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专利号: 2020226316923
申请人: 浙江工业大学
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可折叠陆空两栖机器人,其特征在于:包括壳体机构、控制系统(19)、两个前腿机构和两个后腿机构,所述壳体机构包括机器人外壳(1)、控制系统(19)和电池(18),所述控制系统(19)和电池(18)固定在机器人外壳(1)内部;两个前腿机构对称设置在机器人外壳(1)的两侧前端,两个后腿机构对称设置在机器人外壳(1)的后侧两端;所述机器人外壳(1)两侧设置有阶梯状的前腿收纳轨道和后腿收纳轨道,所述前腿收纳轨道的底面高度高于后腿收纳轨道的底面高度;

所述前腿机构包括前腿腿架机构和脚架机构,所述后腿机构包括后腿腿架机构和脚架机构;所述前腿机构和后腿机构的脚架机构的机构完全相同,脚架机构包括脚架外壳(6)、桨叶驱动电机(38)和螺旋桨(4),桨叶驱动电机(38)固定在脚架外壳(6)内部,螺旋桨(4)固定在桨叶驱动电机(38)的输出轴上;

所述前腿腿架机构包括前腿收放电机(2)、前腿前端腿架(9)、前腿中间脚架(8)、前腿末端脚架(7)、前腿末端转动电机(39)、前腿桨叶收放电机(5)、前腿上移驱动电机(12)、前腿上移一号杆(10)和前腿上移二号杆(11),所述前腿桨叶收放电机(5)通过螺栓固定安装在前腿末端脚架(7)上,前腿机构的脚架机构铰接在前腿末端脚架(7)的前端,前腿桨叶收放电机(5)的输出轴垂直于前腿末端脚架(7)的轴线且前腿桨叶收放电机(5)的输出轴与前腿机构的脚架外壳(6)中部固定连接;所述前腿末端转动电机(39)固定在前腿中间腿架内部,前腿末端转动电机(39)的输出轴平行于前腿中间腿架和前腿末端脚架(7)的轴线且前腿末端转动电机(39)的输出轴与前腿末端脚架(7)固定连接;所述前腿上移驱动电机(12)固定在前腿前端腿架(9)上,前腿中间腿架的一端与前腿前端脚架铰接,前腿上移一号杆(10)与前腿上移二号杆(11)铰接,前腿上移二号杆(11)与前腿中间腿架铰接,前腿上移一号杆(10)、前腿上移二号杆(11)、前腿中间腿架和前腿前端脚架共同组成平行四边形结构,前腿上移驱动电机(12)的输出轴与前腿中间脚架(8)的一端固定连接;所述前腿收放电机(2)竖直固定在机器人外壳(1)的上表面上,前腿收放电机(2)的输出轴连接前腿前端腿架(9)并驱动前腿前端腿架(9)绕着前腿收放电机(2)的输出轴在水平方向上进行转动,从而将前腿机构收纳进前腿收纳轨道内;所述前腿桨叶收放电机(5)工作时驱动前腿机构的脚架机构进行转动,所述前腿末端转动电机(39)工作时驱动前腿末端腿架和前腿机构的脚架机构绕着前腿末端转动电机(39)的输出轴进行转动;所述前腿上移驱动电机(12)工作时驱动前腿中间脚架(8)、前腿末端脚架(7)和前腿机构的脚架机构组成的整体绕着前腿上移驱动电机(12)的输出轴转动;

所述后腿腿架机构包括后腿前端腿架(14)、后腿末端腿架(13)、后腿桨叶收放电机(17)、后腿末端转动电机、后腿收放电机(15)、后腿升降电机和后腿移位块(16),所述后腿桨叶收放电机(17)通过螺栓固定安装在后腿末端脚架上,后腿机构的脚架机构铰接在后腿末端脚架的前端,后腿桨叶收放电机(17)的输出轴垂直于后腿末端脚架的轴线且后腿桨叶收放电机(17)的输出轴与后腿机构的脚架机构固定连接;所述后腿末端转动电机固定在后腿前端腿架(14)内部,后腿末端转动电机的输出轴平行于后腿前端腿架(14)和后腿末端脚架的轴线且后腿末端转动电机的输出轴与后腿末端脚架固定连接;所述后腿收放电机(15)竖直固定在后腿移位块(16)上,后腿收放电机(15)的输出轴与后腿前端腿架(14)固定连接;所述后腿升降电机竖直固定在机器人壳体内部,后腿升降电机上端连接后腿移位块(16),后腿升降电机上方的机器人壳体上设置有与后腿移位块(16)的截面尺寸相匹配的滑动槽,后腿升降电机工作时驱动后腿移位块(16)在滑动槽内升降从而实现后腿机构整体的升降;所述后腿移位块(16)固定在后腿收纳轨道一端的机器人外壳(1)上,后腿收放电机(15)工作时带动后腿前端腿架(14)进行转动并将整个后腿机构收纳进后腿收纳轨道内;所述后腿桨叶收放电机(17)工作时驱动后腿机构的脚架机构进行转动,所述后腿末端转动电机工作时驱动后腿末端腿架(13)和后腿机构的脚架机构组成的整体绕着后腿末端转动电机的输出轴进行转动。

