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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108819630A(43)申请公布日2018.11.16(21)申请号201810616801.9(22)申请日2018.06.15(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号(72)发明人刘永刘彧菲黄呈伟(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人薛云燕(51)Int.Cl.B60F3/00(2006.01)B60F5/02(2006.01)B64C27/20(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图9页(54)发明名称一种水陆空壁多栖机器人及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种水陆空壁多栖机器人及其控制方法。该机器人包括桨叶轮组件、转动桨叶轮组件、本体、翻转支撑轮组件和万向轮组件;其中左右2个桨叶轮组件分别通过转动桨叶轮组件与本体连接,且桨叶轮组件通过转动桨叶轮组件在本体上转动,翻转支撑轮组件设置在本体前端,万向轮组件设置在本体末端。控制方法为:桨叶轮组件用于轮式移动和旋翼运动,转动桨叶轮组件对桨叶轮组件进行转动,本体连接桨叶轮组件和转动桨叶轮组件,翻转支撑轮组件用于支撑本体前端,并且能够进行向前伸出和回收运动,万向轮组件对本体的尾部进行支撑。本发明机器人能够在陆地、水面、空中以及壁面四域环境工作,提升了机器人的综合移动能力。CN108819630ACN108819630A权利要求书1/3页1.一种水陆空壁多栖机器人,其特征在于,包括桨叶轮组件(1)、转动桨叶轮组件(2)、本体(3)、翻转支撑轮组件(4)和万向轮组件(5);其中左右2个桨叶轮组件(1)分别通过转动桨叶轮组件(2)与本体(3)连接,且桨叶轮组件(1)通过转动桨叶轮组件(2)在本体(3)上转动,翻转支撑轮组件(4)设置在本体(3)前端,万向轮组件(5)设置在本体(3)末端;所述桨叶轮组件(1)用于轮式移动和旋翼运动,转动桨叶轮组件(2)用于对桨叶轮组件(1)进行转动,本体(3)用于连接桨叶轮组件(1)和转动桨叶轮组件(2),翻转支撑轮组件(4)用于支撑本体(3)前端,并且能够进行向前伸出和回收运动,万向轮组件(5)用于本体(3)的末端支撑。2.根据权利要求1所述的水陆空壁多栖机器人,其特征在于,该机器人包括以下工作模式:1)地面环境工作模式桨叶轮组件(1)分布于本体(3)的左右两侧,且桨叶轮组件(1)的轮垂直立于地面,左右2个桨叶轮组件(1)和万向轮组件(5)支撑本体(3)实现机器人陆地的三点平衡,左右2个桨叶轮组件(1)的轮转动,基于差速原理实现地面的移动和转向能力;2)空中飞行工作模式基于两个桨叶的旋转和俯仰运动实现空中飞行,当机器人升空离开地面时,翻转支撑轮组件(4)回收,通过控制桨叶的转速和俯仰角,实现空中的升力和姿态调整;3)壁面工作模式翻转支撑轮组件(4)和万向轮组件(5)支撑本体(3)实现在壁面的三点平衡,通过控制桨叶的转速和俯仰角实现在壁面的移动和转向运动,以及对壁面的吸附;4)水面工作模式本体(3)作为船体依靠浮力浮在水面上,然后通过控制桨叶的转速和俯仰角实现在水面的移动和转向运动。3.根据权利要求1或2所述的水陆空壁多栖机器人,其特征在于,所述桨叶轮组件(1)包括桨叶轮(6)、桨叶(7)、桨叶座(8)、小轴承挡片(9)、小轴承(10)、桨叶传动套(11)、大轴承孔挡(12)、第一轮座(13)、大轴承轴挡(14)、大轴承孔挡垫片(15)、大轴承(16)、轮座连接套(17)、传动环(18)、两位离合器(19)、变速箱(20)、电机(21)、轴座(22);所述桨叶轮(6)与桨叶(7)共轴安装在桨叶座(8),其中桨叶轮(6)通过第一轮座(13)安装在大轴承(16)上,桨叶(7)通过桨叶座(8)安装在小轴承(10)上;小轴承挡片(9)将小轴承(10)外圈固定在轴座(22)上,大轴承轴挡(12)和大轴承孔挡(14)将大轴承(16)内圈固定在轴座(22)上;小轴承(10)内圈与旋翼传动套(11)固定,大轴承(16)外圈与轮座连接套(17)固定;两位离合器(19)通过变速箱(20)安装在电机(21)上,传动环(18)固定在两位离合器(19)上,传动环(18)前后端两侧都有啮合齿,前端啮合齿与旋翼传动套(11)啮合,后端啮合齿与轮座连接套(17)啮合;所述电机(21)通过变速箱(20)带动两位离合器(19)转动,变速箱(20)输出的转速提高,传动环(18)后部固定在两位离合器(19)上,传动环(18)前端的前后两侧都有啮合齿,当为空中飞行工作模式时,传动环(18)前端的前侧啮合齿与桨叶传动套(11)啮合,从而带动桨叶(7)旋转;当为地面环境工作模式时,变速箱(20)输出的转速降低,经两位离合器(19)后,传动环(18)前端的后侧与轮