基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構制造技術

本發明專利技術公開了一種基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構，用于解決現有水陸兩棲機器人輪漿機構實用性差的技術問題。技術方案是包括舵機連接件、電機固定板、電機、第一軸承、聯軸器、軸、車輪連接件、車輪、棘輪、內棘輪和螺旋槳。所述棘輪內部設置有內棘輪、彈簧、棘輪檔片和第二軸承，所述螺旋槳通過軸與內棘輪固連；所述棘輪通過車輪連接件與車輪相連；所述內棘輪通過緊定螺釘與軸固連；所述軸通過聯軸器與電機的輸出軸相連；所述棘輪通過第二軸承安裝于軸上。本發明專利技術采用一體化輪漿機構，使機器人通過螺旋槳既可以在水中高速運轉，又可以通過車輪在陸地行走，其車輪內圈采用流線型設計，具有整流罩的功能，實用性好。

Integrated wheeled mechanism of amphibious robot based on ratchet structure

The invention discloses an integrated amphibious wheel robot wheel mechanism based on a ratchet structure, which is used for solving the technical problem of the poor practicability of the existing amphibious robot wheel mechanism. The technical proposal comprises a steering gear connecting piece, an electric motor fixing plate, an electric motor, a first bearing, a coupling, a shaft, a wheel connecting piece, a wheel, a ratchet wheel, an inner ratchet wheel and a propeller. The ratchet wheel is arranged inside the inner ratchet, ratchet gear, spring plate and the second bearing, the propeller shaft and the inner ratchet wheel is fixedly connected with the ratchet wheel; connected with a connection through the wheel; the inner ratchet through the fastening screw shaft is fixedly connected; the output shaft and the motor shaft through the coupling.; the ratchet wheel mounted on the shaft through the bearing second. The invention adopts the integration of paddle wheel mechanism, the robot can not only through the propeller in the water running in high speed, but also through the wheel walking on the ground, the inner wheel adopts the streamline design, has good practical fairing function.

