[发明专利]干粘附钩爪四轮足桨驱动的多栖机器人及其运动方法

权利要求书

1.一种干粘附钩爪四轮足桨驱动的多栖机器人,其特征在于:

包括身体主体结构、头颈结构、尾巴结构和四个足部结构；还包括电池（10）、控制电路板（25）；

上述身体主体结构自前向后依次包括前足支撑架（3）、N个依次串联的身体Z轴舵机、后足支撑架（18），其中3≤N≤6；其中自前向后第一个身体Z轴舵机称为第一身体Z轴舵机,最后一个身体Z轴舵机称为第N身体Z轴舵机；其中身体Z轴舵机之间通过舵机U型连接件连接，U型连接件的后端与后方的身体Z轴舵机的输出轴相固定，U型连接件的前端与前方的身体Z轴舵机机体相固定；其中前足支撑架（3）的后端与第一身体Z轴舵机的输出轴相固定；其中后足支撑架（18）的前端与第N身体Z轴舵机（17）机体相固定；

上述头颈结构包括头部Y轴向舵机（2）和摄像头（1）；其中头部Y轴向舵机（2）的输出轴与前足支撑架（3）的前端相固定，摄像头（1）固定在头部Y轴向舵机（2）机体；

上述尾巴结构自前向后依次包括：尾巴X轴向舵机（26）、尾巴X轴向舵机U型连接件（27）、M个依次串联的尾巴Z轴舵机、尾鳍（31），其中2≤M≤4；其中自前向后第一个尾巴Z轴舵机称为第一尾巴Z轴舵机,最后一个尾巴Z轴舵机称为第M尾巴Z轴舵机；其中尾巴Z轴舵机之间通过舵机U型连接件连接，U型连接件的后端与后方的尾巴Z轴舵机的输出轴相固定，U型连接件的前端与前方的尾巴Z轴舵机机体相固定；尾巴X轴向舵机（26）旋转输出端与后足支撑架（18）后端沿X轴固定，尾巴X轴向舵机（26）另一端与尾巴X轴向舵机U型连接件（27）固定；第一尾巴Z轴舵机的旋转输出端与尾巴X轴向舵机U型连接件（27）沿Z轴固定，其中尾鳍与第M尾巴Z轴舵机机体相固定；

上述足部结构由足部Y轴舵机、支撑块、支撑轮、轮足桨组成；其中轮足桨的中心固定安装于足部Y轴舵机的旋转输出端，足部Y轴舵机固定在前足支撑架或后足支撑架的端部，支撑块固定在对应的支撑架的下端，支撑轮沿Y轴向以销钉连接方式安装于支撑块；

上述轮足桨包括中心轮，还包括均匀安装于中心轮周围的3-5个桨臂；桨臂末端，一侧安装桨片，另一侧安装钩爪，桨片外侧安装干粘附材料。

2.根据权利要求1所述的干粘附钩爪四轮足桨驱动的多栖机器人,其特征在于:

所述轮足桨，其特征在于: 身体主体结构左侧的轮足桨和右侧的轮足桨沿身体轴向对称；左前轮足桨和左后轮足桨结构相同；右前轮足桨和右后轮足桨结构相同。

3.根据权利要求1所述的干粘附钩爪四轮足桨驱动的多栖机器人,其特征在于:

所述支撑块，安装于前足支撑架下端的为定滑轮支撑块，安装于后足支撑架下端的为万向轮支撑块。

4.根据权利要求1所述的干粘附钩爪四轮足桨驱动的多栖机器人,其特征在于:

上述N=4,M=2。

5.根据权利要求1所述的干粘附钩爪四轮足桨驱动的多栖机器人的运动方法,其特征在于:

通过尾鳍（31）在水平方向依次实现右-中-左的运动方式，结合往复循环运动控制，实现仿生机器人模拟尾鳍水平往复摆动，推动水流，实现前向尾鳍游动方式；

通过尾鳍和身体在水平方向依次实现左右往复摆动的运动方式，可以实现仿生机器人模拟尾鳍和身体水平往复摆动，推动水流，实现前向整体柔性游动方式；

通过尾鳍在垂直方向依次实现上-中-下的运动方式，结合往复循环运动控制，实现仿生机器人模拟尾鳍垂直往复摆动，推动水流，实现上下尾鳍游动方式；

通过尾鳍垂直往复摆动与身体的水平往复摆动方式，实现仿生机器人在水中前进和上下运动，结合轮足桨的连续旋转运动调整左右推力，以此控制方向；

轮足桨的钩爪结构适应复杂粗糙表面运动，干粘附材料结构适应光滑表面运动，支撑轮适应平面上的快速运动。