[发明专利]一种海底陆上两栖机器人

说明书

本发明属于两栖机器人技术领域，具体涉及一种海底陆上两栖机器人。本发明在作业车遇到海沟，岩石堆等极端地形时，利用大功率涵道推进器将机器人主体应急推起，实现“跳跃”机动，越过此地形。本发明采用抗海岸泥沙及海底沉积物型履带，并在履带上加装正弦曲线型履刺，底部负重轮采取坦克常用的扭杆悬挂减震，每个负重轮可以单独利用弹性轮轴的扭力吸收压力。同时本发明预留了通用平台，可加装机械手、摄像头、焊枪等各种功能模块，实现功能的模块化与通用化，保证了水陆两栖转场作业能力。本发明具有强的地形适配能力，并可以根据作业模式切换作业模块，增强了机器人使用的适应性，减少了机器人的总体开发成本。

技术领域

本发明属于两栖机器人技术领域，具体涉及一种海底陆上两栖机器人。

背景技术

现阶段陆上作业机器人主要用于搜救、排爆、抢险等对于人员来说存在极大安全隐患的任务。根据作业环境不同，可分陆用和海域用两类。在灾难救援中，救援人员只有非常短的时间(48小时) 用于在倒塌的废墟中寻找幸存者，否则发现幸存者的几率几乎为零。在这种紧急而危险的环境下，救灾机器人可以为救援人员提供帮助。因此，将具有自主智能的救灾机器人用于危险和复杂的灾难环境下“搜索和营救”(SAR)幸存者，是机器人学中的一个新兴而富有挑战性的领域。

接近零度，各种海流作用不均匀，最重要的是各种流塑状沉积物严重拖缓作业车的行进，甚至使之困住。以往的履带式作业车很易受这种极端地形的干扰，而另一种专门克服沉积物的作业车推进方式—螺旋推进式，虽然带来了强进的动力，高灵活性却不失牢固的抓地性，却像“犁地”般严重破坏了海底原有的地貌及生态环境。

发明内容

本发明的目的在于克服水下机器人在极端环境下无法行进的问题而提供一种海底陆上两栖机器人，可以在沉积严重的海床上仍然有效的工作。

一种海底陆上两栖机器人，包括总体框架、水平涵道螺旋桨推进器2、垂直涵道螺旋桨推进器5、和履带运动系统；所述总体框架作为海底陆上两栖机器人的骨架和支撑部件，包括顶部浮力模块1、底部平台7及周向外壳；所述水平涵道螺旋桨推进器2有四组，呈X型设置于总体框架内部四周，用于在水中悬浮作业时的水平面上的运动；所述顶部浮力模块1 与底部平台7上均开设有通孔6；所述垂直涵道螺旋桨推进器5布置于总体框架内，且与上下通孔6相通，垂直涵道螺旋桨推进器5用于在海底极端环境下将机器人应急推起，实现跳跃机动，同时也可以通过垂直涵道螺旋桨推进器5来增加履带模式下机器人的抓地能力；所述履带运动系统安装于底部平台7下方两侧，包括履带3和负重轮4；所述负重轮4采用“扭杆悬挂减震”，每个负重轮4可以单独利用弹性轮轴的扭力吸收压力，可与各种崎岖地面实现基本咬合，实现减震效果。

进一步地，所述的履带3上加装正弦曲线型履刺，实现履带面与海底流塑状沉积物的咬合，以及履刺与沉积物10cm～15cm以下岩石层的咬合，增大抓地性的同时避免了车体陷入沉积物中，通过增大履刺侧面积可有效减轻海流冲击带来的车体侧移。

进一步地，海底陆上两栖机器人在水下处于履带模式并遭遇海沟，岩石堆等极端地形时，水平涵道螺旋桨推进器2通过推力分配产生向前的水平推力，垂直涵道螺旋桨推进器5产生向上的推力将海底陆上两栖机器人应急推起，实现跳跃机动，越过此地形后，再继续以履带抓地行进；当海底陆上两栖机器人工作中由于环境摩擦较小产生打滑时，通过垂直涵道螺旋桨推进器5产生向下的推力，增强抓地能力；当海底陆上两栖机器人处于泥泞地区使履带陷入地面时，通过垂直涵道螺旋桨推进器5产生向上的推力，将海底陆上两栖机器人带出此区域。

进一步地，所述底部平台7可以根据任务的不同加装机械手、摄像头、焊枪等各种功能模块，实现功能的模块化与通用化，保证了水陆两栖转场作业能力。

本发明的有益效果在于：