三栖救援机器人

本发明涉及救援机器人领域，特别是涉及一种三栖救援机器人。

背景技术：

1、搜索救援机器人是最早应用到灾后救援的机器人，主要用于生命搜索与危险区域检测。对于一般救援任务，轮履运动形式的搜索救援机器人或旋翼飞行器能完成对灾后现场的勘察搜索，但对于非结构化的复杂环境，如废墟内部，轮履式搜索救援机器人无法抵近救援。可见，轮履式搜索救援机器人有着较广泛的实用性，但对于更深入的搜索探测有着一定的局限性。仿生搜索救援机器人的出现成功地解决了这一问题。由于其具有体积小、自由度多、行动灵活等特点，可顺利完成废墟内部等狭小空间环境的搜索任务，但通用性较低且运动速度较慢。并且当前市面上现有的救援机器人仅局限于某些固定场景，例如仅地面救援或水下救援，适用性低。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本发明提供一种三栖救援机器人，应用范围更广，结构轻便，行走灵活，通用性高。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种三栖救援机器人，包括机架、飞行机构、驱动机构和多个行驶机构，所述飞行机构设置于所述机架的上部，机架的下部设置有气垫，所述行驶机构包括旋转轴、两个可变形轮和两个可折展划水桨，多个所述行驶机构的所述旋转轴由前至后依次转动安装于所述机架上，所述驱动机构设置于所述机架上并用于驱动所述旋转轴转动；所述可变形轮包括固定支架、滑动支架、弹性支撑组件、变形驱动组件和多个可变形轮杆，所述固定支架固定套设于所述旋转轴上，所述滑动支架滑动套设于所述旋转轴上，所述弹性支撑组件的两端分别与所述固定支架和所述滑动支架连接，各所述可变形轮杆的两端均分别铰接于所述固定支架和所述滑动支架上，所述变形驱动组件用于驱动所述滑动支架靠近或远离所述固定支架以使得所述可变形轮杆变形，进而改变所述可变形轮的半径；所述可折展划水桨包括旋转驱动部件、支撑架和多个可折展桨叶，两个所述可折展划水桨的所述旋转驱动部件分别设置于所述旋转轴的两端，所述旋转驱动部件用于驱动支撑架转动，多个所述可折展桨叶沿周向依次设置于所述支撑架上。

4、优选地，所述机架包括上架体、下架体和多个第一弹簧杆，各所述第一弹簧杆的上下两端均分别与所述上架体和所述下架体连接，所述气垫设置于所述下架体的下部，所述飞行机构设置于所述上架体的上部。

5、优选地，所述飞行机构包括机身、摄像头和多个电动旋翼，所述机身设置于所述上架体的上部，所述摄像头设置于所述机身上部的中心，多个所述电动旋翼沿周向依次设置于所述机身的上部。

6、优选地，所述机架还包括前支架和后支架，所述前支架和所述后支架分别设置于所述下架体的前侧和后侧，所述行驶机构设置为两个，两个所述行驶机构的所述旋转轴分别转动安装于所述前支架和所述后支架上。

7、优选地，所述前支架包括两个相互平行的前支板，各所述前支板上均设置有一个第一通孔，各所述第一通孔中均安装有一个第一轴承，前侧的所述行驶机构的所述旋转轴安装于两个所述第一轴承中；所述后支架包括固定块、旋转块和电动推杆，所述固定块固定于下架体的后侧，所述旋转块铰接于所述固定块的后端，所述旋转块的后端设置有第二通孔，所述第二通孔中安装有第二轴承，所述电动推杆的壳体铰接于所述下架体的后侧，所述电动推杆的推杆后端设置有第三通孔，所述第三通孔中安装有第三轴承，后侧的所述行驶机构的所述旋转轴安装于所述第二轴承和所述第三轴承中。

8、优选地，所述驱动机构包括第一电机、主动带轮、从动带轮和皮带，所述第一电机设置于所述机架上，所述主动带轮固定套设于所述第一电机的动力输出轴上，所述从动带轮固定套设于一个所述旋转轴上，所述皮带绕设于所述主动带轮和所述从动带轮上。

9、优选地，所述弹性支撑组件包括多个第二弹簧杆，各所述第二弹簧杆的两端均分别与所述固定支架和所述滑动支架连接；所述变形驱动组件包括电动绞盘和钢丝绳，所述电动绞盘固定于所述固定支架上，所述钢丝绳的一端绕设于所述电动绞盘上，另一端固定于所述滑动支架上。

