第二种为不同侧的两共线的柱体同向转动，实现双滚类履带驱动；如附图7所示，当需钻地时，转动同侧的两个驱动轴，使所在侧的两柱体形成抬升对应侧的壳体，并使另一侧的两柱体倾斜于底面，此时启动无轴电机，组合成为螺旋状的叶片实现钻地效果，同时另一侧的叶片同样转动用于提供装置前进的动力，钻地效果佳，也可以通过四个柱体同时朝下转动实现钻地；通过驱动轴与柱体的转动配合同时实现移动和钻地效果，无需设置其余移动机构，有效减小装置体积。

Claims (5)

1.一种四螺旋推进筒全地形行走机器人，其特征在于：包括壳体（1），壳体（1）的四角设有呈矩形分布且与电机相连的驱动轴（2），各驱动轴（2）的转动面与同一竖直面平行；所述驱动轴（2）的端部均设有连接座（3），连接座（3）上设有无轴电机（4），无轴电机（4）输出端的转动面与驱动轴（2）的转动面相垂直；所述无轴电机（4）的输出端上设有连接支架（6），连接支架（6）底面设有多个沿直线依次设置的连接环（7），各连接环（7）连接形成柱体（8），连接环（7）的侧面均设有多个叶片（9），各连接环（7）的叶片（9）交错设置组合成螺旋状，端部的连接环（7）上设有环形底座（10），环形底座（10）的内侧面设有多个桨叶（11）；所述连接支架（6）和连接环（7）的底面均设有环形均匀分布的卡块（12），连接环（7）和环形底座（10）的顶面均设有与卡块相契合的卡槽（13）；所述壳体（1）上设有摄像头（14）和红外传感器（15）。
2.根据权利要求1所述的四螺旋推进筒全地形行走机器人，其特征在于：所述壳体（1）的侧面设有光伏板仓（16），光伏板仓（16）上设有转动连接的仓门（17），光伏板仓（16）内设有转动连接的第一光伏板（18），第一光伏板（18）的端部设有转动连接的第二光伏板（19）。
3.根据权利要求1所述的四螺旋推进筒全地形行走机器人，其特征在于：所述连接座（3）和连接支架（6）的中部均为中空，且两者的中部与连接环（7）和环形底座（10）的内圈相对应。
4.根据权利要求1所述的四螺旋推进筒全地形行走机器人，其特征在于：所述连接座（3）上设有外连接螺孔（20），无轴电机（4）上设有与外连接螺孔（20）相对应的内连接螺孔（21），外连接螺孔（20）与内连接螺孔（21）经螺栓相连。
5.根据权利要求1所述的四螺旋推进筒全地形行走机器人，其特征在于：所述环形底座（10）的外侧端部边角具有圆弧过渡。
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