具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人，包括機(jī)體，在機(jī)體上設(shè)有對(duì)稱布置的旋翼，每個(gè)旋翼均由一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)安裝在機(jī)體上；同側(cè)相鄰設(shè)置的兩個(gè)旋翼的旋向相反，異側(cè)相鄰設(shè)置的兩個(gè)旋翼的旋向相同；在機(jī)體的前方和后方各設(shè)有一車輪架，車輪架通過軸線與其垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)體連接，在車輪架的兩端對(duì)稱安裝有類輪結(jié)構(gòu)，每個(gè)類輪結(jié)構(gòu)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座、周向均布固定在轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座上的3～5個(gè)輪輻和對(duì)應(yīng)固定在每個(gè)輪輻外端的輪緣段，相鄰的兩個(gè)輪緣段之間設(shè)有跨距；所有輪輻采用螺旋槳槳葉結(jié)構(gòu)。本發(fā)明構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，機(jī)動(dòng)性較好，可快速行進(jìn)于較為崎嶇的路面，可低空飛越難以攀越的障礙物，可游動(dòng)前行于河流、湖泊等涉水環(huán)境。
【專利說明】具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域，具體是一種具有飛行與渡水能力的類輪式越障機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)機(jī)器人因具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)與感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等能力而在軍事偵察、掃雷排險(xiǎn)、防核化污染等危險(xiǎn)與惡劣環(huán)境以及民用物料搬運(yùn)上具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，移動(dòng)機(jī)器人主要有輪式、履帶式、腿式、蠕動(dòng)式、跳躍式和復(fù)合式六大類。
[0003]輪式移動(dòng)機(jī)器人的速度快、效率高、運(yùn)動(dòng)噪聲低，但其地形適應(yīng)能力較差，對(duì)崎嶇度大的復(fù)雜地形無能為力，基本無越障能力。如申請(qǐng)?zhí)?01110177875.5名稱為“一種全方位輪式移動(dòng)機(jī)器人”的發(fā)明專利，使車輪輪體呈空心結(jié)構(gòu)并放置軸向旋轉(zhuǎn)電機(jī)的形式，通過改變車輪的旋轉(zhuǎn)方向使移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)3自由度全方位回轉(zhuǎn)，然而該移動(dòng)機(jī)器人只適用于平坦地面，無法應(yīng)對(duì)崎嶇地形，更無越障能力。
[0004]履帶式移動(dòng)機(jī)器人越障能力與地形適應(yīng)能力強(qiáng)，履帶與地面接觸面積大，運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)，但缺陷是速度相對(duì)較小、效率低、機(jī)動(dòng)性差，不能處理高度落差較大的地形，且崎嶇地面對(duì)履帶磨損較大。如申請(qǐng)?zhí)?01010535194.7名稱為“機(jī)器人履帶運(yùn)動(dòng)模塊”的發(fā)明專利，采用齒向向外的同步帶作為履帶，具備轉(zhuǎn)彎和障礙檢測(cè)功能，但在越障過程中同步帶易磨損甚至磨斷、壽命低。
[0005]腿式移動(dòng)機(jī)器人雖能夠適應(yīng)復(fù)雜的地形，機(jī)動(dòng)性及能效性高，但由于其結(jié)構(gòu)自由度多、機(jī)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致控制困難、移動(dòng)速度慢、功耗大。如申請(qǐng)?zhí)?00580001117.0名稱為“腿式移動(dòng)機(jī)器人”的發(fā)明專利，在腳部設(shè)置地面反作用力探測(cè)器及彈簧構(gòu)件以減小慣性力和高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊影響，然而機(jī)器人結(jié)構(gòu)布置與控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本增加。
[0006]蛇行式和跳躍式移動(dòng)機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性方面具有優(yōu)越性，但其承載能力較差，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性不高。如申請(qǐng)?zhí)?01210041454.4名稱為“一種多功能蛇形機(jī)器人”的發(fā)明專利，具有跨越溝槽與臺(tái)階、爬桿等功能，地形適應(yīng)能力較強(qiáng)，然而該機(jī)器人由多個(gè)基本接通過具有三轉(zhuǎn)動(dòng)能力的接頭連接而成，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，越障時(shí)由接頭轉(zhuǎn)動(dòng)抬起基本節(jié)，需要較大的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，承載能力與運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性較差。
[0007]復(fù)合式移動(dòng)機(jī)器人由上述五類移動(dòng)機(jī)器人組合而成，如復(fù)合輪式、輪-腿式、輪-腿-履帶式等。復(fù)合式移動(dòng)機(jī)器人雖結(jié)合了各類機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)，但也繼承了各類機(jī)器人的缺陷，結(jié)構(gòu)與控制復(fù)雜。如申請(qǐng)?zhí)?01310205386.5名稱為“一種可跳躍的移動(dòng)機(jī)器人”將輪式與跳躍式裝置組合，通過自平衡系統(tǒng)控制輪式移動(dòng)裝置的平移運(yùn)動(dòng)，由鎖定釋放裝置控制跳躍機(jī)構(gòu)的跳躍運(yùn)動(dòng)，為應(yīng)對(duì)機(jī)器人本體跳躍落地時(shí)的沖擊影響還設(shè)置了落地緩沖和姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)，機(jī)器人的構(gòu)成較復(fù)雜，各機(jī)構(gòu)間的協(xié)調(diào)控制難度較大。