10、优选地，所述可变形轮杆包括第一轮杆、第二轮杆、第一销轴和缓冲垫，所述第一轮杆的一端铰接于所述固定支架上，所述第二轮杆的一端铰接于所述滑动支架上，所述第一轮杆的另一端和所述第二轮杆的另一端通过第一销轴铰接，所述缓冲垫的一端设置有安装槽，所述缓冲垫罩设于所述第一轮杆和所述第二轮杆的连接处并固定于所述第一销轴上。

11、优选地，所述可折展桨叶包括固定叶片、活动叶片、第二销轴和固定组件，多个所述固定叶片沿周向依次固定于所述支撑架上，所述第二销轴固定于所述固定叶片远离所述支撑架的一端，所述销轴的轴线方向与所述旋转驱动部件的轴线方向相一致，所述活动叶片的一端转动安装于所述销轴上，所述固定组件包括固定板和固定螺钉，所述固定板上设置有安装孔、第一固定孔和第二固定孔，所述固定板通过所述安装孔固定于所述销轴上，所述第一固定孔和所述第二固定孔分别设置于所述安装孔的两侧，所述活动叶片靠近所述固定叶片的一端设置有螺纹孔，所述固定螺钉用于穿过所述第一固定孔并安装于所述螺纹孔中或者用于穿过所述第二固定孔并安装于所述螺纹孔中。

12、优选地，所述活动叶片为光伏板，所述光伏板的表面涂有防护层，所述光伏板用于向所述飞行机构、所述驱动机构、所述变形驱动组件和所述旋转驱动部件供电。

13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、本发明的三栖救援机器人包括机架、飞行机构、驱动机构和多个行驶机构，行驶机构包括旋转轴、两个可变形轮和两个可折展划水桨，可变形轮能够实现轮半径的变化，使得适用的空间更加广泛，同时能够更好地应对多种复杂地形，本发明中通过设置飞行机构使得能够在空中飞行，通过设置可变形轮使得能够在陆上行驶，通过设置可折展划水桨使得能够在水面行驶，可实现水陆空三种场景的搜救活动，应用范围更广，且结构轻便，行走灵活，通用性高。

技术特征：

1.一种三栖救援机器人，其特征在于，包括机架、飞行机构、驱动机构和多个行驶机构，所述飞行机构设置于所述机架的上部，机架的下部设置有气垫，所述行驶机构包括旋转轴、两个可变形轮和两个可折展划水桨，多个所述行驶机构的所述旋转轴由前至后依次转动安装于所述机架上，所述驱动机构设置于所述机架上并用于驱动所述旋转轴转动；所述可变形轮包括固定支架、滑动支架、弹性支撑组件、变形驱动组件和多个可变形轮杆，所述固定支架固定套设于所述旋转轴上，所述滑动支架滑动套设于所述旋转轴上，所述弹性支撑组件的两端分别与所述固定支架和所述滑动支架连接，各所述可变形轮杆的两端均分别铰接于所述固定支架和所述滑动支架上，所述变形驱动组件用于驱动所述滑动支架靠近或远离所述固定支架以使得所述可变形轮杆变形，进而改变所述可变形轮的半径；所述可折展划水桨包括旋转驱动部件、支撑架和多个可折展桨叶，两个所述可折展划水桨的所述旋转驱动部件分别设置于所述旋转轴的两端，所述旋转驱动部件用于驱动支撑架转动，多个所述可折展桨叶沿周向依次设置于所述支撑架上。

2.根据权利要求1所述的三栖救援机器人，其特征在于，所述机架包括上架体、下架体和多个第一弹簧杆，各所述第一弹簧杆的上下两端均分别与所述上架体和所述下架体连接，所述气垫设置于所述下架体的下部，所述飞行机构设置于所述上架体的上部。

3.根据权利要求2所述的三栖救援机器人，其特征在于，所述飞行机构包括机身、摄像头和多个电动旋翼，所述机身设置于所述上架体的上部，所述摄像头设置于所述机身上部的中心，多个所述电动旋翼沿周向依次设置于所述机身的上部。

