阅读说明：本技术 一种水陆两用机器人 (Amphibious robot ) 是由 杜鹏 郝欣恺 胡海豹 黄潇 于 2020-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水陆两用机器人,包括外球壳,所述外球壳的两侧外壁上分别固定安装有侧气囊a与侧气囊b,所述外球壳外表面的中部位置处开设有中槽,所述外球壳的顶面开设有安装槽a,且安装槽a内固定安装有光伏板,所述外球壳的底部可拆卸安装有底壳,所述底壳的外表面上开设有安装槽b；本发明通过在内部安装有可驱动转动的重物块,重物块旋转时可有效改变重物块的位置,从而有效改变该球体机器人的重心位置,使该机器人向重心位置处滚动,通过重心的变化驱动该机器人,该驱动方式也同样适用于水陆,不会在外部增设其他的驱动结构,大大提高了该机器人整体的美观性也使机器人结构不会特别复杂,维修保养方便。(The invention discloses an amphibious robot, which comprises an outer spherical shell, wherein side air bags a and b are fixedly installed on the outer walls of the two sides of the outer spherical shell respectively, a middle groove is formed in the middle position of the outer surface of the outer spherical shell, an installation groove a is formed in the top surface of the outer spherical shell, a photovoltaic panel is fixedly installed in the installation groove a, a bottom shell is detachably installed at the bottom of the outer spherical shell, and an installation groove b is formed in the outer surface of the bottom shell; according to the spherical robot, the weight block capable of driving to rotate is arranged in the spherical robot, the position of the weight block can be effectively changed when the weight block rotates, so that the gravity center position of the spherical robot is effectively changed, the spherical robot rolls to the gravity center position, the spherical robot is driven through the change of the gravity center, the driving mode is also suitable for land and water, other driving structures cannot be additionally arranged outside, the integral attractiveness of the spherical robot is greatly improved, the structure of the spherical robot cannot be particularly complex, and the spherical robot is convenient to maintain.)

一种水陆两用机器人

技术领域

本发明属于机器人领域，具体是一种水陆两用机器人。

背景技术

随着科技的发展，对于机器人的研究也变得越来越深入，机器人是一种自动执行工作的机器装置。可通过接受人类指挥直接运行，也可直接在内部设定程序，根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人的出现可取代人们完成一些危险、艰难的工作任务，它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

传统的机器人一般分为陆地机器人、水面机器人与飞天机器人几种，一般同种类的机器人只能完成某一类型的工作，例如一般陆地机器人无法在水体内运行，水面机器人也无法在陆地运行，导致其功能性大打折扣，有的机器人上既安装有陆地驱动机构又安装有水面驱动机构，但由于结构众多，导致机器人结构复杂，且增加了机器人本身的体积，不便于使用，后期的维修与保养成本过高，且传统的机器人一般都是在内置安装有电池，供该机器人使用，但由于机器人一般工作时间都较长，尤其是对于这种运行类机器人，使用行程也交远，一般内部安装的电池容量不足以支撑机器人用电，需要经常对其进行充电，较为麻烦，且也会消耗大量的电能，需要进行一定改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水陆两用机器人，以解决上述背景技术中提出的传统的机器人一般分为陆地机器人、水面机器人与飞天机器人几种，一般同种类的机器人只能完成某一类型的工作，例如一般陆地机器人无法在水体内运行，水面机器人也无法在陆地运行，导致其功能性大打折扣，有的机器人上既安装有陆地驱动机构又安装有水面驱动机构，但由于结构众多，导致机器人结构复杂，且增加了机器人本身的体积，不便于使用，后期的维修与保养成本过高，且传统的机器人一般都是在内置安装有电池，供该机器人使用，但由于机器人一般工作时间都较长，尤其是对于这种运行类机器人，使用行程也交远，一般内部安装的电池容量不足以支撑机器人用电，需要经常对其进行充电，较为麻烦，且也会消耗大量的电能的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水陆两用机器人，包括外球壳，所述外球壳的两侧外壁上分别固定安装有侧气囊a与侧气囊b，所述外球壳外表面的中部位置处开设有中槽，所述外球壳的顶面开设有安装槽a，且安装槽a内固定安装有光伏板，所述外球壳的底部可拆卸安装有底壳，所述底壳的外表面上开设有安装槽b，所述安装槽b的内部通过连接轴转动安装有提手，且连接轴上安装有连接弹簧a，所述外球壳的底面开设有安装槽c，所述安装槽c的内侧通过连接弹簧b安装有连接插销，所述侧气囊a与侧气囊b的内部均通过安装支架固定安装有蓄电池，所述外球壳的中心位置处固定安装的中置安装轴上固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端上安装的转轴一端通过轴套固定安装有连接杆，所述连接杆的底端固定安装有重物块，所述光伏板及驱动电机均与蓄电池电性连接。

