新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)，該行走機(jī)構(gòu)能夠只需依靠?jī)蓚€(gè)驅(qū)動(dòng)便可以靈活的實(shí)現(xiàn)陸地和水面兩種運(yùn)動(dòng)方式，其中主要包括陸地行走機(jī)構(gòu)——六個(gè)輪子和兩條履帶，水中推進(jìn)裝置——三組漿葉和底盤，切換機(jī)構(gòu)——軸承、軸套、軸承夾套、小螺釘、平鍵、夾套導(dǎo)軌、摩擦器、離合器、空心軸和實(shí)心軸，三個(gè)控制箱、三個(gè)雙活塞液壓缸、兩組液位傳感控制單元，兩組蓄電池，兩個(gè)電機(jī)，六個(gè)密封部件，兩組傳動(dòng)齒輪副，用于帶動(dòng)其它輪子運(yùn)動(dòng)的兩條V型帶，六個(gè)帶輪等。該行走機(jī)構(gòu)能迅速感受到機(jī)器人外部環(huán)境的變化從而實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)動(dòng)狀況的切換，為海洋工程裝備中水陸兩棲機(jī)器人的研究提供了設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
【專利說明】新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠在水陸兩種環(huán)境中工作的新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于河海資源的開發(fā)、利用、探測(cè)等需要一種能夠在淺灘、灘涂、湖泊等環(huán)境中能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的水陸兩棲機(jī)器人，該機(jī)器人需要具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，體積小的特點(diǎn)，然而行走機(jī)構(gòu)在兩棲機(jī)器人設(shè)計(jì)中占有重要的位置，是整個(gè)機(jī)器人構(gòu)成中一個(gè)不可缺少的部分，與構(gòu)成機(jī)器人的各種要素有著千絲萬縷的關(guān)系。根據(jù)兩棲機(jī)器人驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式的不同，現(xiàn)有的兩棲機(jī)器人大致可以分為單一驅(qū)動(dòng)型和復(fù)合驅(qū)動(dòng)型兩大類，然而單一驅(qū)動(dòng)方式的兩棲機(jī)器人，無論是多足式、波動(dòng)式、輪式、履帶式等，都很難完全滿足機(jī)器人在水中或者在陸地上的很多要求，復(fù)合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)成為近年來兩棲機(jī)器人研究的一個(gè)重點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)兩棲機(jī)器人分別在水中和陸地上多種模式下的高性能運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種新式的水陸兩棲機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，不僅能夠在水中靈活運(yùn)動(dòng)也可以在陸地甚至灘涂中運(yùn)動(dòng)不會(huì)沉陷到灘涂中，該行走機(jī)構(gòu)僅用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)水陸兩種狀況下的運(yùn)動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，體積小的特點(diǎn)，本發(fā)明中設(shè)計(jì)出的新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)能夠滿足多方面的需求，能夠?yàn)楹Ｑ蠊こ萄b備系中兩棲機(jī)器人的研究設(shè)計(jì)提供良好的基礎(chǔ)。本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)，包括陸地行走機(jī)構(gòu)、水中推進(jìn)裝置、切換機(jī)構(gòu)、三個(gè)雙活塞液壓缸、三個(gè)控制箱、兩組液位傳感控制單元、兩組蓄電池、兩個(gè)電機(jī)、六個(gè)密封部件、兩組傳動(dòng)齒輪副、兩條V型帶和六個(gè)帶輪，其特征在于所述陸地行走機(jī)構(gòu)包括六個(gè)輪子和兩條履帶，所述水中推進(jìn)裝置包括三組槳葉和底盤，所述切換機(jī)構(gòu)包括軸承、軸套、軸承夾套、小螺釘、平鍵、夾套導(dǎo)軌、摩擦器、離合器、空心軸和實(shí)心軸。
[0004]所述切換機(jī)構(gòu)一共有六個(gè)，每個(gè)雙活塞液壓缸兩端分別連接一個(gè)切換機(jī)構(gòu)，所述三個(gè)控制箱等距離安置在地盤上部，所述雙活塞液壓缸固定在控制箱上部，所述雙活塞液壓缸兩端的活塞桿和實(shí)心軸通過軸承由軸承架套連接，軸承架套一端與活塞桿內(nèi)端部由大螺釘連接，活塞桿圓周部與軸承外圈焊接連接，軸承內(nèi)圈和實(shí)心軸過盈配合。
[0005]所述輪子與空心軸端部相連，所述漿葉與實(shí)心軸相連，并且實(shí)心軸穿過空心軸，在輪子外端空心軸和實(shí)心軸處連接有密封部件。
[0006]所述軸承夾套下面有一個(gè)夾套導(dǎo)軌固定在底盤上。
[0007]所述離合器一部分通過小螺釘與空心軸上的軸套連接，另一部分和實(shí)心軸通過平鍵連接，所述摩擦器一部分固定在底盤上，另一部分環(huán)繞著實(shí)心軸。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，只需要依靠?jī)蓚€(gè)驅(qū)動(dòng)便可以靈活的實(shí)現(xiàn)陸地和水面兩種運(yùn)動(dòng)方式，并且能夠在灘涂或者淺灘中穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)，不會(huì)沉陷下去。該行走機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，運(yùn)用到了兩組液位傳感控制單元檢測(cè)所處的周圍環(huán)境，當(dāng)檢測(cè)到相應(yīng)信號(hào)后將信號(hào)傳遞給三個(gè)控制箱，從而同步控制切換機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)陸地和水面兩種環(huán)境中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的切換，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊和體積小，便于控制的特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)新型水陸兩棲機(jī)器人墊定了基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)布置圖。
