中轮板3能够转动；中轮板盖12通过连接螺钉盖住中轮板体9的 空腔，中轮板盖12与中轮板体9之间有0形密封圈，起到密封的作用。
[0028] 所述的末端轮板4是由末端轮板体10、末端轮板盖13、连接螺钉及0形密封圈组成； 所述末端轮板体10为中空的实体，末端轮板盖13通过连接螺钉盖住末端轮板体10的空腔， 末端轮板盖13与末端轮板体10之间有0形密封圈，起到密封的作用。
[0029] 所述的齿轮减速装置Π 由小传动锥齿轮15、大传动锥齿轮16及齿轮传动轴17组 成;所述小传动锥齿轮15与轮板驱动电机相连，小传动锥齿轮15与大传动锥齿轮16啮合连 接，大传动锥齿轮16与齿轮驱动轴17相连。
[0030] 本实施例轮腿变形机器人结构的工作原理如下： 如图2、图3所示，轮腿步态可调整两栖机器人做轮式步态动作。轮腿驱动电机5驱动行 走子系统单元I，前轮板2相对于机体1在某一位置，中轮板驱动电机6驱动中轮板3转动，当 中轮板3与前轮板2的角度成:^时，前轮板2中的中轮板驱动电机6停止工作，中轮板3停止 转动。中轮板3中的末端轮板驱动机电机7驱动末端轮板4转动，当末端轮板4的与中轮板3的 角度成，末端轮板4与前轮板2的角度成12T时，末端轮板驱动电机7停止工作，末端轮板 4停止转动。整个行走子系统单元I表现为轮式结构，前轮板2与中轮板3中的轮板驱动电机 都停止工作，只有轮腿驱动电机5驱动行走子系统单元I转动，两栖机器人以轮式步态移动。 因为每个轮板的单侧弧面长度为周长2W的1/6,所以轮式结构中每个轮板恰好重合，保证 两栖机器人在轮式步态时与地面接触。
[0031] 如图4所示，轮腿步态可调整两栖机器人做直立摆动桨动作或直立行走步态。前轮 板2相对于机体1在某一位置，前轮板2中的中轮板驱动电机驱动中轮板3转动，当中轮板3侧 面与前轮板2的侧面相互平行时，且中轮板3在前轮板2左边，前轮板2中的中轮板驱动电机6 停止工作，中轮板3停止转动。中轮板3中的末端轮板驱动电机7驱动末端轮板4转动，当末端 轮板4侧面与中轮板3的侧面相互平行，且末端轮板4在中轮板3的左边，中轮板3中的末端轮 板驱动电机7停止工作，末端轮板4停止转动。行走子系统单元I表现为直立结构，当两栖机 器人在水域或陆上环境移动时，前轮板2与中轮板3中的轮板驱动电机停止工作，只有轮腿 驱动电机5驱动行走子系统单元I摆动，轮腿步态调整为两栖机器人做直立摆动桨动作或直 立行走步态。
[0032] 如图5所示，轮腿变形机器人腿式行走步态动作。行走子系统单元I为行走关节机 构，轮腿驱动电机5驱动前轮板2摆动，中轮板3相对于前轮板2可以摆动任意角度，同理末端 轮板4也可以相对于中轮板3摆动任意角度。4个旋转行走系统单元I之间相互配合，可以实 现两栖机器人多种腿式步态动作，如行走步态，爬行步态等。
【主权项】
1. 一种便于密封的轮腿步态可调整两栖机器人，主要由机体（1)和4套行走子系统单元 (I)组成，其特征在于:所述的行走子系统单元（I)由前轮板(2)、中轮板(3)及末端轮板(4) 组成;所述的机体（1)空腔内前后对称放置4个轮腿驱动电机(5)，机体（1)通过轮腿驱动电 机(5)与前轮板(2)相连，所述中轮板(3)安装在前轮板(2)上，所述末端轮板(4)安装在中轮 板(3 )上;机体盖板(14 )盖住整个机体(1)空腔，机体盖板(14 )与机体(1)之间有0形密封圈， 起到密封的作用。