作为本发明的进一步方案：所述侧气囊a与侧气囊b的外部均固定安装有气嘴。

采用上述方案，通过安装有气嘴，可通过气嘴向侧气囊a与侧气囊b内充气，使侧气囊a与侧气囊b膨胀，在水体内侧气囊a与侧气囊b可提高该机器人的浮力。

作为本发明的再进一步方案：所述中槽内固定安装有防滑垫，且防滑垫的外表面上具有若干凸起颗粒。

采用上述方案，通过安装有防滑垫，可有效提高该机器人在陆地上运行时的摩擦力，避免机器人在运行中打滑，凸起颗粒进一步提高了该机器人与地面接触的摩擦力。

作为本发明的再进一步方案：所述连接弹簧a一端与连接轴的外壁之间固定连接，且连接弹簧a另一端与安装槽b侧壁之间固定连接。

采用上述方案，当转动提手时，该连接轴同时转动，由于连接弹簧a另一端与安装槽b侧壁之间固定连接，导致连接弹簧a产生形变，当松开提手时，连接弹簧a失去扭力，会进行复原，从而通过连接轴带动提手复位，完成对于提手的自动收纳。

作为本发明的再进一步方案：所述提手的外部套接安装有防滑套。

采用上述方案，通过安装有防滑套，有效提高了该提手的外部摩擦力。

作为本发明的再进一步方案：所述连接插销的外部固定安装有凸块，且连接插销一端穿过并卡嵌入所述底壳内部开设的连接孔内。

采用上述方案，通过安装有凸块，可通过凸块有效移动该连接插销，连接插销一端穿过并卡嵌入所述底壳内部开设的连接孔内可完成对于底壳的有效固定连接。

作为本发明的再进一步方案：所述驱动电机关于外球壳的纵向中心轴对称安装有两个，且驱动电机均安装于中置安装轴上。

采用上述方案，双驱动电机可同时有效驱动连接杆与重物块旋转，且驱动电机均安装于中置安装轴上保证了驱动电机的重力同轴，不会出现重心不稳的情况。

作为本发明的再进一步方案：所述光伏板与安装槽a之间安装有密封垫。

采用上述方案，通过安装有密封垫，避免该机器人在水体内运行时，水通过光伏板与安装槽a之间的间隙流入机器人内。

作为本发明的再进一步方案：所述连接杆与重物块均可在外球壳的竖直平面内°旋转。

采用上述方案，连接杆与重物块均可在外球壳的竖直平面内°旋转可使该球体机器人有效做滚体运动。

与现有技术相比，本发明通过设计为球体，在外部安装有防滑垫，在外部安装有气囊，使该机器人即可在陆地上运行也可在水面上，实现了水陆两用的功能，防滑垫可有效提高该机器人在陆地上运行时的摩擦力，避免机器人在运行中打滑，气囊可有效提高该机器人在水体内的浮力，有效使该机器人漂浮在水面上，功能强大；

本发明通过在内部安装有可驱动转动的重物块，重物块旋转时可有效改变重物块的位置，从而有效改变该球体机器人的重心位置，使该机器人向重心位置处滚动，通过重心的变化驱动该机器人，该驱动方式也同样适用于水陆，不会在外部增设其他的驱动结构，大大提高了该机器人整体的美观性也使机器人结构不会特别复杂，维修保养方便；

本发明通过在外部安装有光伏板，在不使用该机器人时，可将该机器人置于阳光下，光伏板可对太阳能进行有效收集并转化为电能储存至蓄电池内，供该机器人用电，有效利用了可再生能源；

本发明通过在外部安装有可拆卸的底壳，底壳与球壳之间设置有防水密封外垫，当球体内的结构发生损坏时，可快速拆卸该底壳对内部的结构进行检修，方便快捷，防水密封外垫可有效避免该机器人在水体内运行时水进入该机器人内；

本发明通过在底壳上安装有可自动收纳的提手，可通过提手对该机器人进行携带，较为便携，且不使用该提手时，该提手可自动收入，不会影响该机器人的美观度也不会影响该机器人的运行效果；

本发明通过安装有具有弹簧的连接插销，在对底壳进行稳固安装时，直接使连接插销插嵌入该球壳内的连接孔即可完成安装，拆卸时，使连接插销脱离连接孔即可完成拆卸，安装拆卸较为方便快捷，且安装时的稳固性较高。