[0008]經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，上述六類移動(dòng)機(jī)器人中，輪式移動(dòng)機(jī)器人雖然越障能力不強(qiáng)，但由于其具有自重輕、承載大、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)與控制方便、行走速度快、機(jī)動(dòng)性好、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。如何結(jié)合輪式移動(dòng)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)，提高其越障能力成為移動(dòng)機(jī)器人研究的一個(gè)新方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有移動(dòng)機(jī)器人的不足，結(jié)合輪式移動(dòng)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)，提供一種具有移動(dòng)、飛行、渡水三種運(yùn)動(dòng)功能，越障能力較強(qiáng)的機(jī)器人。
[0010]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人，包括機(jī)體，在所述機(jī)體上設(shè)有對(duì)稱布置的旋翼，每個(gè)所述旋翼均由一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述電機(jī)安裝在所述機(jī)體上；同側(cè)相鄰設(shè)置的兩個(gè)所述旋翼的旋向相反，異側(cè)相鄰設(shè)置的兩個(gè)所述旋翼的旋向相同；在所述機(jī)體的前方和后方各設(shè)有一車輪架，所述車輪架通過軸線與其垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述機(jī)體連接，在所述車輪架的兩端對(duì)稱安裝有類輪結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述類輪結(jié)構(gòu)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座、周向均布固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座上的3?5個(gè)輪輻和對(duì)應(yīng)固定在每個(gè)所述輪輻外端的輪緣段，相鄰的兩個(gè)所述輪緣段之間設(shè)有跨距；所有所述輪輻采用螺旋槳槳葉結(jié)構(gòu)。
[0011]在行進(jìn)過程中，至少有三個(gè)不同側(cè)的所述輪緣段與地面接觸。
[0012]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0013]I)越障能力強(qiáng)；類輪式結(jié)構(gòu)的輪緣為同一圓周的對(duì)稱弧段，具有輪式裝置靈活快速實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)的直線移動(dòng)與轉(zhuǎn)彎的能力，輪緣間存在跨距，可越過正常車輪無法跨越的障礙。
[0014]2)具有飛行與渡水能力；若地形崎嶇度大，僅靠類輪結(jié)構(gòu)無法攀越，旋翼裝置可通過氣流作用為移動(dòng)機(jī)器人提供升力，實(shí)現(xiàn)飛行越障，若遇到河流、湖泊等涉水環(huán)境，旋翼裝置可通過水流作用為移動(dòng)機(jī)器人提供升力，類輪式裝置通過輪輻旋轉(zhuǎn)為移動(dòng)機(jī)器人提供前進(jìn)推力。
[0015]3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)動(dòng)性好，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性高；若行進(jìn)過程移動(dòng)機(jī)器人不慎失穩(wěn)，對(duì)稱布置結(jié)構(gòu)可保證其機(jī)體180°翻轉(zhuǎn)后仍可繼續(xù)前行。
[0016]綜上，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，機(jī)動(dòng)性較好，可快速行進(jìn)于較為崎嶇的路面，可低空飛越難以攀越的障礙物，可游動(dòng)前行于河流、湖泊等涉水環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是圖1的俯視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明的類輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:101-前車輪架、102-機(jī)體、103-后車輪架、104-第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、105-第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、201-第一旋翼、202-第二旋翼、203-第三旋翼、204-第四旋翼、205-第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、206-第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、207-第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)、208-第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)、301-第一類輪結(jié)構(gòu)、302-第二類輪結(jié)構(gòu)、303-第三類輪結(jié)構(gòu)、304-第四類輪結(jié)構(gòu)、305-轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座、306-輪輻、307-輪緣段。
