[发明专利]一种可矢量推进的水空两栖机器人

说明书

一种可矢量推进的水空两栖机器人属于水空两栖航行器技术领域，目的在于解决现有技术存在的不能实现机器人矢量推进的问题。本发明的一种可矢量推进的水空两栖机器人包括：机器人本体，所述机器人本体采用NACA翼型主体；通过推进固定装置对称固定在所述机器人本体上端两侧的两组水空两栖矢量推进器，通过所述水空两栖矢量推进器提供机器人本体水上和空中的矢量推进力；固定在所述机器人本体前端的摄像装置；以及对称设置在所述机器人本体下端面的两个油囊单元，通过油囊单元的体积变化调整水空两栖机器人所受浮力。本发明具有水下及空中两种运动模式，采用矢量推进提高了机器人灵活性，且结构简单紧凑，便于维护，降低了技术成本。

技术领域

本发明属于水空两栖航行器技术领域，具体涉及一种可矢量推进的水空两栖机器人。

背景技术

随着科学技术发展以及我国综合国力日益增强，单一机器人在一些特殊场合很难完成任务，水空两栖机器人可将水下机器人与空中无人机优点结合，使其能够完成单一机器人所不能完成的任务，因此水空两栖机器人在军事领域具有很大应用潜力。在海洋学、地球物理化学等科研领域，对于水下资源勘测、复杂环境勘探等任务，水空两栖机器人也具有较大应用价值。目前水空两栖机器人较少，因而该方面有广阔的发展空间。

公开号为CN108128450A的中国专利公开了一项名称为一种多旋翼水空两栖跨域海洋机器人的技术方案，该水空两栖跨域海洋机器人，一方面可实现水下航行，另一方面可实现空中飞行。水下航行阶段其推进器装置处于水平状态，空中飞行阶段推进器装置处于竖直状态。推进器在舵机作用下翻转90度实现空中水下两种模式的切换。但其不能实现矢量推进，也未安装用于拍照记录的摄像装置。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可矢量推进的水空两栖机器人，解决现有技术存在的不能实现机器人矢量推进的问题。

为实现上述目的，本发明的一种可矢量推进的水空两栖机器人包括：

机器人本体，所述机器人本体采用NACA翼型主体；

通过推进固定装置对称固定在所述机器人本体上端两侧的两组水空两栖矢量推进器，通过所述水空两栖矢量推进器提供机器人本体水上和空中的矢量推进力；

固定在所述机器人本体前端的摄像装置；

以及对称设置在所述机器人本体下端面的两个油囊单元，通过油囊单元的体积变化调整水空两栖机器人所受浮力。

每个所述水空两栖矢量推进器单元包括：

壳体，所述壳体包括由一端向另一端依次螺纹连接的上壳体、中壳体和下壳体，所述中壳体和下壳体配合处形成球形槽；

和所述壳体上形成的球形槽形成球面副的密封壳；

设置在所述密封壳内的推进电机；

同轴设置在所述密封壳内的水下螺旋桨，所述推进电机带动所述水下螺旋桨转动，所述水下螺旋桨下端面设置有棘爪；

设置在所述壳体的中壳体内的矢量控制模块，通过所述矢量控制模块推动所述密封壳在所述球形槽内绕密封壳球心转动；

设置在所述上壳体内的空中螺旋桨模块，所述空中螺旋桨模块包括和所述水下螺旋桨同轴设置的螺旋桨桨轴、固定在螺旋桨桨轴一端的空中螺旋桨桨叶以及固定在螺旋桨桨轴另一端的限位结构，所述螺旋桨桨轴另一端穿过水下螺旋桨后和限位结构固定连接，所述限位结构上端面设置和水下螺旋桨下端面的棘爪配合的棘爪；

以及两栖切换模块，通过两栖切换模块带动所述螺旋桨桨轴沿轴向运动，带动空中螺旋桨桨叶相对推进器壳体的上壳体伸出或缩回，当空中螺旋桨桨叶相对推进器壳体的上壳体伸出时，螺旋桨桨轴另一端的限位结构和水下螺旋桨上的棘爪配合。

所述密封壳包括：