【技術實現步驟摘要】
基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構
本專利技術涉及一種水陸兩棲機器人輪漿機構，特別是涉及一種基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構。
技術介紹
水陸兩棲機器人是將陸地移動機器人與水中機器人的特征相結合，具有陸地移動機器人機動性強和水中機器人運行穩定、速度快的雙重優勢，能實現在水陸變換介質中持續穩定工作。但目前現有的兩棲機器車都是分別配備了車輪和螺旋槳兩種動力設備，使得兩棲機器人結構復雜、體積大、重量大。文獻1“申請公布號是CN103921616A中國專利技術專利”公開了一種車輪及水陸兩棲車。其車輪包括輪轂、輪輻和輪輞，所述輪輻設置有多個，每個輪輻呈片狀，輪輻的兩端分別與輪轂、輪輞連接，所述多個片狀輪輻圍繞輪轂按照螺旋槳葉片的排列方式設置形成可對輪輻附近的流動介質產生沿車輪軸向上的推力。該車輪的片狀輪輻與車輪固定，在水中驅動時，車輪會隨片狀輪輻旋轉，會產生大的阻力和轉動慣量，并且由于轉動慣量大，在水中的旋轉速度不能過高，所以影響水中運行速度；在水中由于車輪質量較大，片狀輪輻高速運轉時車輪能量損耗較大。
技術實現思路
為了克服現有水陸兩棲機器人輪漿機構實用性差的不足，本專利技術提供一種基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構。該輪漿機構包括第一舵機、舵機云臺件、第二舵機、舵機連接件、電機固定板、電機、第一軸承、聯軸器、軸、車輪連接件、車輪、棘輪、內棘輪和螺旋槳。所述棘輪內部設置有內棘輪、彈簧、棘輪檔片和第二軸承，所述螺旋槳通過軸與內棘輪固連；所述棘輪通過車輪連接件與車輪相連；所述內棘輪通過緊定螺釘與軸固連；所述軸通過聯軸器與電機的輸出軸相連；所述棘輪通過第二軸承安裝于軸上。本專利技術采用一體化輪漿機構，實現水陸兩棲機器人通過螺旋槳既可以在水中高速運轉，又可以同時通過車輪在陸地行走，滿足了機器人水陸兩棲功能的實現。其車輪內圈采用流線型設計，具有整流罩的功能，實用性好。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構，其特點是包括第一舵機1、舵機云臺件2、第二舵機3、舵機連接件4、電機固定板5、電機6、第一軸承7、聯軸器8、軸9、車輪連接件10、車輪11、棘輪12、內棘輪13和螺旋槳14。所述棘輪12內部設置有內棘輪13、彈簧16、棘輪檔片18和第二軸承23，彈簧16穿過第一螺釘15，彈簧16的一端貼在內棘輪13表面，另一端貼在棘輪檔片18內表面，棘輪檔片18通過第二螺釘17約束，使棘輪檔片18只能繞第二螺釘17的軸旋轉，所述螺旋槳14通過軸9與內棘輪13固連；所述棘輪12通過車輪連接件10與車輪11相連；所述內棘輪13通過緊定螺釘22與軸9固連；所述軸9通過聯軸器8與電機6的輸出軸相連；所述棘輪12通過第二軸承23安裝于軸9上；所述電機6通過電機固定板5與舵機連接件4固連，所述電機6輸出軸通過第一軸承7安裝在電機固定板5上；所述舵機連接件4與第二舵機3固連；所述第二舵機3通過舵機云臺件2與第一舵機1固連。本專利技術的有益效果是：該輪漿機構包括第一舵機、舵機云臺件、第二舵機、舵機連接件、電機固定板、電機、第一軸承、聯軸器、軸、車輪連接件、車輪、棘輪、內棘輪和螺旋槳。所述棘輪內部設置有內棘輪、彈簧、棘輪檔片和第二軸承，所述螺旋槳通過軸與內棘輪固連；所述棘輪通過車輪連接件與車輪相連；所述內棘輪通過緊定螺釘與軸固連；所述軸通過聯軸器與電機的輸出軸相連；所述棘輪通過第二軸承安裝于軸上。本專利技術采用一體化輪漿機構，使機器人通過螺旋槳既可以在水中高速運轉，又可以通過車輪在陸地行走，其車輪內圈采用流線型設計，具有整流罩的功能，實用性好。下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作詳細說明。附圖說明圖1是本專利技術基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構示意圖。圖2是本專利技術基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構的等軸測圖。圖3是圖1中棘輪的局部放大圖。圖4是本專利技術一體化輪漿機構與水陸兩棲機器人的整體結構圖。圖中，1-第一舵機；2-舵機云臺件；3-第二舵機；4-舵機連接件；5-電機固定板；6-電機；7-第一軸承；8-聯軸器；9-軸；10-車輪連接件；11-車輪；12-棘輪；13-內棘輪；14-螺旋槳；15-第一螺釘；16-彈簧；17-第二螺釘；18-棘輪檔片；19-車蓋；20-車殼；21-舵機固定板；22-緊定螺釘；23-第二軸承。具體實施方式以下實施例參照圖1～4。