【具體實(shí)施方式】[0021]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0022]請(qǐng)參閱圖1?圖3，一種具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人，包括機(jī)體102，在機(jī)體102上設(shè)有對(duì)稱布置的旋翼，每個(gè)旋翼均由一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)安裝在機(jī)體102上；同側(cè)相鄰設(shè)置的兩個(gè)旋翼的旋向相反，異側(cè)相鄰設(shè)置的兩個(gè)旋翼的旋向相同；在機(jī)體102的前方和后方各設(shè)有一車輪架，車輪架通過軸線與其垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)體102連接，在車輪架的兩端對(duì)稱安裝有類輪結(jié)構(gòu)，每個(gè)類輪結(jié)構(gòu)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座305、周向均布固定在轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座305上的3?5個(gè)輪輻306和對(duì)應(yīng)固定在每個(gè)輪輻306外端的輪緣段307，相鄰的兩個(gè)輪緣段307之間設(shè)有跨距；所有輪輻306采用螺旋槳槳葉結(jié)構(gòu)。
[0023]本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)對(duì)稱，若行進(jìn)過程不慎翻轉(zhuǎn)仍可按該翻轉(zhuǎn)后的形態(tài)繼續(xù)
、產(chǎn).、rr.目U進(jìn)。
[0024]下面結(jié)合每一幅圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步說明:
[0025]請(qǐng)參閱圖1?圖3，一種具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人，包括機(jī)體102和兩個(gè)與其通過轉(zhuǎn)動(dòng)副連接的車輪架，兩個(gè)車輪架分別是:前車輪架101和后車輪架103，前車輪架101通過軸線與其垂直的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副104與機(jī)體102的前端連接，后車輪架103通過軸線與其垂直的第二轉(zhuǎn)動(dòng)副105與機(jī)體102的端端連接。機(jī)體102內(nèi)部包含運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算器和感知探測(cè)設(shè)備等裝置，若類輪結(jié)構(gòu)在地面移動(dòng)行進(jìn)過程中失穩(wěn)，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副104和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副105可迅速調(diào)整前車輪架101和后車輪架103的姿態(tài)，使類輪結(jié)構(gòu)與地面穩(wěn)定接觸，從而保證移動(dòng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。
[0026]在機(jī)體102上設(shè)有對(duì)稱布置的旋翼，每個(gè)旋翼均由一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)安裝在機(jī)體102上；在本實(shí)施例中，旋翼共有4個(gè)，分別為:第一旋翼201、第二旋翼202、第三旋翼203和第四旋翼204，對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別是第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)205、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)206、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)207和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)208。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)205、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)206、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)207和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)208對(duì)稱安裝在機(jī)體102上，分別驅(qū)動(dòng)第一旋翼201、第二旋翼202、第三旋翼203和第四旋翼204旋轉(zhuǎn)。如圖1和圖2所不,第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)205驅(qū)動(dòng)第一旋翼201逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)207驅(qū)動(dòng)第三旋翼203逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第一旋翼201和第三旋翼203均為右旋設(shè)置；第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)206驅(qū)動(dòng)第二旋翼202順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)208驅(qū)動(dòng)第四旋翼204順時(shí)針旋轉(zhuǎn),第二旋翼202和第四旋翼204均為左旋設(shè)置。