[发明专利]一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人

说明书

本发明涉及一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，包括机器人本体，其连接至少四组摆线叶片轮；每组摆线叶片轮的结构包括：叶片架、控制轴、圆盘和若干叶片组件，叶片组件一端间隔设有自转轴和摆动轴；叶片架为中心对称结构，叶片架上沿圆周分布的安装孔与各叶片组件的自转轴连接，叶片架与从动齿轮固连，并由第一旋转驱动机构驱动；叶片架的中心位置内穿设有控制轴，其一端与圆盘偏心连接，圆盘通过若干连杆分别与各摆动轴连接，若干连杆中的一个与圆盘固连，其余的与圆盘铰接，另一端与第二旋转驱动机构连接，使叶片组件在公转的同时绕各自的自转轴摆动。本发明在陆地上具有良好的移动及越障能力，在水下具有优越的机动性能。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人。

背景技术

现有技术中，水陆两栖机器人的结构大多采用陆上推进系统(如轮式、履带式)与水域推进系统(如螺旋桨式、喷射流式)相结合的设计形式，这种设计不仅结构复杂，在实际使用过程中，在陆地或水域中只有一种推进系统工作，造成结构冗余、利用率低、制造成本高。也有部分水陆两栖机器人采用轮腿式设计，如鳍状腿、弧形腿、螺旋桨状腿，轮腿式结构在陆地上可以代替轮子移动并具备一定越障性能，在水域中也可保持一定机动性，其缺点是轮腿式设计在陆地上移动的刚度具有一定的局限性，且水下推进的机动性能不强。因此，亟待设计一款结构简单，在陆地和水域中均具有较强机动性能的水陆两栖机器人。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，以简化推进系统的结构并提供较强的陆上和水下机动性能。

本发明采用的技术方案如下：

一种采用解耦式摆线叶片轮推进的水陆两栖机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上连接至少四组摆线叶片轮，所述至少四组摆线叶片轮分布于机器人本体两侧；

每组摆线叶片轮的结构包括：叶片架、控制轴、圆盘和若干叶片组件，所述叶片组件的一端间隔设有自转轴和摆动轴；

所述叶片架为中心对称结构，所述叶片架上沿圆周分布的安装孔与各叶片组件的自转轴连接，叶片架与从动齿轮固连，并由第一旋转驱动机构驱动，从而带动叶片组件作公转运动；

所述叶片架的中心位置内穿设有控制轴，控制轴的一端与所述圆盘偏心连接，所述圆盘通过若干连杆分别与各叶片组件的摆动轴连接，若干连杆中的一个与圆盘固连，其余的与圆盘铰接；控制轴的另一端与第二旋转驱动机构连接；控制轴两端存在一固定偏心距，使得叶片组件在公转的同时按规律绕各自的自转轴摆动。

进一步技术方案为：

每个叶片组件包括内叶片和外叶片；

所述内叶片套设于所述外叶片内部；

各叶片组件的外叶片通过连接件与同一直线驱动机构连接，使外叶片相对于内叶片沿叶片长度方向运动。

所述连接件包括：套筒、支撑架和连接轴；

所述套筒内部和电动推杆的输出连接并可以由电动推杆驱动作直线运动，所述电动推杆与所述叶片架固连；

所述支撑架的结构包括中间部和以中间部为中心对称的连接柄，支撑架的中间部套设在套筒的端部并可以做相对转动，支撑架的连接柄与各个外叶片的连接轴铰接；

所述连接轴设置在所述外叶片内部。

所述自转轴和摆动轴设置在内叶片的一端面，且伸到外叶片外部。

所述叶片架的结构具体为：包括中间轴套、上层支架板和下层支架板；

中间轴套内部用于容纳所述控制轴，中间轴套的外部通过轴承装置与机器人本体连接；