技术特征：
1.一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置，其特征在于，其包括：传动机构(100)和推进器摇摆机构(200)，传动机构(100)包括动力单元和传递单元，其中，多个传递单元围绕动力单元布置且并与动力单元相连接，以能被动力单元驱动，每个传递单元分别与一套推进器摇摆机构相连，推进器摇摆机构的数量与传递单元的数量相同，传递单元用于将来自动力单元的驱动力传递给推进器摇摆机构，每一套推进器摇摆机构连接一个推进器，推进器摇摆机构的数量与推进器的数量相同，推进器摇摆机构包括相互铰接的主动摇杆(208)、方形连接杆(211)和z形连接杆(217)，z形连接杆包括第一水平段、垂直段和第二水平段，垂直段分别与第一水平段一端和第二水平段一端固定为一体，第二水平段另一端与推进器固定，主动摇杆(208)一端与传递单元相连接且该端只能原位转动，主动摇杆(208)另一端与方形连接杆(211)的一端铰接，方形连接杆(211)的另一端与z性连接杆的第一水平段另一端铰接，z形连接杆的垂直段只能原位旋转，通过一套动力单元带动多套推进器摇摆机构，从而实现对多个推进器的联动折展。2.如权利要求1所述的一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置，其特征在于，z形连接杆的垂直段原位旋转的位置为z形连接杆转轴处，主动摇杆(208)与传递单元相连接位置为主动摇杆转轴位置，设点a代表主动摇杆转轴的位置，点b代表z形连接杆转轴的位置，点c代表方形连接杆与主动摇杆铰接处的位置，点d代表方形连接杆与z形连接杆的第一水平段铰接处的位置，点c’表示整个推进器摇摆机构处于死点位置时方形连接杆与主动摇杆铰接处的位置，点d’表示整个推进器摇摆机构处于死点位置时方形连杆与z形连接杆第一水平段铰接处的位置，l1表示主动摇杆长度，l2表示方形连接杆长度，l3表示z形连接杆的第一水平段的长度，并且当推进器处于内收状态时，主动摇杆和z形连接杆的第一水平段相互平行，主动摇杆、z形连接杆第一水平段和方形连接杆形成z字形时，b点到ac线的垂直距离为l4，c点到bd’间的垂直距离为l5，各个长度必须满足以下几何关系：(l1+l5)2+(l4+l3)2＝(l1+l2)2整个推进器摇摆机构处于死点位置时，方形连接杆和主动摇杆连接成一条直线，z形连接杆第一水平段与初始位置成直角夹角，此时ac’d’三点连成一条直线。3.如权利要求2所述的一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置，其特征在于，动力单元具有一套，传递单元具有四套，分别为第一传递单元、第二传递单元、第三传递单元和第四传递单元，其中第一传递单元和第二传递单元结构相同，第三传递单元和第四传递单元结构相同，四套传递单元以动力单元为圆心布置，第一传递单元、动力单元和第二传递单元在一条直线上，第三传递单元、动力单元和第四传递单元在一条直线上，推进器摇摆机构具有结构相同的四套，每套传递单元对应连接一套推进器摇摆机构。4.如权利要求3所述的一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置，其特征在于，动力单元包括支撑底座(101)，电机(102)，主齿轮(103)和第一轴端挡圈(104)，其中，电机(102)通过法兰固定于支撑底座(101)，主齿轮(103)通过凹槽和电机(102)转轴上的凸块相匹配，实现主齿轮(103)和电机(102)的连接以使主齿轮能被电机(102)驱动，电机(102)在收到控制系统命令执行正转或者反转时，带动主齿轮(103)正向转动或者反向转动，主齿轮(103)一端通过电机输出轴的轴肩固定，另一端通过第一轴端挡圈(104)限制轴向运动。
5.如权利要求4所述的一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置，其特征在于，第一传递单元和第二传递单元均包括轴承座(105)、第一滚动轴承(106)、轴承端盖(107)、带轮支撑板(108)、第一主动带轮(109)、第一转轴(110)、第一从动齿轮(111)和第一弹性挡圈(112)，其中，第一从动齿轮(111)与主齿轮(103)啮合连接，第一从动齿轮(111)和第一转轴(110)固定连接，第一转轴(110)上设置有轴肩，第一从动齿轮(111)一端被第一转轴(110)的轴肩支撑，另一端被第一弹性挡圈(112)固定，第一转轴(110)下端和第一主动带轮(109)紧配合，第一主动带轮(109)上端通过轴肩固定，下端通过带轮支撑板(108)固定，第一转轴(110)底端通过第一滚动轴承(106)被轴承座(105)支撑，轴承端盖(107)通过螺母限制轴承(106)轴向运动，轴承座(105)安装于支撑底板(101)上。6.