CN213472685U - 一种可折叠式水陆机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可折叠式水陆机器人，结构包括上盖、下盖、可折叠式机械腿、气囊、水下推进器；所述的下盖上安装有气囊；气囊下端设置一个水下推进器；所述的上盖和下盖连接依靠横向舵机支撑件上下连接；所述的机械腿共有六条，每个可折叠式机械腿上装有电机轮；运动时，六条机械腿呈现跪倒状即可保证6个电机轮同时与地面接触；当遇到复杂的地形时，需要六条机械腿行走来代替人腿进行前进；在进行水上作业时，六条机械腿可收缩进腹部，依靠气囊漂浮在水面之上，凭借气囊底部的水下推进器继续前进，真正实现随地形环境变化而变化的六足机器人。
Description
技术领域
本发明涉及六足机器人，尤其是涉及一种可折叠式水陆机器人。
背景技术
六足机器人又叫蜘蛛机器人，是多足机器人的一种，是根据仿生原理使用腿行走的机器人，具有稳定性好、承载能力高、地形适应性强等优势，是复杂作业环境下的最佳选择，具有广阔的应用前景。目前六足机器人不但在科研方面有用武之地，在日常生活中也越来越贴近人们的生活，尤其在近年来，机器人在检测、搜救等领域大放异彩，这对机器人的功能多样性有了更高的要求。
目前，六足机器人所能涉及的领域还仅仅停留在陆地之上，依靠腿部行走靠近目标物实施作业。在实现复杂的动作时，不能方便快捷地设计出所需要的机器人动作，即使是在平坦的路面之上，也不能快捷的到达。并且目前的六足机器人的结构复杂、零配件多、行动缓慢而且容易倾倒、功能较为单一、安装维护都很复杂。对于巡逻机器人来说，要能够应对户外复杂的路面情况和可能出现的水洼湖面进行及时的应对处理，这就需要对传统的六足机器人进行改进优化。
发明内容
本实用新型主要目的在于设计一种可折叠式水陆机器人，能够根据地形改变机械腿长度、切换行走模式，实现平坦路电机轮滚动前进、复杂路机械腿交替行走、水面上推进器推着走的适合多种情况的六足工作机器人。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：本实用新型公开了一种可折叠式水陆机器人，一种六足机器人结构上包括：上盖、下盖、可折叠式机械腿、气囊、水下推进器。可折叠式机械腿包括：横向舵机支撑件、90°横向舵机、横向舵机连接件、可伸缩腿支撑件、电磁铁、弹簧、可伸缩腿连接件、180°腿部舵机、足部支撑板、足部连接柱、足尖和电机轮。所述的上盖和下盖之间安装有六个90°横向舵机；所述的六个90°横向舵机依靠横向舵机支撑架与上下盖相连接，依靠横向舵机连接件与可伸缩腿支撑件相连接，实现对可伸缩腿横向转动的控制；可伸缩腿支撑件内包括了弹簧、电磁铁和可伸缩腿连接件，可伸缩腿连接件依靠两侧的滚轮与可伸缩腿支撑件两端的滑轨进行连接和相互移动；可伸缩腿连接件与腿部舵机相连，腿部舵机由两个180°舵机拼接组成，一端与可伸缩腿连接件以螺栓和弹簧垫片相连，一端与两块足部支撑板以轴与槽的配合相连接；两块足部支撑板靠4根足部连接柱确定两支撑板的相对位置；两足部支撑板在与腿部舵机连接点等高的对面位置设置电机轮；在两足部支撑板与地面接触位置加入足尖，代替接触地面，减少磨损，增加稳定性；在下盖底端放置气囊，气囊边缘要略粗与中部，但宽度要小于伸缩腿在伸长情况下跪倒时的腿部长度；在气囊的底部中间开通矩形区域，安置了一个水下推进器，实现水面上的行进运动。
通过控制器对电磁铁、横向舵机、腿部舵机和电机轮的控制，电磁铁通电吸引将腿部舵机吸入可伸缩腿支撑件，断电依靠弹簧弹出与腿部舵机的转动可将腿部舵机拉出可伸缩腿支撑件，实现机械腿的可伸缩性；机器人可使用电机轮行走或者使用机械腿行走，也可以依靠气囊与水下推进器实现水面上的移动，满足多种地形的需求；上盖顶端留有空间可以根据不同需求进行各种工具的添加，实现检测、监测、抓取、报警等多种功能。
