一种四栖跨域航行器

文档序号:36494725发布日期:2023-12-27 09:56阅读:219来源:国知局
技术简介:
本发明针对现有跨介质飞行器仅能实现两介质转换、适用范围有限的问题,提出一种四栖跨域航行器。通过整合水下推进机构、空中推进机构、机械腿及折叠翼机构,实现航行器在水面、水下、空气、地面四种环境下的自由运动及跨介质转换,突破传统两栖飞行器的局限性。
关键词:四栖跨域航行器,多介质运动

本发明涉及机器人领域,具体涉及一种四栖跨域航行器。


背景技术:

1、跨介质飞行器是一种能够在不同介质之间进行飞行的飞行器。传统飞行器通常设计用于在大气层中飞行,而跨介质飞行器具备在多种环境中自由飞行的能力,例如可以从空气进入水中或者从水中进入空气中。这种飞行器通常具备特殊设计和工程技术,以应对不同介质的特殊要求,跨介质飞行器在军事、探险、科研等领域具有广泛的应用前景。

2、目前的跨介质航行器设计主要集中在两栖水-空跨介质飞行器,如上海交通大学研制的哪吒f,其使用四旋翼实现水下和空中运动,可用于海事应急搜索、水空两域侦察和辅助遥感卫星数据反演标定。

3、综上,目前的两介质飞行器,不具备跨多介质的运动功能,适用范围有限。


技术实现思路

1、本发明为克服现有技术,提供一种四栖跨域航行器。该航行器结构紧凑,能够在水面、水下、空气、地面四种环境下运动及跨介质运动。

2、一种四栖跨域航行器包含外壳、机身骨架、折叠翼机构、水下推进机构、空中推进机构、机械腿、水密舱和电控系统;

3、外壳安装在机身骨架的上部,机身骨架的两侧分别安装有水下推进机构,用于控制航行器在水中运动;

4、空中推进机构安装在外壳上,用于控制航行器在空中飞行;

5、机械腿安装在机身骨架的底部,以实现航行器在地面上行走;

6、折叠翼机构安装在位于外壳内的机身骨架上,用于飞行时提供升力;

7、水密舱安装在机身骨架上,水密舱内布置有可控制航行器在水陆空及跨介质运动的电控系统。

8、进一步地,折叠翼机构包含防水电机、传动轴、锥齿轮组、前机翼和后机翼;

9、防水电机为双输出轴电机,防水电机安装在机身骨架上,防水电机的双输出轴分别连接一个锥齿轮组,其中一个锥齿轮组的输出端分别连接两个前机翼,以驱动两个前机翼展开或收回,另一个锥齿轮组的输出端分别连接两个后机翼,以驱动两个后机翼展开或收回。

10、进一步地,所述锥齿轮组包含锥齿轮a、锥齿轮b、锥齿轮c、齿轮轴、套筒和底座;锥齿轮a安装在电机的一根输出轴上,齿轮轴的下端可转动地设置在安装在机身骨架上的底座中,锥齿轮c固定在齿轮轴上,锥齿轮c由可转动地套在齿轮轴上的套筒支撑,套筒抵靠在底座上,锥齿轮b可转动地设置在齿轮轴的上部,锥齿轮a分别与锥齿轮b和锥齿轮c啮合,其中一个前机翼固定在齿轮轴a的上端,另一个前机翼与锥齿轮b固接。

11、进一步地,所述机械腿包含双轴防水舵机a、双轴防水舵机b、髋关节架、上肢架、下肢架和行走足;

12、髋关节架固定在机身骨架的底部,双轴防水舵机a的壳体固定在髋关节架上,上肢架的上部安装在双轴防水舵机a的两根输出轴上,上肢架的下部安装在双轴防水舵机b的两根输出轴上,双轴防水舵机b的壳体固定在下肢架的上部,行走足固定在下肢架的下部。

13、本发明相比现有技术的有益效果是:

14、本发明涉及的跨介质航行器是一种能够在水面、水下、空气、地面四种环境下运动的跨介质飞行器。可以作为登岛、守岛作战单兵辅助作战装备、岛屿及海岸态势感知设备等,也可用于地震、海啸的灾后搜救工作。

15、可根据所处介质的不同选择不同的驱动模式,可实现跨介质运动,包括水-空跨介质设计以及水-陆跨介质设计;水-空跨介质是指飞行器从水面滑跃起飞和在水面降落的能力;水-陆跨介质是指飞行器登陆和下水能力。

16、下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明:



技术特征:

1.一种四栖跨域航行器,包含外壳(1)、机身骨架(2)、折叠翼机构(3)、水下推进机构(4)、空中推进机构(5)、机械腿(6)、水密舱(7)和电控系统;

2.根据权利要求1所述一种四栖跨域航行器,其特征在于:折叠翼机构(3)包含防水电机(3-1)、传动轴(3-2)、锥齿轮组(3-3)、前机翼(3-4)和后机翼(3-5);

3.根据权利要求2所述一种四栖跨域航行器,其特征在于:所述锥齿轮组(3-3)包含锥齿轮a(3-31)、锥齿轮b(3-32)、锥齿轮c(3-33)、齿轮轴(3-34)、套筒(3-35)和底座(3-36);

4.根据权利要求1所述一种四栖跨域航行器,其特征在于:所述机械腿(6)包含上肢双轴防水舵机(6-1)、下肢双轴防水舵机(6-2)、髋关节架(6-3)、上肢架(6-4)、下肢架(6-5)和行走足(6-6);

5.根据权利要求1所述一种四栖跨域航行器,其特征在于:摄像头(8)和探照灯(9)布置在机身骨架(2)的前部,并由电控系统控制。

6.根据权利要求1所述一种四栖跨域航行器,其特征在于:所述水下推进机构(4)分为两对推进器,其中一对推进器提供水平方向的推力,另一对推进器提供竖直方向的推力。

7.根据权利要求1所述一种四栖跨域航行器,其特征在于:所述空中推进机构(5)为涵道风扇。

8.根据权利要求6所述一种四栖跨域航行器,其特征在于:所述推进器为螺旋桨推进器。

9.根据权利要求1所述一种四栖跨域航行器,其特征在于:所述机身骨架(2)包含上板(2-1)、中板(2-2)和下板(2-3);外壳(1)固在上板(2-1)上,机械腿(6)和水下推进机构(4)固定在中板(2-2)上,折叠翼机构(3)固定在上板(2-1)和中板(2-2)上,水密舱(7)固定在下板(2-3)上。

10.根据权利要求2所述一种四栖跨域航行器,其特征在于:所述前机翼(3-4)、后机翼(3-5)和机身骨架(2)均由碳纤维制成。


技术总结
一种四栖跨域航行器,它包含外壳、机身骨架、折叠翼机构、水下推进机构、空中推进机构、机械腿、水密舱和电控系统;外壳安装在机身骨架的上部,机身骨架的两侧分别安装有水下推进机构,用于控制航行器在水中运动;外壳上安装有空中推进机构,用于控制航行器在空中飞行;机身骨架的底部安装有机械腿,以实现航行器在地面上行走;位于外壳内的机身骨架上布置有用于飞行时提供升力的折叠翼机构和水密舱,水密舱内布置有可控制航行器在水陆空及跨介质运动的电控系统。本发明航行器结构紧凑,能够在水面、水下、空气、地面四种环境下运动及跨介质运动。

技术研发人员:商志刚,王人恺,乔钢,门燕欢,罗荣,李沫,黄韦婷,王馨婧
受保护的技术使用者:哈尔滨工程大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!