[0010]圖2是本發(fā)明新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0011]圖3是本發(fā)明新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)外部俯視圖。
[0012]【具體實(shí)施方式】:
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0013]如圖所示:新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)，包括陸地行走機(jī)構(gòu)一六個(gè)輪子I和兩條履
帶2，水中推進(jìn)裝置---------六組漿葉8以及底盤12，切換機(jī)構(gòu)——軸承24、軸套19、軸
承夾套14、小螺釘18、大螺釘23、夾套導(dǎo)軌6、摩擦器16、離合器17、平鍵22、空心軸21和實(shí)心軸20，三個(gè)控制箱13、三個(gè)雙活塞液壓缸7、兩組液位傳感控制單元15，兩組蓄電池5，兩個(gè)電機(jī)11，六個(gè)密封部件9，兩組傳動(dòng)齒輪副10，用于帶動(dòng)其它輪子運(yùn)動(dòng)的兩條V型帶3和六個(gè)帶輪4。
[0014]本發(fā)明中用于在陸地和水面兩種環(huán)境中自主行進(jìn)的行走機(jī)構(gòu)的操作過程如下:首先，在該行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，通過車身前后的兩組液位傳感控制單元15判斷自身所處的環(huán)境，當(dāng)位于陸地上運(yùn)動(dòng)時(shí)，液位傳感器控制單元15檢測(cè)不到信號(hào)，摩擦器16兩部分處于分開狀態(tài)，離合器17吸和，動(dòng)力由兩組蓄電池5帶動(dòng)兩個(gè)電機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過兩組傳動(dòng)齒輪副10使空心軸21和實(shí)行軸`20同時(shí)帶動(dòng)輪子2和漿葉8轉(zhuǎn)動(dòng)，于此同時(shí)動(dòng)力也將由六個(gè)帶輪4帶動(dòng)V型帶傳遞給其他部分，從而六個(gè)輪子I將帶動(dòng)兩條履帶2運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了陸地上的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)行走機(jī)構(gòu)由陸地進(jìn)入水中時(shí)，兩組液位傳感控制單元15判斷自身所處的環(huán)境，感受到進(jìn)入水狀態(tài)后，由三個(gè)控制箱13同步控制，使離合器17分開，摩擦器16嚙合從而夾緊實(shí)心軸20，使之停止轉(zhuǎn)動(dòng)，然后摩擦器16停止工作，并且使雙活塞液壓缸7通過軸承夾套14在夾套導(dǎo)軌6上的運(yùn)動(dòng)將實(shí)心軸20推出去特定的距離，從而三組槳葉8將伸出，然后離合器17再次嚙合，這樣就可以實(shí)現(xiàn)了水陸兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的切換，并且在空心軸21和實(shí)心軸20端部安裝有密封部件9，從而保證在切換過程中實(shí)心軸20和空心軸21的動(dòng)態(tài)密封性。
【權(quán)利要求】
1.新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)，包括陸地行走機(jī)構(gòu)、水中推進(jìn)裝置、切換機(jī)構(gòu)、三個(gè)雙活塞液壓缸、三個(gè)控制箱、兩組液位傳感控制單元、兩組蓄電池、兩個(gè)電機(jī)、六個(gè)密封部件、兩組傳動(dòng)齒輪副、兩條V型帶和六個(gè)帶輪，其特征在于所述陸地行走機(jī)構(gòu)包括六個(gè)輪子和兩條履帶，所述水中推進(jìn)裝置包括三組槳葉和底盤，所述切換機(jī)構(gòu)包括軸承、軸套、軸承夾套、小螺釘、平鍵、夾套導(dǎo)軌、摩擦器、離合器、空心軸和實(shí)心軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述切換機(jī)構(gòu)一共有六個(gè)，每個(gè)雙活塞液壓缸兩端分別連接一個(gè)切換機(jī)構(gòu)，所述三個(gè)控制箱等距離安置在地盤上部，所述雙活塞液壓缸固定在控制箱上部，所述雙活塞液壓缸兩端的活塞桿和實(shí)心軸通過軸承由軸承架套連接，軸承架套一端與活塞桿內(nèi)端部由大螺釘連接，活塞桿圓周部與軸承外圈焊接連接，軸承內(nèi)圈和實(shí)心軸過盈配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述輪子與空心軸端部相連，所述漿葉與實(shí)心軸相連，并且實(shí)心軸穿過空心軸，在輪子外端空心軸和實(shí)心軸處連接有密封部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述軸承夾套下面有一個(gè)夾套導(dǎo)軌固定在底盤上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的新型水陸兩棲行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述離合器一部分通過小螺釘與空心軸上的軸套連接，另一部分和實(shí)心軸通過平鍵連接，所述摩擦器一部分固定在底盤上，另一部分環(huán)繞著實(shí)心軸。
【文檔編號(hào)】B60F3/00GK103481736SQ201310480381
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】吳子岳, 祁杰, 向文琦, 薛宸楠, 高亢, 何青義, 石祥 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)