优选的，一种可折叠式水陆机器人可以使用电机轮行动、机械腿行走和水下推进器推动前进。
优选的，所述的下盖底部设有气囊。
优选的，所述的气囊底端设有一个水下推进器。
优选的，所述的机械腿可以实现腿部长度变化。
优选的，所述的六个可折叠式机械腿均装有电机轮。
优选的，所述的横向舵机为90°舵机，腿部舵机为180°舵机。
优选的，所述的电机轮行动时，六条可折叠式机械腿均可作为驱动腿，实现360°各方位移动。
采用以上技术方案的有益效果是：该机器人的“胯关节”是由横向舵机、横向舵机支撑件、横向舵机连接件对应连接组成；“大腿”是由可伸缩腿支撑件、弹簧、电磁铁、可伸缩腿连接件相互连接组成；“膝关节”是由腿部舵机和可伸缩腿连接件配合组成；“小腿”是由两个腿部舵机相连接组成；“踝关节”是由腿部舵机和足部支撑板对应连接而成；“鱼尾”是由气囊与水下推进器组合而成。并且机械腿通过可伸缩腿支撑件可以改变腿部长度，六条机械腿上的足部支撑板上都设有电机轮，使地面运动轨迹更加准确、迅速。在水面时，六条机械腿伸缩进可伸缩腿支撑板内，可以实现各腿的重心在中心汇集，增加在水面移动时的稳定性、安全性，可进行多种动作，可实现多种行动模式。通过控制器对“胯关节”、“大腿”、“膝关节”、“小腿”、“踝关节”、“鱼尾”和电机轮的控制，伸缩装置对机械腿长度的调整，在平坦地面时，使用电机轮既可以快速运动又可以实现6条机械腿360°无死角前进；在复杂地面时，采取机械腿行走，可以进行一定高度的跨越与攀登；在水面时，采取气囊漂浮，水下推进器推进移动，方便快捷、操作简单、灵敏度高，满足多种地形的需求。
附图说明
图1是实施例中所述一种可折叠式水陆机器人的立体图1。
图2是实施例中所述一种可折叠式水陆机器人的可折叠式机械腿分解图。
图3是实施例中所述一种可折叠式水陆机器人的立体图2。
图4是实施例中所述一种可折叠式水陆机器人的腿部收紧后的立体图。
其中，1-水下推进器，2-下盖，3-上盖，4-可折叠式机械腿，5-气囊，41-横向舵机支撑件，42-90°横向舵机，43-横向舵机连接件，44-可伸缩腿支撑件，45-电磁铁，46-弹簧，47-可伸缩腿连接件，48-腿部舵机，49-电机轮，410-足部支撑板，411-足尖，412-足部连接柱。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的实施方式。
如图1所示，本实用新型提供了一种可折叠式水陆机器人的具体实施方案，本实用新型公开了一种可折叠式水陆机器人，一种可折叠式水陆机器人结构上包括：下盖2、上盖3、可折叠式机械腿4、气囊5、水下推进器1。可折叠式机械腿包括：横向舵机支撑件41、90°横向舵机42、横向舵机连接件43、可伸缩腿支撑件44、电磁铁45、弹簧46、可伸缩腿连接件47、180°腿部舵机48、足部支撑板410、足部连接柱412、足尖411和电机轮49。所述的上盖3和下盖2之间安装有六个90°横向舵机42；所述的六个90°横向舵机42依靠横向舵机支撑架41与上下盖相连接，依靠横向舵机连接件43与可伸缩腿支撑件44相连接，实现对可伸缩腿横向转动的控制；可伸缩腿支撑件44内包括了弹簧46、电磁铁45和可伸缩腿连接件47；可伸缩腿连接件47依靠两侧的滚轮与可伸缩腿支撑件44两端的滑轨进行连接和相互移动；可伸缩腿连接件47与腿部舵机48相连，腿部舵机48由两个180°舵机拼接组成，一端与可伸缩腿连接件47以螺栓和弹簧垫片相连，一端与两块足部支撑板410以轴与槽的配合相连接；两块足部支撑板410靠4根足部连接柱412确定两支撑板的相对位置；两足部支撑板410在与腿部舵机48连接点等高的对面位置设置电机轮49；在两足部支撑板410与地面接触位置加入足尖411，代替接触地面，减少磨损，增加稳定性；在下盖底端放置气囊5，气囊5边缘要略粗与中部，但宽度要小于伸缩腿在伸长情况下跪倒时的腿部长度；在气囊5的底部中间开通矩形区域，安置了一个水下推进器1，实现水面上的行进运动。