如权利要求5所述的一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置，其特征在于，第三传递单元和第四传递单元均包括方形底座(113)、第一铜套(114)、铜套盖板(115)、第二转轴(116)、第二从动齿轮(117)、第二弹性挡圈(118)、圆柱支撑座(119)、第二铜套(120)、第一带轮支撑块(121)、第二主动带轮(122)、第三转轴(123)、第三从动齿轮(124)和第三弹性挡圈(125)，其中，第二从动齿轮(117)与主齿轮(103)啮合，第二从动齿轮(117)一端通过第二转轴的轴肩固定，另一端通过第二弹性挡圈(118)固定，第二从动齿轮(117)与第二转轴(116)紧配合，第二转轴(116)底端与第一铜套(114)配合，第一铜套(114)安装于方形底座(113)中，铜套盖板(115)盖合于方形底座(113)上，方形底座(113)被固定于支撑底座(101)上，第三从动齿轮(124)与第三转轴(123)紧配合，第三从动齿轮(124)的一端固定于第三转轴(123)的轴肩处，另一端被第三弹性挡圈(125)固定，第三转轴(123)下端与第二主动带轮(122)紧配合，第二主动带轮(122)一端被第三转轴(123)轴肩固定，另一端被第一带轮支撑块(121)支撑，第三转轴(123)底端通过第二铜套(120)被圆柱支撑座(119)支撑，第二铜套(120)固定于圆柱支撑座(119)内，圆柱支撑座(119)固定于支撑底板(101)。7.如权利要求6所述的一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置，其特征在于，每一套推进器摇摆机构均还包括凹形支撑座(201)，第二滚动轴承(202)，第一方形端盖(203)，第二带轮支撑块(204)，同步带轮(205)，摇杆转轴(206)，凹槽螺母(207)，锁紧螺母(209)，立柱(210)，第四弹性挡圈(212)，支架支撑座(213)，第三滚动轴承(214)，第二方形端盖(215)和支架转轴(216)，其中，同步带轮(205)与摇杆转轴(206)紧密配合，同步带轮(205)的上端通过摇杆转轴(206)的轴肩固定，下端通过第二带轮支撑块(204)固定，主动摇杆(208)一端和摇杆转轴(206)紧配合并通过凹槽螺母(207)锁紧，主动摇杆(208)随摇杆转轴(206)同步旋转，摇杆转轴(206)下端通过第二滚动轴承(202)内嵌于凹形支撑座(201)中，第二滚动轴承(202)上端被第一方形端盖(203)固定，凹形支撑座(201)固定于支撑底座(101)上，主动摇杆(208)另一端通过立柱(210)和方形连接杆(211)一端铰接，方形连接杆(211)的该端能绕立柱(210)转动，方形连接杆(211)该端通过锁紧螺母(209)与立柱(210)的端部连接，方形连接杆(211)另一端设置有凸起立柱，z形连接杆(217)一端铰接于方形连接杆(211)的凸起立柱处，并通过第四弹性挡圈(212)固定，z形连接杆(217)能绕凸起立柱旋转，z形连接杆(217)中段被支架转轴(216)支撑，支架转轴(216)下端通过第三滚动轴承(214)能绕支架支撑座(213)旋
转，支架支撑座(213)固定在支撑底座(101)上，第三滚动轴承(214)设置在支架支撑座(213)内，第二方形端盖(215)盖合在支架支撑座(213)上，以将第三滚动轴承(214)固定在支架支撑座(213)内。8.如权利要求7所述的一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置，其特征在于，每一套推进器摇摆机构还包括推进器外壳(219)，推进器保护壳(219)套在推进器(218)上并和z形连接杆(217)第二水平段固定连接。9.如权利要求8所述的一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置，其特征在于，所述的传动机构还包括短同步带(126)和长同步带(127)，短同步带(126)一端和第二主动带轮(122)啮合，另一端和一套推进器摇摆机构的同步带轮(205)啮合，长同步带(127)一端和第一主动带轮(109)啮合，另一端和又一套推进器摇摆机构的同步带轮(205)啮合。10.如权利要求2-9之一所述的一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置的工作方法，其特征在于，在跨域无人平台需要增加稳定时，将推进器摇摆机构的主动摇杆和方形连接杆驱动至两者处于一条直线上，推进器摇摆机构处于死点位置，无论跨域无人平台所在的z形连接杆受到何种外部扰动力，跨域无人平台的推进器保持原位不动，在跨域无人平台在地面行驶时，或者在跨域无人平台通过狭窄水下隧道区域时，通过传动机构驱动推进器摇摆机构，将多个推进器折叠收纳至设定位置，以缩小跨域无人平台横截面积，最终能减少阻力又能保证车体安全通过狭窄区域空间，在跨域无人平台在遇到海浪扰动时，根据海浪扰动方向和任务需求，通过传动机构驱动推进器摇摆机构，将多个推进器展开以向外摆动，以增强跨域无人平台横街面积，并提高自身抵抗外部扰动的力矩，最能保证跨域无人平台处于稳定状态。
技术总结
本发明提供了一种应用于跨域无人平台的多推进器联动折展装置和方法，属跨域机器人领域，其包括传动机构和推进器摇摆机构，传动机构包括动力单元和传递单元，多个传递单元围绕动力单元布置且并与动力单元相连接，每个传递单元分别与一套推进器摇摆机构相连，传递单元用于将来自动力单元的驱动力传递给推进器摇摆机构。本发明还提供了多推进器联动折展装置的工作方法。本发明装置可实现四个推进器自主同步折叠与伸展，操控方法简便，还能扩大机构行程，具有自锁功能，跨域无人平台能根据外界行驶环境和任务需求改变推进器空间布局从而适应多种水下复杂工作环境和特殊任务需求本发明装置能增加跨域无人平台抗扰动能力，使其处于稳定状态。处于稳定状态。处于稳定状态。
技术研发人员：韩斌 闫泽峰 梁承元 解恒鹏 肖子玉 陈学东
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/2/24