反之，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)205的電機(jī)軸和第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)207的電機(jī)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一旋翼201和第三旋翼203為左旋設(shè)置，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)206的電機(jī)軸和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)208的電機(jī)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二旋翼202和第四旋翼204為右旋設(shè)置。第一旋翼201、第二旋翼202、第三旋翼203和第四旋翼204位于同一高度平面，均具有相同的結(jié)構(gòu)尺寸。第一旋翼201、第二旋翼202、第三旋翼203、第四旋翼204在空中或水中旋轉(zhuǎn)時(shí)，由氣流或水流作用產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸線平行的升力以及阻止旋翼旋轉(zhuǎn)的力矩，由該升力帶動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人飛行或渡水。如圖2所示，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)205和第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)207分別驅(qū)動(dòng)第一旋翼201和第三旋翼203逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)206和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)208分別驅(qū)動(dòng)第二旋翼202和第四旋翼204順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則移動(dòng)機(jī)器人平衡飛行或渡水時(shí)，陀螺效應(yīng)與空氣或水流動(dòng)力扭矩效應(yīng)均被抵消，且所有旋翼對(duì)機(jī)體的反扭矩得到平衡。調(diào)節(jié)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)205、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)206、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)207和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)208的轉(zhuǎn)速，可實(shí)現(xiàn)升力的變化，從而控制移動(dòng)機(jī)器人在空中或水中的位置和姿態(tài)。[0027]在車輪架的兩端分別安裝一類輪結(jié)構(gòu)，前后兩個(gè)車輪架，共有四個(gè)類輪結(jié)構(gòu)，分別是:第一類輪結(jié)構(gòu)301、第二類輪結(jié)構(gòu)302、第三類輪結(jié)構(gòu)303和第四類輪結(jié)構(gòu)304。第一類輪結(jié)構(gòu)301和第四類輪架304構(gòu)對(duì)稱安裝于前車輪架101的兩端，第二類輪結(jié)構(gòu)302和第三類輪結(jié)構(gòu)303對(duì)稱安裝于后車輪架103的兩端。第一類輪結(jié)構(gòu)301、第二類輪結(jié)構(gòu)302、第三類輪結(jié)構(gòu)303和第四類輪結(jié)構(gòu)304具有相同的結(jié)構(gòu)尺寸，均包括轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座305、輪輻306和輪緣段307，如圖3所示。轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座305在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，可相對(duì)于相應(yīng)的車輪架轉(zhuǎn)動(dòng)；在轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座305上均布固定安裝三至五個(gè)輪輻306，每一輪輻306的外端固定安裝一輪緣段307，輪緣段307呈圓弧形且同一類輪結(jié)構(gòu)的輪緣段為同一圓周上的弧段，類輪結(jié)構(gòu)可在平地上如正常輪式結(jié)構(gòu)一般滾動(dòng)前行。輪緣段307采用壓花等工藝手段增大摩擦系數(shù)，能夠防止類輪結(jié)構(gòu)在陸地上移動(dòng)時(shí)打滑。輪輻306采用螺旋槳槳葉結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示，四個(gè)類輪結(jié)構(gòu)均為右旋設(shè)置，也可采用左旋設(shè)置或一側(cè)為左旋設(shè)置另一側(cè)為右旋設(shè)置等形式。在水中旋轉(zhuǎn)時(shí)，可產(chǎn)生平行于轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座305軸線方向的分力和阻止類輪結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的力矩，平行于輪軸座305軸線方向的分力作為推進(jìn)力使移動(dòng)機(jī)器人在水中游動(dòng)。
[0028]上述具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人可根據(jù)地形的不同狀況，采取不同的越障形式，主要有移動(dòng)、飛行、渡水三種運(yùn)動(dòng)功能。
[0029]在陸地上行進(jìn)時(shí)，旋翼不起作用，僅靠類輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平面移動(dòng)功能。四個(gè)類輪結(jié)構(gòu)具有滾動(dòng)前進(jìn)能力，同一類輪結(jié)構(gòu)的輪緣段307存在跨距，可跨越正常輪式裝置無法攀越的障礙。如圖2所示，移動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)方向?yàn)锳方向。調(diào)節(jié)四個(gè)類輪結(jié)構(gòu)的速度，可實(shí)現(xiàn)差動(dòng)轉(zhuǎn)彎功能。若行進(jìn)過程中四個(gè)類輪結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副104或第二轉(zhuǎn)動(dòng)副105能夠自動(dòng)調(diào)整四個(gè)類輪結(jié)構(gòu)與地面的接觸，保證移動(dòng)機(jī)器人平面移動(dòng)的穩(wěn)定性。