该机器人的“胯关节”是由横向舵机42、横向舵机支撑件41、横向舵机连接件43对应连接组成；“大腿”是由可伸缩腿支撑件44、电磁铁45、弹簧46、可伸缩腿连接件47相互连接组成；“膝关节”是由腿部舵机48和可伸缩腿连接件47配合组成；“小腿”是由两个腿部舵机48相连接组成；“踝关节”是由腿部舵机48和足部支撑板410对应连接而成；“鱼尾”是由气囊5与水下推进器1组合而成。
通过控制器对“胯关节”、“大腿”、“膝关节”、“小腿”、“踝关节”、“鱼尾”和电机轮的控制，伸缩装置对机械腿长度的调整，在平坦地面时，使用电机轮49既可以快速运动又可以实现6条机械腿360°无死角前进；在复杂地面时，采取机械腿4行走，可以进行一定高度的跨越与攀登；在水面时，采取气囊5漂浮，水下推进器1推进移动，方便快捷、操作简单、灵敏度高，满足多种地形的需求。
Claims (6)
1.一种可折叠式水陆机器人，该水陆两用机器人结构上包括：上盖、下盖、可折叠式机械腿、气囊、水下推进器；其特征在于，可折叠式机械腿包括：横向舵机支撑件、90°横向舵机、横向舵机连接件、可伸缩腿支撑件、电磁铁、弹簧、可伸缩腿连接件、180°腿部舵机、足部支撑板、足部连接柱、足尖和电机轮。
2.根据权利要求1所述的一种可折叠式水陆机器人，其特征在于，可折叠式机械腿正常工作时腿部不收缩，而需要进行水面作业时，电磁铁通电将可伸缩腿连接件与可伸缩腿支撑件相互连接，此时弹簧处于压缩状态；当从水面返回陆地时，电磁铁断电，处于压缩状态的弹簧随即弹开，推出可伸缩腿连接件将机械腿推出，依靠180°腿部舵机的旋转实现腿部在陆地的稳定支撑。
3.根据权利要求1所述的一种可折叠式水陆机器人，其特征在于，在平坦陆地上进行作业时，可以使用电机轮滚动前进；在复杂陆地进行作业时，可以使用六条机械腿行进；在水面上进行作业时，可以使用气囊与水下推进器进行水面滑行。
4.根据权利要求1所述的一种可折叠式水陆机器人，其特征在于，所述水陆两用机器人下盖底端设置有空气气囊，在气囊的下部正中间处设置了一个水下推进器。
5.根据权利要求1所述的一种可折叠式水陆机器人，其特征在于，横向舵机为90°舵机，腿部舵机为180°舵机。
6.根据权利要求1所述的一种可折叠式水陆机器人，其特征在于，每条可伸缩机械腿上都装有电机轮，提供滑动前进时的动力。
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Cited By (2)
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| CN115303427A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-08 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 可翻越障碍物的水陆两栖智能船 |
| CN116512830A (zh) * | 2023-06-01 | 2023-08-01 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 一种用于生态规划的数据采集装置 |
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| CN116512830A (zh) * | 2023-06-01 | 2023-08-01 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 一种用于生态规划的数据采集装置 |
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