[发明专利]基于轮翼复合推进机构的水陆两栖平台及其运动方法

权利要求书

1.一种基于轮翼复合推进机构的水陆两栖平台，其特征在于：包括平台本体(1)和位于平台左右两侧对称设置的至少4个轮翼复合推进机构，且平台左侧设置左旋的轮翼复合推进机构，平台右侧设置右旋的轮翼复合推进机构；所述轮翼复合推进机构包括可旋转的驱动轮(2)、用于带动驱动轮旋转的第一动力组件、与驱动轮端面平面接触可绕驱动轮中心轴线在端面移动的内圆盘(3)、用于驱动内圆盘移动的第二动力组件、均布于驱动轮上可沿驱动轮轴线方向来回伸缩且可绕自转轴(4)转动的若干个翼片(5)以及用于带动翼片来回伸缩的翼片伸缩组件，每一翼片(5)通过连杆组件与内圆盘(3)可滑动连接；第一动力组件驱动轮(2)公转的同时第二动力组件驱动内圆盘(3)移动，并通过连杆组件带动翼片(5)绕自转轴(4)摆动。

2.根据权利要求1所述的基于轮翼复合推进机构的水陆两栖平台，其特征在于：所述连杆组件包括依次连接的翼片连杆(6)和圆盘连杆(7)，其中翼片连杆(6)的一端设有滑轮(8)，该滑轮(8)嵌入翼片的第一滑槽(9)内且可沿其来回滑动，翼片连杆(6)的另一端通过滚动轴承(10)与圆盘连杆(7)相连接，圆盘连杆(7)的另一端与内圆盘(3)相连接。

3.根据权利要求2所述的基于轮翼复合推进机构的水陆两栖平台，其特征在于：所述第一滑槽(9)沿翼片伸缩方向设置，且该第一滑槽与自转轴轴线方向间隔一定距离。

4.根据权利要求1所述的基于轮翼复合推进机构的水陆两栖平台，其特征在于：所述第一动力组件包括第一驱动电机(11)、与第一驱动电机输出轴相连用于带动驱动轮公转的连接轴(12)以及一端与第一驱动电机相连接且另一端与翼片伸缩组件相连接用于保障第一驱动电机位置固定不动的第一电动伸缩杆(13)，该第一电动伸缩杆(13)的伸缩行程与翼片的伸缩行程相反。

5.根据权利要求1所述的基于轮翼复合推进机构的水陆两栖平台，其特征在于：所述第二动力组件包括第二驱动电机(14)、与第二驱动电机输出轴同轴设置的连接盘(15)以及与连接盘偏心设置的控制轴(16)，控制轴(16)与内圆盘(3)圆心相连接，连接盘(15)的中心轴线与驱动轮(2)的中心轴线相重合；第二驱动电机(14)驱动连接盘(15)绕自身中心轴线转动，并通过控制轴(16)带动内圆盘(3)绕驱动轮的中心轴线在驱动轮(2)端面移动。

6.根据权利要求1所述的基于轮翼复合推进机构的水陆两栖平台，其特征在于：所述翼片伸缩组件包括用于均布翼片的伸缩平台(17)、通过轴承(18)与伸缩平台中心轴处相连的L型杆(19)、与L型杆一端相连的第一连杆(20)、与第一连杆一端相连的沿平台前进方向设置的拉伸杆(21)、位于平台本体上且沿平台前进方向的第二滑槽(22)以及用于驱动拉伸杆沿第二滑槽来回移动的第二电动伸缩杆(23)，其中翼片自转轴上连接有第二连杆(24)，第二连杆(24)通过轴承(18)与伸缩平台(17)相连。

7.根据权利要求1所述的基于轮翼复合推进机构的水陆两栖平台，其特征在于：所述翼片(5)与驱动轮(2)之间通过密封块(25)和密封圈(26)相连接。

8.一种根据权利要求1至7任一所述的基于轮翼复合推进机构的水陆两栖平台的运动方法，其特征在于，包括如下步骤：

当水陆两栖平台在陆地上工作时，翼片伸缩组件将翼片回缩，第一驱动电机带动连接轴旋转，连接轴带动驱动轮旋转，第一驱动电机和第二驱动电机同步转动翼片保持初始状态不进行摆动，驱动轮作为平台车轮，与地面接触产生的摩擦力让平台进行运动，分别调节各个轮翼复合推进机构内控制驱动轮转动的第一驱动电机的转速，调节每个第一驱动电机，让转速和方向均相同，可以实现平台的前进与后退，调节两侧第一驱动电机转速，形成左右差速，可以实现平台的转弯运动；

当水陆两栖平台在水下工作时，翼片伸缩组件将翼片推送至一定长度，第一驱动电机带动驱动轮旋转，第二驱动电机改变每个轮翼复合推进机构内控制轴和内圆盘的周向位置，即控制轴和内圆盘产生偏心，在驱动轮的端面上移动，并通过连杆组件带动翼片绕自转轴摆动；在驱动轮公转的同时，翼片绕自转轴进行摆动，依靠驱动轮的公转及各个翼片的自转共同作用产生所需方向的推进力来运动，通过成对采用轮翼复合推进机构产生的矢量推进力，调节两侧轮翼复合推进机构的推力方向，使其同向，可以实现平台沿推力方向的前进，后退，上浮与下潜运动；调节两侧轮翼复合推进机构的推力方向，使其反向，可以实现平台进行左右旋转与翻转运动；调节前后轮翼复合推进机构的推力方向，使其反向，可以实现平台的前后翻转运动。