本專利技術基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構包括棘輪12、螺旋槳14和車輪11，所述棘輪12內部設置有內棘輪13、第一螺釘15、彈簧16、第二螺釘17、棘輪檔片18、第二軸承23；所述內棘輪13通過軸9與螺旋槳14相連；所述棘輪12通過車輪連接件10與車輪11相連；所述內棘輪13裝有緊定螺釘22；所述軸9通過聯軸器8與電機6的輸出軸相連；所述軸9上裝有第二軸承23；所述電機6輸出軸上裝有第一軸承7；所述電機6通過電機固定板5與舵機連接件4相連；所述舵機連接件4與第二舵機3相連；所述第二舵機3通過舵機云臺件2與第一舵機1相連。設沿軸9軸向向右為正方向，當電機6正向轉動時，電機6輸出軸通過聯軸器8使軸9正向旋轉，軸9通過緊定螺釘22使內棘輪13正向旋轉，棘輪檔片18通過第二螺釘17約束，其只能具有旋轉的自由度，通過第一螺釘15約束的彈簧16使棘輪檔片18撥出，當內棘輪13旋轉時，帶動棘輪檔片18旋轉，通過棘輪12的鋸型齒槽帶動棘輪12旋轉，車輪11通過車輪連接件10與棘輪12連接，車輪11與螺旋槳14均正向旋轉，此即陸地輪式運動模式；當電機6反向轉動時，電機6輸出軸通過聯軸器8使軸9反向旋轉，軸9通過緊定螺釘22使內棘輪13反向旋轉，棘輪檔片18通過第二螺釘17約束，其只能具有旋轉的自由度，通過第一螺釘15約束的彈簧16使棘輪檔片18撥出，由于內棘輪13反向旋轉，帶動棘輪檔片18旋轉，由于棘輪12齒槽方向不同，棘輪檔片18每通過一個棘輪12的齒槽均被撥回內棘輪13預留槽里，這時棘輪12并不旋轉，仍然保持相對靜止的狀態，最終車輪11也保持相對靜止狀態，次即水中螺旋槳高速獨立旋轉運動模式。第一舵機1通過輸出軸旋轉舵盤使舵機云臺件2旋轉，會使與舵機云臺件相連的第二舵機3旋轉，與第二舵機3相連的其他部件均產生旋轉，即轉向運動。當路面不平整時通過第二舵機3通過輸出軸旋轉舵盤，會使車輪調整與地面的角度，使車輪穩定運動。本專利技術一體化輪漿機構與水陸兩棲機器人裝配時，所述第一舵機1通過舵機固定板21與車殼20相連；所述車殼20與車蓋19相連。這是一款應用一體化輪漿機構應用的水陸兩棲車。一體化輪漿機構，通過采用棘輪結構，實現水陸兩棲機器人的螺旋槳可以在水中高速運轉，使機器人能夠不使用獨立螺旋槳的同時保持輪式結構，滿足了機器人水陸兩棲功能的實現。其車輪內圈采用流線型設計，具有整流罩的功能，可以使水陸兩棲機器人在水中更高效的，減小噪聲的運動。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構，其特征在于：包括第一舵機(1)、舵機云臺件(2)、第二舵機(3)、舵機連接件(4)、電機固定板(5)、電機(6)、第一軸承(7)、聯軸器(8)、軸(9)、車輪連接件(10)、車輪(11)、棘輪(12)、內棘輪(13)和螺旋槳(14)；所述棘輪(12)內部設置有內棘輪(13)、彈簧(16)、棘輪檔片(18)和第二軸承(23)，彈簧(16)穿過第一螺釘(15)，彈簧(16)的一端貼在內棘輪(13)表面，另一端貼在棘輪檔片(18)內表面，棘輪檔片(18)通過第二螺釘(17)約束，使棘輪檔片(18)只能繞第二螺釘(17)的軸旋轉，所述螺旋槳(14)通過軸(9)與內棘輪(13)固連；所述棘輪(12)通過車輪連接件(10)與車輪(11)相連；所述內棘輪(13)通過緊定螺釘(22)與軸(9)固連；所述軸(9)通過聯軸器(8)與電機(6)的輸出軸相連；所述棘輪(12)通過第二軸承(23)安裝于軸(9)上；所述電機(6)通過電機固定板(5)與舵機連接件(4)固連，所述電機(6)輸出軸通過第一軸承(7)安裝在電機固定板(5)上；所述舵機連接件(4)與第二舵機(3)固連；所述第二舵機(3)通過舵機云臺件(2)與第一舵機(1)固連。...

【技術特征摘要】
1.一種基于棘輪結構的水陸兩棲機器人一體化輪漿機構，其特征在于：包括第一舵機(1)、舵機云臺件(2)、第二舵機(3)、舵機連接件(4)、電機固定板(5)、電機(6)、第一軸承(7)、聯軸器(8)、軸(9)、車輪連接件(10)、車輪(11)、棘輪(12)、內棘輪(13)和螺旋槳(14)；所述棘輪(12)內部設置有內棘輪(13)、彈簧(16)、棘輪檔片(18)和第二軸承(23)，彈簧(16)穿過第一螺釘(15)，彈簧(16)的一端貼在內棘輪(13)表面，另一端貼在棘輪檔片(18)內表面，棘輪檔片(18)通過第二螺釘(17)約束，使棘輪檔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王文龍，徐浩然，李波，孫斌，孫琦璇，王修珩，杜向黨，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：發明
國別省市：陜西,61