2.根据权利要求1所述的一种可折叠陆空两栖机器人,其特征在于:还包括轮子起落驱动电机(32)和轮子起落系统,所述轮子起落系统包括传动齿条、滑轨(36)、驱动直齿轮(33)、传动直齿轮(30)、传动轴(29)、轮子(24)、起落三号杆(23)、起落二号杆(22)、起落一号杆(21)、第一传动锥齿轮(26)、第二传动锥齿轮(27)、第三传动锥齿轮(28);所述轮子(24)安装在起落三号杆(23)的下端,起落三号杆(23)的上端铰接有第一传动垂直轮,起落一号杆(21)的上端铰接在机器人外壳(1)上,起落二号杆(22)的两端分别铰接在起落一号杆(21)的下端和起落三号杆(23)的中部,所述起落一号杆(21)、起落二号杆(22)、起落三号杆(23)和机器人壳体共同构成平行四边形机构;

所述轮子起落驱动电机(32)固定在机器人壳体内部,机器人壳体内部还设置有水平设置的滑轨(36),传动齿条底部设置有与滑轨(36)相配合的滑槽,传动齿条通过滑槽套装在所述滑轨(36)上,传动齿条的上端设置有主动齿条(34)和从动齿条(31),所述轮子起落驱动电机(32)的输出端连接驱动直齿轮(33),驱动直齿轮(33)与传动齿条的主动齿条(34)相啮合,轮子起落驱动电机(32)工作时通过驱动直齿轮(33)和主动齿条(34)的配合带动传动齿条沿滑轨(36)直线运动;传动齿条的从动齿条(31)与传动直齿轮(30)相啮合,所述传动轴(29)通过轴承座水平安装在机器人壳体内部,第三传动锥齿轮(28)和传动直齿轮(30)分别固定在传动轴(29)的两端,第二传动锥齿轮(27)水平安装在机器人壳体,所述第三传动锥齿轮(28)与传动直齿轮(30)相啮合,第一传动锥齿轮(26)和第三传动锥齿轮(28)均与第二传动锥齿轮(27)啮合,传动齿条运动时带动从动齿条(31)直线运动,带动与从动齿条(31)相啮合的传动直齿轮(30)转动,进而依次带动第三传动锥齿轮(28)、第二传动锥齿轮(27)和第一传动锥齿轮(26)的转动,从而实现起落一号杆(21)进行转动。

3.根据权利要求2所述的一种可折叠陆空两栖机器人,其特征在于:所述传动齿条、滑轨(36)和驱动直齿轮(33)设置有左右对称的一对,轮子起落驱动电机(32)的输出轴同时与两个驱动直齿轮(33)直连;每根传动齿条的从动齿条(31)设置有前后两条,每条从动齿条(31)所对应的传动直齿轮(30)、传动轴(29)、轮子(24)、起落三号杆(23)、起落二号杆(22)、起落一号杆(21)、第一传动锥齿轮(26)、第二传动锥齿轮(27)、第三传动锥齿轮(28)均设置有一对,轮子起落系统的四个轮子(24)受到同一个轮子起落驱动电机(32)的驱动进行收放操作。

4.根据权利要求3所述的一种可折叠陆空两栖机器人,其特征在于:两个驱动直齿轮(33)固定在同一根驱动轴(35)上,驱动轴(35)的中部通过轴承传动杆支架(25)支撑在机器人外壳(1)内部,驱动轴(35)的一端连接固定在机器人外壳(1)内的轮子起落驱动电机(32)。

5.根据权利要求1所述的一种可折叠陆空两栖机器人,其特征在于:所述脚架外壳(6)整体呈圆柱状,脚架外壳(6)的下端延伸出扁平的支撑脚。

6.根据权利要求5所述的一种可折叠陆空两栖机器人,其特征在于:所述脚架外壳(6)远离螺旋桨(4)的一端的支撑脚上设置有橡胶材质的脚垫(37)。

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