CN206733983U - 基于棘轮结构的水陆两栖机器人一体化轮浆机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于棘轮结构的水陆两栖机器人一体化轮浆机构，用于解决现有水陆两栖机器人轮浆机构实用性差的技术问题。技术方案是包括舵机连接件、电机固定板、电机、第一轴承、联轴器、轴、车轮连接件、车轮、棘轮、内棘轮和螺旋桨。所述棘轮内部设置有内棘轮、弹簧、棘轮档片和第二轴承，所述螺旋桨通过轴与内棘轮固连；所述棘轮通过车轮连接件与车轮相连；所述内棘轮通过紧定螺钉与轴固连；所述轴通过联轴器与电机的输出轴相连；所述棘轮通过第二轴承安装于轴上。本实用新型采用一体化轮浆机构，使机器人通过螺旋桨既可以在水中高速运转，又可以通过车轮在陆地行走，其车轮内圈采用流线型设计，具有整流罩的功能，实用性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水陆两栖机器人轮浆机构，特别是涉及一种基于棘轮结构的水陆两栖机器人一体化轮浆机构。
背景技术
水陆两栖机器人是将陆地移动机器人与水中机器人的特征相结合，具有陆地移动机器人机动性强和水中机器人运行稳定、速度快的双重优势，能实现在水陆变换介质中持续稳定工作。但目前现有的两栖机器车都是分别配备了车轮和螺旋桨两种动力设备，使得两栖机器人结构复杂、体积大、重量大。
文献1“申请公布号是CN103921616A中国发明专利”公开了一种车轮及水陆两栖车。其车轮包括轮毂、轮辐和轮辋，所述轮辐设置有多个，每个轮辐呈片状，轮辐的两端分别与轮毂、轮辋连接，所述多个片状轮辐围绕轮毂按照螺旋桨叶片的排列方式设置形成可对轮辐附近的流动介质产生沿车轮轴向上的推力。该车轮的片状轮辐与车轮固定，在水中驱动时，车轮会随片状轮辐旋转，会产生大的阻力和转动惯量，并且由于转动惯量大，在水中的旋转速度不能过高，所以影响水中运行速度；在水中由于车轮质量较大，片状轮辐高速运转时车轮能量损耗较大。
发明内容
为了克服现有水陆两栖机器人轮浆机构实用性差的不足，本实用新型提供一种基于棘轮结构的水陆两栖机器人一体化轮浆机构。该轮浆机构包括第一舵机、舵机云台件、第二舵机、舵机连接件、电机固定板、电机、第一轴承、联轴器、轴、车轮连接件、车轮、棘轮、内棘轮和螺旋桨。所述棘轮内部设置有内棘轮、弹簧、棘轮档片和第二轴承，所述螺旋桨通过轴与内棘轮固连；所述棘轮通过车轮连接件与车轮相连；所述内棘轮通过紧定螺钉与轴固连；所述轴通过联轴器与电机的输出轴相连；所述棘轮通过第二轴承安装于轴上。本实用新型采用一体化轮浆机构，实现水陆两栖机器人通过螺旋桨既可以在水中高速运转，又可以同时通过车轮在陆地行走，满足了机器人水陆两栖功能的实现。其车轮内圈采用流线型设计，具有整流罩的功能，实用性好。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于棘轮结构的水陆两栖机器人一体化轮浆机构，其特点是包括第一舵机1、舵机云台件2、第二舵机3、舵机连接件4、电机固定板5、电机6、第一轴承7、联轴器8、轴9、车轮连接件10、车轮11、棘轮12、内棘轮13和螺旋桨14。所述棘轮12内部设置有内棘轮13、弹簧16、棘轮档片18和第二轴承23，弹簧16穿过第一螺钉15，弹簧16的一端贴在内棘轮13表面，另一端贴在棘轮档片18内表面，棘轮档片18通过第二螺钉17约束，使棘轮档片18只能绕第二螺钉17的轴旋转，所述螺旋桨14通过轴9与内棘轮13固连；所述棘轮12通过车轮连接件10与车轮11相连；所述内棘轮13通过紧定螺钉22与轴9固连；所述轴9通过联轴器8与电机6的输出轴相连；所述棘轮12通过第二轴承23安装于轴9上；所述电机6通过电机固定板5与舵机连接件4固连，所述电机6输出轴通过第一轴承7安装在电机固定板5上；所述舵机连接件4与第二舵机3固连；所述第二舵机3通过舵机云台件2与第一舵机1固连。
本实用新型的有益效果是：该轮浆机构包括第一舵机、舵机云台件、第二舵机、舵机连接件、电机固定板、电机、第一轴承、联轴器、轴、车轮连接件、车轮、棘轮、内棘轮和螺旋桨。所述棘轮内部设置有内棘轮、弹簧、棘轮档片和第二轴承，所述螺旋桨通过轴与内棘轮固连；所述棘轮通过车轮连接件与车轮相连；所述内棘轮通过紧定螺钉与轴固连；所述轴通过联轴器与电机的输出轴相连；所述棘轮通过第二轴承安装于轴上。本实用新型采用一体化轮浆机构，使机器人通过螺旋桨既可以在水中高速运转，又可以通过车轮在陆地行走，其车轮内圈采用流线型设计，具有整流罩的功能，实用性好。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
附图说明
图1是本实用新型基于棘轮结构的水陆两栖机器人一体化轮浆机构示意图。
图2是本实用新型基于棘轮结构的水陆两栖机器人一体化轮浆机构的等轴测图。
图3是图1中棘轮的局部放大图。
