[发明专利]一种水陆空机器人及其协作控制系统有效
申请号: | 201811230818.7 | 申请日: | 2018-10-22 |
公开(公告)号: | CN109455050B | 公开(公告)日: | 2021-06-18 |
发明(设计)人: | 王刚;宋英杰;赵强;李温温;王婷;谢广明;李冰;李笑梅;唐武生;王馨笛 | 申请(专利权)人: | 白城师范学院 |
主分类号: | B60F5/02 | 分类号: | B60F5/02 |
代理公司: | 北京君泊知识产权代理有限公司 11496 | 代理人: | 王程远 |
地址: | 137000 *** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 水陆空 机器人 及其 协作 控制系统 | ||
1.一种水陆空机器人,其特征在于:包括壳体、动力扇、两个机翼、驱动轮、从动轮和动力系统,其中所述壳体前端为楔形,所述两个机翼分别设置在壳体的左右两侧,所述壳体底面前方设置两个驱动轮,壳体底面的后方设置一个从动轮,所述动力扇设置在壳体的尾部,所述动力系统置于壳体内部,该动力系统的动力输出末端可切换的连接动力扇或壳体底面前方的两个驱动轮;
所述动力系统包括动力电机、底板、滑台和动力切换电缸,其中滑台可前后移动的安装在底板上,所述动力切换电缸 驱动端连接滑台并可带动滑台前后滑动;所述动力电机固定安装在滑台上,所述动力电机具为双输出端电机,动力电机包括第一动力输出杆和第二动力输出杆,在第一状态时,所述第一动力输出杆和驱动轮连动;在第二状态时,所述第二动力输出杆和所述动力扇连动;
所述动力系统还包括连接两个驱动轮的前轴、以及连接动力扇的连动系统,所述前轴上设有前轴齿轮,所述连动系统的动力输入端为动力输出齿轮,所述第一动力输出杆上具有第一动力齿轮,所述第二动力输出杆上具有第二动力齿轮;在第一状态时,所述前轴齿轮和第一动力齿轮啮合;在第二状态时,所述动力输出齿轮和第二动力齿轮啮合;
所述动力扇有两个,所述连动系统包括第一传动齿轮、传动轴、第二传动齿轮、后驱动轴、第三传动齿轮、第四传动齿轮和动力输出轴,所述动力输出齿轮设置在传动轴的第一端,所述第一传动齿轮设置在传动轴的第二端,所述第二传动齿轮设置在后驱动轴中间位置,后驱动轴的两端分别动力连接第三传动齿轮,所述动力输出轴的第一端安装第四传动齿轮,动力输出轴的第二端连接动力扇,所述第三传动齿轮和第四传动齿轮啮合;
所述连动系统包括差速系统,该差速系统控制动力电机与两个动力扇的动力连接状态,使得两个所述动力扇形成转速差;
所述差速系统有两套,且每个动力扇与一套差速系统动力连接,所述差速系统包括顶板、连动轴、套筒、弹簧、外离合片和内离合片,所述动力系统还包括微动装置,所述后驱动轴两端分别安装内离合片,所述顶板固定设置,所述连动轴的第一端可转动的安装在顶板内,所述连动轴的第二端固定连接外离合片的外壁,所述第三传动齿轮安装在连动轴上,所述套筒套装在第三传动齿轮外侧,所述弹簧套装在套筒外侧,且弹簧的两端分别抵接在顶板的内壁和外离合片的内壁,所述套筒和弹簧配合限制外离合片和内离合片的压紧力度;所述微动装置的动力端与所述后驱动轴连接,所述微动装置可推动后驱动轴轴向微动。
2.根据权利要求1所述的水陆空机器人,其特征在于:所述传动轴上均具有万向节。
3.根据权利要求1所述的水陆空机器人,其特征在于:所述后驱动轴上设有万向节。
4.根据权利要求1所述的水陆空机器人,其特征在于:所述微动装置为可切换三个位置状态的微动电机。
5.协作控制系统,用于控制如权利要求1-4任一项所述的水陆空机器人,其特征在于,所述协作控制系统包括:
控制单元,其与动力电机、动力切换电缸和微动装置信号连接;
GPRS模块,其与控制单元信号连接,该GPRS模块用于检测水陆空机器人的位置状态和高度状态;
三轴传感器,其与控制单元信号连接,该三轴传感器用于检测水陆空机器人的移动倾角状态;
视觉模块,其与控制单元信号连接,该视觉模块用于检测水陆空机器人前方着陆面的类型;
所述控制单元与所述动力切换电缸、微动装置和动力电机信号连接,并控制动力切换电缸、微动装置和动力电机的工作状态。
6.根据权利要求5所述的协作控制系统,其特征在于:所述协作控制系统还包括通信模块和储存模块,其中所述通信模块用于与外部控制台信号连接;所述储存模块用于记录水陆空机器人的飞行状态和工作状态。
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