[实用新型]基于周转轮系的轮桨腿复合构型两栖机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，具体的说，涉及一种适用于复杂两栖环境的复合构型机器人。 

背景技术

地震、火灾、海啸等灾难发生后，在恶劣的两栖环境中搜寻幸存者，并给予必要的医疗救助是救援人员面临的紧迫任务。由于灾难现场的情况复杂，在救援人员自身安全得不到保证的情况下，很难进入现场开展救援工作。另外，废墟中空间狭小，搜救人员和搜救犬也都无法进入。此时，灾难搜救机器人可以很好的解决以上问题。 

灾难搜救机器人是一个新兴的研究领域，其使用环境的特殊性对机器人硬件和软件两方面都提出了更高的要求，目前在该领域仍存在很多需要不断探索的技术难题。 

就机械结构来讲，移动性是两栖机器人完成搜救工作的决定因素。机器人移动平台应该能够在恶劣的两栖环境中灵活地行动，能够翻越障碍，穿越泥泞的道路，潜水游泳等，且机器人的移动不应对周围不稳定结构产生影响，以免发生二次坍塌或爆炸等。此外，机器人还应该具备适应恶劣环境的能力，具有防水、防沙、耐高温等能力。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供过一种移动性能高、环境适应性强、机动性能精确的基于周转轮系的轮桨腿复合构型两栖机器人。 

本实用新型的技术方案是：一种基于周转轮系的轮桨腿复合构型两栖机器人，包括机架、轮桨腿装置、传动系统、驱动系统和控制系统，机架的两侧对称设置有四个独立的轮桨腿装置，驱动系统经传动系统与轮桨腿装置相连；轮桨腿装置包括周转轮系、桨腿装置和外轮，驱动系统包括三个独立的驱动电机，驱动电机均与控制系统相连，由控制系统控制驱动电机的转速； 

桨腿装置包括桨轴、铰链装置和桨叶，四个桨叶分别安装在四个桨连接块上，四个桨连接块同轴安装在桨轴上，铰链装置有四组，每组铰链装置由两个铰链构成，两个铰链被平行连接固定，四组铰链装置均布在外轮上，四个桨叶分别穿入四组铰链装置中间； 

周转轮系包括行星轮、行星架、行星轮轴和齿圈座，齿圈座为环形，齿圈座内部设置有齿圈，齿圈两侧设置有行星架，行星轮由中心轮和对称设置在中心轮两侧的两个分轮组成，中心轮与两个分轮啮合，两个分轮与齿圈啮合，中心轮连接到中心轮轴，两个分轮中的任一 分轮经行星轮轴连接到桨叶连接板，行星架上设置有行星轮轴孔，行星轮轴穿过行星轮轴孔，桨叶连接板连接有桨轴； 

传动系统包括中心轮轴，中心轮轴上设置有三组同步带轮驱动组，同步带轮驱动组包括同步带轮组，围绕同步带轮组设置有同步带，同步带轮组包括两个同步带轮，一个同步带轮设置在中心轮轴上，另一个同步带轮经联轴器与驱动电机的动力输出轴相连，即中心轮轴上依次设置有三个同步带轮；三组同步带轮驱动组中与驱动电机相连的同步带轮还分别连接到中心轮、齿圈座和外轮。 

优选的是：该装置还每组同步带轮驱动组上均设置有角位移传感器，角位移传感器经信号传输系统与控制系统相连。 

优选的是：行星架与齿圈座的连接处设置有O型密封圈。 

优选的是：行星轮轴与行星轮轴孔之间设置有O型密封圈。 

优选的是：中心轮轴外设置有套筒，同步带轮设置在套筒上，中心轮轴与套筒的连接处设置有O型密封圈。 

优选的是：机架上设置有三组安装机构、主轴承座和底板，每组安装机构包括机架内板、机架外板、立柱、电机安装板，驱动电机安装在电机安装板上，立柱连接电机安装板和机架内板，同步带轮组的另一个同步带轮设置在电机安装板和机架内板之间。 

优选的是：与中心轮相连的同步带轮的传动比为1∶1。 

优选的是：与齿圈座相连的同步带轮的传动比为2∶1。 

优选的是：与外轮相连的同步带轮的传动比为1∶1。 

本实用新型的有益效果是： 

(1)该两栖机器人摈弃了齿轮传动和链传动方式，采用同步带传动方式，便于布置，提高了传动精度，减少了整机重量。 

(2)桨轴安装在桨叶连接板上，桨叶连接板安装在行星轮的分轮上，调整桨叶连接板和行星轮分轮之间的夹角以及外轮的转动，可以控制桨叶相对于外轮的位置，即调整桨叶连接板和行星轮分轮之间的夹角成180度以使得桨轴接近外轮，此时转动外轮并使得桨叶铰链接近桨轴，这时，此铰链装置所对应的桨叶被完全伸出外轮，而位于外轮圆周上与此桨叶相对位置的桨叶被完全收回到外轮内部。