4.根据权利要求2所述的三栖救援机器人，其特征在于，所述机架还包括前支架和后支架，所述前支架和所述后支架分别设置于所述下架体的前侧和后侧，所述行驶机构设置为两个，两个所述行驶机构的所述旋转轴分别转动安装于所述前支架和所述后支架上。

5.根据权利要求4所述的三栖救援机器人，其特征在于，所述前支架包括两个相互平行的前支板，各所述前支板上均设置有一个第一通孔，各所述第一通孔中均安装有一个第一轴承，前侧的所述行驶机构的所述旋转轴安装于两个所述第一轴承中；所述后支架包括固定块、旋转块和电动推杆，所述固定块固定于下架体的后侧，所述旋转块铰接于所述固定块的后端，所述旋转块的后端设置有第二通孔，所述第二通孔中安装有第二轴承，所述电动推杆的壳体铰接于所述下架体的后侧，所述电动推杆的推杆后端设置有第三通孔，所述第三通孔中安装有第三轴承，后侧的所述行驶机构的所述旋转轴安装于所述第二轴承和所述第三轴承中。

6.根据权利要求1所述的三栖救援机器人，其特征在于，所述驱动机构包括第一电机、主动带轮、从动带轮和皮带，所述第一电机设置于所述机架上，所述主动带轮固定套设于所述第一电机的动力输出轴上，所述从动带轮固定套设于一个所述旋转轴上，所述皮带绕设于所述主动带轮和所述从动带轮上。

7.根据权利要求1所述的三栖救援机器人，其特征在于，所述弹性支撑组件包括多个第二弹簧杆，各所述第二弹簧杆的两端均分别与所述固定支架和所述滑动支架连接；所述变形驱动组件包括电动绞盘和钢丝绳，所述电动绞盘固定于所述固定支架上，所述钢丝绳的一端绕设于所述电动绞盘上，另一端固定于所述滑动支架上。

8.根据权利要求1所述的三栖救援机器人，其特征在于，所述可变形轮杆包括第一轮杆、第二轮杆、第一销轴和缓冲垫，所述第一轮杆的一端铰接于所述固定支架上，所述第二轮杆的一端铰接于所述滑动支架上，所述第一轮杆的另一端和所述第二轮杆的另一端通过第一销轴铰接，所述缓冲垫的一端设置有安装槽，所述缓冲垫罩设于所述第一轮杆和所述第二轮杆的连接处并固定于所述第一销轴上。

9.根据权利要求1所述的三栖救援机器人，其特征在于，所述可折展桨叶包括固定叶片、活动叶片、第二销轴和固定组件，多个所述固定叶片沿周向依次固定于所述支撑架上，所述第二销轴固定于所述固定叶片远离所述支撑架的一端，所述销轴的轴线方向与所述旋转驱动部件的轴线方向相一致，所述活动叶片的一端转动安装于所述销轴上，所述固定组件包括固定板和固定螺钉，所述固定板上设置有安装孔、第一固定孔和第二固定孔，所述固定板通过所述安装孔固定于所述销轴上，所述第一固定孔和所述第二固定孔分别设置于所述安装孔的两侧，所述活动叶片靠近所述固定叶片的一端设置有螺纹孔，所述固定螺钉用于穿过所述第一固定孔并安装于所述螺纹孔中或者用于穿过所述第二固定孔并安装于所述螺纹孔中。

10.根据权利要求9所述的三栖救援机器人，其特征在于，所述活动叶片为光伏板，所述光伏板的表面涂有防护层，所述光伏板用于向所述飞行机构、所述驱动机构、所述变形驱动组件和所述旋转驱动部件供电。

技术总结本发明公开一种三栖救援机器人，涉及救援机器人领域，包括机架、飞行机构、驱动机构和多个行驶机构，飞行机构设置于机架的上部，机架的下部设置有气垫，行驶机构包括旋转轴、两个可变形轮和两个可折展划水桨，多个行驶机构的旋转轴由前至后依次转动安装于机架上，驱动机构设置于机架上并用于驱动旋转轴转动；可变形轮包括固定支架、滑动支架、弹性支撑组件、变形驱动组件和多个可变形轮杆，可折展划水桨包括旋转驱动部件、支撑架和多个可折展桨叶。本发明提供的三栖救援机器人应用范围更广，结构轻便，行走灵活，通用性高。技术研发人员：尚祖恩,刘倩,孟纪阳,杨鹏受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11