[0030]若安裝于機(jī)體102內(nèi)的感知探測(cè)設(shè)備觀測(cè)到前方出現(xiàn)類輪移動(dòng)裝置3無法攀越的障礙，啟動(dòng)旋翼，停止類輪結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼在空氣中旋轉(zhuǎn)，由氣流作用產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸線平行的升力以及阻止旋翼旋轉(zhuǎn)的力矩，如圖2所示，第一旋翼201和第三旋翼203的旋轉(zhuǎn)方向與第二旋翼202和第四旋翼204的旋轉(zhuǎn)方向相反,貝U移動(dòng)機(jī)器人平衡飛行時(shí)，陀螺效應(yīng)與空氣動(dòng)力扭矩效應(yīng)均被抵消，且所有旋翼對(duì)機(jī)體I的反扭矩得到平衡。調(diào)節(jié)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)205、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)206、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)207和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)208的轉(zhuǎn)速，可實(shí)現(xiàn)升力的變化，從而控制移動(dòng)機(jī)器人在空中的位置和姿態(tài)。
[0031]若安裝于機(jī)體102內(nèi)的感知探測(cè)設(shè)備觀測(cè)到前方出現(xiàn)河流、湖泊等涉水環(huán)境，同時(shí)啟動(dòng)旋翼和類輪結(jié)構(gòu)。四個(gè)旋翼結(jié)構(gòu)仍按空中飛行模式啟動(dòng)，水流作用為移動(dòng)機(jī)器人提供浮力。類輪結(jié)構(gòu)調(diào)整移動(dòng)機(jī)器人的前行方向，四個(gè)類輪結(jié)構(gòu)的輪輻306在水中旋轉(zhuǎn)，由水流作用產(chǎn)生與輪軸座305軸線方向平行的分力以及阻止類輪結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的力矩，與輪軸座305軸線方向平行的分力作為推進(jìn)力使移動(dòng)機(jī)器人游動(dòng)于水中，如圖2所示，四個(gè)類輪均為右旋設(shè)置時(shí)，若四個(gè)類輪結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)方向均一致，移動(dòng)機(jī)器人在推進(jìn)力的作用下沿圖2所示B方向游動(dòng)前行。調(diào)節(jié)旋翼結(jié)構(gòu)或四個(gè)類輪結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度，可實(shí)現(xiàn)水中轉(zhuǎn)彎等游行姿態(tài)調(diào)難
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[0032]值得注意的是，上述運(yùn)動(dòng)形式的描述僅僅是示意性的，旋翼與類輪結(jié)構(gòu)單獨(dú)作用或通過不同組合方式共同作用，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)器人空中與水中的不同運(yùn)動(dòng)形態(tài)，所以，本發(fā)明的實(shí)施方式并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】。類輪裝置的類輪結(jié)構(gòu)個(gè)數(shù)、不同類輪結(jié)構(gòu)或類輪結(jié)構(gòu)的不同安裝形式都會(huì)導(dǎo)致具體運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式的差異，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)范圍的情況下，做出其他變化或變型，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人，包括機(jī)體，其特征在于，在所述機(jī)體上設(shè)有對(duì)稱布置的旋翼，每個(gè)所述旋翼均由一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述電機(jī)安裝在所述機(jī)體上；同側(cè)相鄰設(shè)置的兩個(gè)所述旋翼的旋向相反，異側(cè)相鄰設(shè)置的兩個(gè)所述旋翼的旋向相同；在所述機(jī)體的前方和后方各設(shè)有一車輪架，所述車輪架通過軸線與其垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述機(jī)體連接，在所述車輪架的兩端對(duì)稱安裝有類輪結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述類輪結(jié)構(gòu)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座、周向均布固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸座上的3?5個(gè)輪輻和對(duì)應(yīng)固定在每個(gè)所述輪輻外端的輪緣段，相鄰的兩個(gè)所述輪緣段之間設(shè)有跨距；所有所述輪輻采用螺旋槳槳葉結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有飛行與渡水能力的類輪式移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，在行進(jìn)過程中，至少有三個(gè)不同側(cè)的所述輪緣段與地面接觸。
【文檔編號(hào)】B60F5/00GK103522854SQ201310513104
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】宋軼民, 孫濤, 董罡, 高 浩, 連賓賓 申請(qǐng)人:天津大學(xué)