[发明专利]一种水陆空三栖机器人

权利要求书

1.一种水陆空三栖机器人，其特征在于，包括：

主底盘（1），用于安装陆地行驶模块（2），以及水面驱动模块（3）和起落架模块（6）的传动机构；

陆地行驶模块（2），采用四轮运动方式，包括前双轮（21）、第一转向舵机（22）、转向机构（24）、后双轮（26）和电机（27）；通过第一转向舵机（22）和转向机构（24）控制前双轮（21）的转向；所述后双轮（26）分别与两个电机（27）的输出端连接，通过电机（27）驱动后双轮（26）转动以实现机器人在陆地运动；

水面驱动模块（3），采用双舵机控制方式，包括提升舵机（31）、提升舵机支架（32）、提升机构（33）、第二转向舵机（35）、ROV水下推进器（36）和螺旋桨（37）；所述提升舵机（31）通过提升舵机支架（32）安装在主底盘（1）上；所述提升机构（33）的一端分别与提升舵机（31）和主底盘（1）连接，另一端与第二转向舵机（35）连接；所述第二转向舵机（35）与ROV水下推进器（36）连接，所述ROV水下推进器（36）的输出端安装有螺旋桨（37）；通过ROV水下推进器（36）推动螺旋桨（37）转动以实现机器人在水面运动；

空中飞行模块（4），采用四旋翼运动方式，包括下安装板（41）、上安装板（42）、可伸缩碳管（44）、飞行双电机（46）和双螺旋桨（48）；所述可伸缩碳管（44）的一端与下安装板（41）和上安装板（42）连接，另一端与飞行双电机（46）连接；所述飞行双电机（46）上设有双螺旋桨（48），通过飞行双电机（46）驱动双螺旋桨（48）旋转以实现机器人在空中飞行；

电控与感知模块（5），包括电池安装板（51）、电池（52）、nuc小电脑（53）、水陆模块控制板（54）、飞行控制板（55）、摄像头（56）、激光雷达（57）和GPS接收机（59）；所述电池安装板（51）的下端与主底盘（1）连接，上端与下安装板（41）连接；所述电池（52）安装在电池安装板（51）上；所述nuc小电脑（53）安装在主底盘（1）上，作为主处理器发布控制指令；所述水陆模块控制板（54）安装在主底盘（1）上，用于接收nuc控制指令并向陆地行驶模块（2）、水面驱动模块（3）发送控制信号；所述飞行控制板（55）安装在下安装板（41）上，用于接收nuc控制指令并向飞行双电机（46）发送控制信号；所述摄像头（56）安装在主底盘（1）前端，用于提供视觉定位信息；所述激光雷达（57）和GPS接收机（59）均安装在上安装板（42）上，用于提供环境感知信息和GPS定位信息；

起落架模块（6），对称安装在主底盘（1）中部两侧，且与水面漂浮模块（7）连接，用于辅助机器人进行水陆空三种运动模态的转换；

所述水面驱动模块（3）还包括固定基座（34）和第一旋转架（38），所述固定基座（34）安装在主底盘（1）底部；所述提升机构（33）为四连杆机构，包括水驱旋转杆（331）、水驱拉杆（332）、水驱连接弯杆（333）和水驱辅助支撑杆（334）；所述水驱旋转杆（331）的一端与提升舵机（31）的输出端铰接，另一端与水驱拉杆（332）的上端铰接；所述水驱拉杆（332）的下端与水驱连接弯杆（333）的中部和水驱辅助支撑杆（334）的上端铰接；所述水驱连接弯杆（333）的上端与固定基座（34）铰接，下端与水驱辅助支撑杆（334）的下端铰接；所述水驱连接弯杆（333）的下端部与第二转向舵机（35）固接，所述第二转向舵机（35）的输出端与第一旋转架（38）铰接，所述第一旋转架（38）与ROV水下推进器（36）固接。

2.根据权利要求1所述的水陆空三栖机器人，其特征在于，所述陆地行驶模块（2）还包括转向舵机支架（23）、电机支架（25）和底盘防水罩（28），所述第一转向舵机（22）通过转向舵机支架（23）固连在主底盘（1）上，两个所述电机（27）分别通过两个电机支架（25）固定在主底盘（1）上，所述后双轮（26）分别通过联轴器与两个电机（27）的输出端连接；所述底盘防水罩（28）安装在主底盘（1）底部。

3.根据权利要求2所述的水陆空三栖机器人，其特征在于，所述转向机构（24）为五连杆转向机构，所述五连杆转向机构的原动件铰接在第一转向舵机（22）的输出端，用于实现前双轮（21）左、右各30°的转向；所述陆地行驶模块（2）通过前轮转向、后轮驱动的方式实现机器人在陆地上的全方向运动。