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原文传递一种基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置及方法

专利名称：	一种基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置及方法
摘要：	本发明属于机器人技术领域，公开了一种基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置及方法。该装置采用轮式机构的减速电机驱动系统与采用桨式机构的复合推进器系统复合为一体，且同轴心方向输出推进动力；减速电机驱动系统以防水减速电机为驱动器，为两栖机器人在地面行走时提供动力；复合推进器系统以螺旋桨为驱动部件，为两栖机器人水中浮游运动提供动力。发明的可与其他结构相互作用，形成矢量推进，增加机器人行进的可控性，稳定性。水陆模式切换迅速、切换结构简单。多数两栖机器人水陆切换结构过于复杂，对机体空间造成很大的压力，而且降低了产品实用性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	中国海洋大学
发明人：	张磊;关明京;李华军;焦腾飞;肖龙涛
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311066767.X
公开号：	CN117067831A
代理机构：	北京云嘉湃富知识产权代理有限公司
代理人：	张亮
分类号：	B60F3/00;B;B60;B60F;B60F3;B60F3/00
申请人地址：	266404 山东省青岛市西海岸新区古镇口军民融合创新示范区三沙路1299号
主权项：	1.一种基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，其特征在于，该装置包括：采用轮式机构的减速电机驱动系统与采用桨式机构的复合推进器系统复合为一体，且同轴心方向输出推进动力；所述减速电机驱动系统以防水减速电机（1）为驱动器，为两栖机器人在地面行走时提供动力；所述复合推进器系统以螺旋桨（2）为驱动部件，为两栖机器人水中浮游运动提供动力。 2.根据权利要求1所述的基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，其特征在于，所述减速电机驱动系统由防水减速电机（1）、主动轮同步带轮（3）、从动轮同步带轮（4）、同步带（5）、固定架（6）、同步带轮固定轴承（12）、同步带轮固定轴（17）组成；所述复合推进器系统由螺旋桨（2）、内轮毂（7）、外轮毂（8）、轮胎（9）、固定水推架（10）、轮胎轴承（11）、水推固定环（16）组成。 3.根据权利要求2所述的基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，其特征在于，所述固定架（6）中设置凹孔用于对同步带轮固定轴承（12）进行固定；所述防水减速电机（1）固定在固定架（6）一端，所述防水减速电机（1）上连接有同步带轮固定轴（17）；同步带轮固定轴承（12）的内轴对同步带轮固定轴（17）进行定位与固定。 4.根据权利要求2所述的基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，其特征在于，所述同步带轮固定轴（17）上过盈套装有主动轮同步带轮（3），所述主动轮同步带轮（3）上套装有旋转转动的同步带（5），所述同步带（5）的另一端套接连接复合推进器系统的外轮毂（8）；所述外轮毂（8）外层套装有轮胎（9）。 5.根据权利要求2所述的基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，其特征在于，所述同步带（5）上还设置有与主动轮同步带轮（3）旋转方向一致的从动轮同步带轮（4），所述从动轮同步带轮（4）安装在固定水推架（10）上；从动轮同步带轮（4）与内轮毂7进行固定。 6.根据权利要求2所述的基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，其特征在于，所述水推固定架（10）与减速电机驱动系统所述的固定架（6）相连接进行固定；所述轮胎轴承（11）的内轴固定在所述固定水推架（10）上，所述固定水推架（10）设有挡板，对轮胎轴承（11）进行定位与固定。 7.根据权利要求6所述的基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，其特征在于，轮胎轴承（11）的外轴固定在所述内轮毂（7）内沿，与固定水推架（10）和内轮毂（7）内沿形成挤压从而固定轮胎轴承（11）。 8.根据权利要求2所述的基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，其特征在于，通过所述外轮毂（8）与内轮毂（7）进行装配，与固定水推架（10）外部形成榫卯结构。 9.根据权利要求2所述的基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，其特征在于，螺旋桨（2）通过水推固定环（16）固定在固定水推架（10）内，所述固定水推架（10）与水推固定环（16）通过螺纹进行旋拧固定。 10.一种基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置的推进方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-9任意一项所述的基于轮桨复合结构的两栖机器人推进装置，该方法包括：以轮式模态在陆地，水底行进时，所述水下减速电机（1）为驱动设备，通过对主动轮同步带轮（3）、从动轮同步带轮（4）、同步带（5）进行传动，使得水下减速电机非同心驱动内轮毂（7）、外轮毂（8）转动，带动轮胎（9）使两栖机器人行进；当两栖机器人行进至水下环境时，螺旋桨（2）作为驱动设备进行运动，使两栖机器人进行游动作业。