附图说明

图1为一种水陆两用机器人的结构示意图。

图2为一种水陆两用机器人的俯视图。

图3为一种水陆两用机器人的底面结构示意图。

图4为一种水陆两用机器人的内部结构示意图。

图5为一种水陆两用机器人中A处的放大结构示意图。

图6为一种水陆两用机器人中B处的放大结构示意图。

图中：1、外球壳；2、防滑垫；3、中槽；4、气嘴；5、侧气囊a；6、侧气囊b；7、光伏板；8、安装槽a；9、防水密封外垫；10、底壳；11、提手；12、安装槽b；13、安装支架；14、蓄电池；15、驱动电机；16、转轴；17、轴套； 18、中置安装轴；19、连接杆；20、重物块；21、连接弹簧a；22、连接轴；23、防滑套；24、安装槽c；25、凸块；26、连接插销；27、连接弹簧b。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-6，一种水陆两用机器人，包括外球壳1，所述外球壳1的两侧外壁上分别固定安装有侧气囊a5与侧气囊b6，所述侧气囊a5与侧气囊b6的外部均固定安装有气嘴4，通过安装有气嘴4，可通过气嘴4向侧气囊a5与侧气囊 b6内充气，使侧气囊a5与侧气囊b6膨胀，在水体内侧气囊a5与侧气囊b6可提高该机器人的浮力，所述外球壳1外表面的中部位置处开设有中槽3，所述中槽3内固定安装有防滑垫2，且防滑垫2的外表面上具有若干凸起颗粒，通过安装有防滑垫2，可有效提高该机器人在陆地上运行时的摩擦力，避免机器人在运行中打滑，凸起颗粒进一步提高了该机器人与地面接触的摩擦力，所述外球壳1 的顶面开设有安装槽a8，且安装槽a8内固定安装有光伏板7，所述外球壳1的底部可拆卸安装有底壳10，所述底壳10的外表面上开设有安装槽b12，所述安装槽b12的内部通过连接轴22转动安装有提手11，且连接轴22上安装有连接弹簧a21，所述连接弹簧a21一端与连接轴22的外壁之间固定连接，且连接弹簧a21另一端与安装槽b12侧壁之间固定连接，当转动提手11时，该连接轴22 同时转动，由于连接弹簧a21另一端与安装槽b12侧壁之间固定连接，导致连接弹簧a21产生形变，当松开提手11时，连接弹簧a21失去扭力，会进行复原，从而通过连接轴22带动提手11复位，完成对于提手11的自动收纳，所述提手11 的外部套接安装有防滑套23，通过安装有防滑套23，有效提高了该提手11的外部摩擦力，所述外球壳1的底面开设有安装槽c24，所述安装槽c24的内侧通过连接弹簧b27安装有连接插销26，所述连接插销26的外部固定安装有凸块25，且连接插销26一端穿过并卡嵌入所述底壳10内部开设的连接孔内，通过安装有凸块25，可通过凸块25有效移动该连接插销26，连接插销26一端穿过并卡嵌入所述底壳10内部开设的连接孔内可完成对于底壳10的有效固定连接，所述侧气囊a5与侧气囊b6的内部均通过安装支架13固定安装有蓄电池14，所述外球壳1的中心位置处固定安装的中置安装轴18上固定安装有驱动电机15，所述驱动电机15关于外球壳1的纵向中心轴对称安装有两个，且驱动电机15均安装于中置安装轴18上，双驱动电机15可同时有效驱动连接杆19与重物块20旋转，且驱动电机15均安装于中置安装轴18上保证了驱动电机15的重力同轴，不会出现重心不稳的情况，所述驱动电机15的输出端上安装的转轴16一端通过轴套 17固定安装有连接杆19，所述连接杆19的底端固定安装有重物块20，所述连接杆19与重物块20均可在外球壳1的竖直平面内360°旋转，连接杆19与重物块20均可在外球壳1的竖直平面内360°旋转可使该球体机器人有效做滚体运动，所述光伏板7及驱动电机15均与蓄电池14电性连接，所述光伏板7与安装槽a8之间安装有密封垫，通过安装有密封垫，避免该机器人在水体内运行时，水通过光伏板7与安装槽a8之间的间隙流入机器人内。

需要说明的是：外球壳1、防水密封外垫9与密封垫采用的均可以为树脂材质，蓄电池14的型号可以为LC-P12100，驱动电机15的型号可以为IH6PF6N-19，防滑垫2与防滑套23采用的均可以为橡胶材质。

本发明的工作原理是：使该机器人在陆地上运行时，直接开启驱动电机15，驱动电机15通过转轴16带动连接杆19与重物块20在竖直平面内运动，使该球体机器人内部的重心也在该竖直平面内实时改变，从而驱动该机器人朝着重心变化的方向滚动，实现该机器人的陆地运行，防滑垫2可有效提高该机器人在陆地上运行时的摩擦力，避免机器人在运行中打滑，当需要在水面运行时，通过气嘴 4向侧气囊a5与侧气囊b6内充气，使侧气囊a5与侧气囊b6膨胀，将该机器人放置在水面上，球状外形使机器人漂浮在水面上，且侧气囊a5与侧气囊b6可提高该机器人的浮力，开启驱动电机15，通过上述同样的方式，使该机器人在水面上运行，在不使用该机器人时，可将该机器人置于阳光下，光伏板7可对太阳能进行有效收集并转化为电能储存至蓄电池14内，供该机器人后续用电，当球体内的结构发生损坏时，可使连接插销26一端脱离底壳10内部开设的连接孔，快速拆卸该底壳10对内部的结构进行检修，检修后安装底壳10时，使连接插销 26一端在连接弹簧b27的作用下穿过并卡嵌入底壳10内部开设的连接孔内可完成对于底壳10的有效固定连接，需要携带该机器人时，将提手11转出，当转动提手11时，该连接轴22同时转动，由于连接弹簧a21另一端与安装槽b12侧壁之间固定连接，导致连接弹簧a21产生形变，当松开提手11时，连接弹簧a21 失去扭力，会进行复原，从而通过连接轴22带动提手11复位，完成对于提手11 的自动收纳。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。