2. 根据权利要求1所述的便于密封的轮腿步态可调整两栖机器人，其特征在于:所述的 前轮板(2)、中轮板(3)及末端轮板(4)的轮缘面具有相同的半径r，且所述前轮板(2)、中轮 板(3)及末端轮板(4)单侧弧面长度为周长2W的1/6。3. 根据权利要求1所述的便于密封的轮腿步态可调整两栖机器人，其特征在于:所述的 前轮板(2 )由中轮板驱动电机(6)、前轮板体(8)、前轮板盖（11)、连接螺钉及0形密封圈组 成;所述的前轮板体(8 )为中空的实体，前轮板体(8 )的空腔中装有中轮板驱动电机(6 );所 述的中轮板驱动电机(6)通过齿轮减速装置（Π )与中轮板(3)相连，在中轮板驱动电机(6) 的驱动下，中轮板(3)相对于前轮板(2)能够转动;前轮板盖（11)通过连接螺钉盖住前轮板 体(8)的空腔，前轮板盖(11)与前轮板体(8)之间有0形密封圈，起到密封的作用。4. 根据权利要求1所述的便于密封的轮腿步态可调整两栖机器人，其特征在于:所述的 中轮板(3)由末端轮板驱动电机(7)、中轮板体(9)、中轮板盖(12)、连接螺钉及0形密封圈组 成;所述的中轮板体(9)为中空的实体，中轮板体(9 )的空腔中装有末端轮板驱动电机(7 ); 所述的末端轮板驱动电机(7)通过齿轮减速装置（Π )与末端轮板(4)相连，在末端轮板驱动 电机(7)的驱动下，末端轮板(4)相对于中轮板(3)能够转动；中轮板盖(12)通过连接螺钉盖 住中轮板体(9)的空腔，中轮板盖(12)与中轮板体(9)之间有0形密封圈，起到密封的作用。5. 根据权利要求1所述的便于密封的轮腿步态可调整两栖机器人，其特征在于:所述的 末端轮板(4)是由末端轮板体(10)、末端轮板盖(13)、连接螺钉及0形密封圈组成;所述末端 轮板体（10 )为中空的实体，末端轮板盖（13 )通过连接螺钉盖住末端轮板体（10 )的空腔，末 端轮板盖(13)与末端轮板体(10)之间有0形密封圈，起到密封的作用。6. 根据权利要求3或4所述的便于密封的轮腿步态可调整两栖机器人，其特征在于:所 述的齿轮减速装置（Π )由小传动锥齿轮（15)、大传动锥齿轮（16)及齿轮传动轴（17)组成； 所述小传动锥齿轮(15)与轮板驱动电机相连，小传动锥齿轮(15)与大传动锥齿轮(16)啮合 连接，大传动锥齿轮(16)与齿轮驱动轴（17)相连。
【专利摘要】本发明涉及一种便于密封的轮腿步态可调整两栖机器人，主要由机体和4套行走子系统单元组成，所述的行走子系统单元由前轮板、中轮板及末端轮板组成；所述的机体空腔内前后对称放置4个轮腿驱动电机，机体通过轮腿驱动电机与前轮板相连，所述中轮板安装在前轮板上，所述末端轮板安装在中轮板上；机体盖板盖住整个机体空腔，机体盖板与机体之间有O形密封圈，起到密封的作用。通过调整各驱动电机的动作，实现轮式步态和腿式步态的切换及腿式步态的多样性调整，本发明提高了两栖人行走系统步态调整理的紧凑性，增强了两栖机器人对非结构环境的适应性。
【IPC分类】B60F3/00, B62D57/04, B62D57/028
【公开号】CN105667623
【申请号】CN201610119999
【发明人】季洪超, 刘吉成, 江盼阁, 杨金帅
【申请人】上海大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月3日