图4是本实用新型一体化轮浆机构与水陆两栖机器人的整体结构图。
图中，1-第一舵机；2-舵机云台件；3-第二舵机；4-舵机连接件；5-电机固定板；6-电机；7-第一轴承；8-联轴器；9-轴；10-车轮连接件；11-车轮；12-棘轮；13-内棘轮；14-螺旋桨；15-第一螺钉；16-弹簧；17-第二螺钉；18-棘轮档片；19-车盖；20-车壳；21-舵机固定板；22-紧定螺钉；23-第二轴承。
具体实施方式
以下实施例参照图1～4。
本实用新型基于棘轮结构的水陆两栖机器人一体化轮浆机构包括棘轮12、螺旋桨14和车轮11，所述棘轮12内部设置有内棘轮13、第一螺钉15、弹簧16、第二螺钉17、棘轮档片18、第二轴承23；所述内棘轮13通过轴9与螺旋桨14相连；所述棘轮12通过车轮连接件10与车轮11相连；所述内棘轮13装有紧定螺钉22；所述轴9通过联轴器8与电机6的输出轴相连；所述轴9上装有第二轴承23；所述电机6输出轴上装有第一轴承7；所述电机6通过电机固定板5与舵机连接件4相连；所述舵机连接件4与第二舵机3相连；所述第二舵机3通过舵机云台件2与第一舵机1相连。
设沿轴9轴向向右为正方向，当电机6正向转动时，电机6输出轴通过联轴器8使轴9正向旋转，轴9通过紧定螺钉22使内棘轮13正向旋转，棘轮档片18通过第二螺钉17约束，其只能具有旋转的自由度，通过第一螺钉15约束的弹簧16使棘轮档片18拨出，当内棘轮13旋转时，带动棘轮档片18旋转，通过棘轮12的锯型齿槽带动棘轮12旋转，车轮11通过车轮连接件10与棘轮12连接，车轮11与螺旋桨14均正向旋转，此即陆地轮式运动模式；当电机6反向转动时，电机6输出轴通过联轴器8使轴9反向旋转，轴9通过紧定螺钉22使内棘轮13反向旋转，棘轮档片18通过第二螺钉17约束，其只能具有旋转的自由度，通过第一螺钉15约束的弹簧16使棘轮档片18拨出，由于内棘轮13反向旋转，带动棘轮档片18旋转，由于棘轮12齿槽方向不同，棘轮档片18每通过一个棘轮12的齿槽均被拨回内棘轮13预留槽里，这时棘轮12并不旋转，仍然保持相对静止的状态，最终车轮11也保持相对静止状态，次即水中螺旋桨高速独立旋转运动模式。第一舵机1通过输出轴旋转舵盘使舵机云台件2旋转，会使与舵机云台件相连的第二舵机3旋转，与第二舵机3相连的其他部件均产生旋转，即转向运动。当路面不平整时通过第二舵机3通过输出轴旋转舵盘，会使车轮调整与地面的角度，使车轮稳定运动。
本实用新型一体化轮浆机构与水陆两栖机器人装配时，所述第一舵机1通过舵机固定板21与车壳20相连；所述车壳20与车盖19相连。这是一款应用一体化轮浆机构应用的水陆两栖车。
一体化轮浆机构，通过采用棘轮结构，实现水陆两栖机器人的螺旋桨可以在水中高速运转，使机器人能够不使用独立螺旋桨的同时保持轮式结构，满足了机器人水陆两栖功能的实现。其车轮内圈采用流线型设计，具有整流罩的功能，可以使水陆两栖机器人在水中更高效的，减小噪声的运动。
Claims (1)
1.一种基于棘轮结构的水陆两栖机器人一体化轮浆机构，其特征在于：包括第一舵机(1)、舵机云台件(2)、第二舵机(3)、舵机连接件(4)、电机固定板(5)、电机(6)、第一轴承(7)、联轴器(8)、轴(9)、车轮连接件(10)、车轮(11)、棘轮(12)、内棘轮(13)和螺旋桨(14)；所述棘轮(12)内部设置有内棘轮(13)、弹簧(16)、棘轮档片(18)和第二轴承(23)，弹簧(16)穿过第一螺钉(15)，弹簧(16)的一端贴在内棘轮(13)表面，另一端贴在棘轮档片(18)内表面，棘轮档片(18)通过第二螺钉(17)约束，使棘轮档片(18)只能绕第二螺钉(17)的轴旋转，所述螺旋桨(14)通过轴(9)与内棘轮(13)固连；所述棘轮(12)通过车轮连接件(10)与车轮(11)相连；所述内棘轮(13)通过紧定螺钉(22)与轴(9)固连；所述轴(9)通过联轴器(8)与电机(6)的输出轴相连；所述棘轮(12)通过第二轴承(23)安装于轴(9)上；所述电机(6)通过电机固定板(5)与舵机连接件(4)固连，所述电机(6)输出轴通过第一轴承(7)安装在电机固定板(5)上；所述舵机连接件(4)与第二舵机(3)固连；所述第二舵机(3)通过舵机云台件(2)与第一舵机(1)固连。
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| CN109649079A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-19 | 南昌航空大学 | 一种组合式多用叶片轮 |
| CN110758033A (zh) * | 2019-09-09 | 2020-02-07 | 中国地质大学（武汉） | 自采集能量发电型水陆两栖轮足桨一体化机器人 |
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