一种陆空两栖机器人

1.本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种陆空两栖机器人。


背景技术：

2.陆空两栖机器人是一种能在空中飞行且能在地面行走的平台，还可根据任务需求挂载不同任务载荷，应用于侦察、打击、电力巡线、无人巡检等场景，近年来，陆空两栖机器人得到迅速发展。例如，文献号为cn204309541u的中国发明公开了一种陆空两栖机器人，其飞行装置采用顶部旋翼，陆行装置采用仿生轮，其主要用于电力巡线，而文献号为cn107097599b的中国发明专利公开了一种陆空两栖机器人，该陆空两栖机器人采用包括机架部分、螺旋桨部分、脚架部分、机械手部分、控制部分，其顶部设置螺旋桨，下方设置脚架，脚架中心位置设置机械手，其主要应用于军事和民用领域。文献号为cn115416435a的中国发明专利公开了一种球形陆空两栖机器人，该种机器人包括飞行模块、地面滚动模块和支撑模块；该机器人可实现地面滚动、空中飞行及两种运动模式的自主切换。前述的此类陆空两栖机器人均采用了开放桨结构，开放桨结构不仅噪音大、安全性差，效率也比涵道螺旋桨低。为解决前述问题，文献号为cn212685141u的中国发明专利公开了一种陆空两用涵道式无人机，其通过在无人机主体上开设涵道孔并在涵道孔内安装有升力风扇，解决了安全性差、效率低下的问题，而文献号为cn113199915b的中国发明专利公开了一种陆空两栖无人机及其飞行控制方法，该陆空两栖无人机于机身上开设涵道螺旋桨，并在机身两侧设置可收折的机翼，此种陆空两栖无人机也是在机身上直接开设涵道，其机身体积较大，因此在使用场景上仍然存在较大的限制，占地面积大，灵活性和适应性差，仍需进一步改进。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种陆空两栖机器人，所述陆空两栖机器人采用了多个涵道螺旋桨结构，其具有噪音小、安全性高、效率高的特点，且并不占用机身组件空间，同时，该陆空两栖机器人的行走系统采用履带结构，环境适应性好，越障能力强。
4.为达到上述技术效果，本发明采用了以下技术方案：
5.一种陆空两栖机器人，包括：
6.机身组件；
7.履带组件，设于所述机身组件下方，可在该陆空两栖机器人在陆地行走时提供动力和支撑；
8.至少两组涵道组件，其对称布置于机身组件两侧，每组所述涵道组件均包括涵道支架以及设于所述涵道支架远离机身组件一端的至少一个涵道总成，所述涵道组件相对于机身组件具有展开状态和折叠状态，当所述涵道组件处于展开状态时，涵道组件位于所述机身组件的两侧，当所述涵道组件处于折叠状态时，涵道组件均向上收折并位于所述机身组件的正上方，以此极大地缩小其处于折叠状态下的机身组件占地面积，以提高其使用的
灵活性和便捷性。
9.在本实施例中，为对该陆空两栖机器人提供飞行动力，该涵道支架包括转动连接部，所述涵道支架通过所述转动连接部固定连接至所述机身组件，所述涵道支架于所述转动连接部的两端分别形成向机身组件外侧延伸的第一轴杆和第二轴杆，所述第一轴杆和第二轴杆的末端各设有一个涵道总成，所述涵道总成包括涵道圈以及设于所述涵道圈内侧的螺旋桨组件；所述第一轴杆和第二轴杆之间还设置有第一电机安装位，所述第一电机安装位用于安装第一电机，所述第一电机为所述螺旋桨组件供电。
10.优选地，所述涵道圈的轴向高度为0.5～0.6倍履带组件水平宽度，以使得该陆空两栖机器人在折叠后整体可呈立方体形状，便于运输和抓握。
11.进一步地，所述涵道支架在靠近机身组件的一端设有与所述涵道支架刚性连接的外部轴，该外部轴的内部形成中空通道且所述中空通道内同轴地套设有中心转轴；所述外部轴的内壁中段相对地设置有第一限位槽和第二限位槽，所述中心转轴的中部沿所述中心转轴的径向方向设有限位销，所述限位销的两端分别定位于所述第一限位槽和所述第二限位槽内，所述限位销的两端可分别于所述第一限位槽内和所述第二限位槽内沿所述中心转轴的轴线方向滑动和/或沿所述中心转轴的周向方向转动，在该涵道支架绕机身组件转动过程中，该限位销可有效限制该涵道组件的转动角度，以避免该涵道组件损坏。
12.优选地，所述中心转轴的一端设有第一座体，所述中心转轴在远离所述第一座体的一端设有第二座体，所述中心转轴通过所述第一座体和第二座体固定连接至所述机身组件；所述中心转轴于所述定位销的一侧设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧定位于所述外部轴与中心转轴的间隙内，且所述压缩弹簧具有第一头端和第二头端，所述第一头端以所述第一座体或第二座体为支撑点，所述外部轴的内壁于所述定位销与第一座体或第二座体之间设置有限位凸起，所述压缩弹簧的第二头端远离所述第一头端且作用于所述限位凸起，该压缩弹簧的设置，使得该中心转轴可在弹簧力作用下处于外部轴的中心位置，同时，该压缩弹簧的设置同时可起到限制涵道组件轴向位置以及消除转动副间隙的作用。
13.优选地，所述履带组件包括两组履带总成且两组所述履带总成对称布置于所述机身组件的两侧，以使得所述陆空两栖机器人可稳定行走。具体地，每个所述履带总成均包括履带支架、绕设于所述履带支架上的履带本体以及转动连接于所述履带支架的转动轮组，该转动轮组包括至少一个可由电机驱动的主动轮以及可在主动轮带动下相对于所述履带支架转动的从动轮组。
14.进一步地，本发明提供的陆空两栖机器人的履带组件作为其在地面行驶的动力承载整个系统重量，为提高该陆空两栖机器人的越障能力，该履带支架包括水平段和两个分别形成于所述水平段两端且向上倾斜的斜面段，该水平段位于所述机身组件的正下方，所述水平段与两个斜面段共同构成u形结构，且该水平段与斜面段之间的夹角为120～170
°
，以此提高该陆空两栖机器人的越障能力。
15.进一步地，为减小该履带总成整体的重量，以实现陆空两栖机器人的轻量化，该从动轮组包括第一从动轮组和第二从动轮组，所述第一从动轮组包括四个转向从动轮，四个所述转向从动轮分别设置在所述履带支架的水平段和斜面段的连接处以及每个斜面段远离水平段的一端，该第二从动轮组包括多个负重从动轮，所述负重从动轮均转动连接至所述履带支架的水平段和/或斜面段，优选地，该负重从动轮转动连接至所述水平段。
16.优选地，为使得该履带本体在陆空两栖机器人行驶过程中始终保持在该履带支架上，该从动轮组还包括第三从动轮组，所述第三从动轮组包括至少两个第一压带轮和至少两个第二压带轮，所述第一压带轮位于所述履带支架的水平段与斜面段的连接处，所述主动轮设于水平段的正上方并位于所述水平段的中部，所述第二压带轮分别位于所述主动轮的两侧，所述履带本体由第三从动轮组的下方通过；所述主动轮通过轴承支架转动连接至所述履带支架，且所述履带支架于所述主动轮的一端还设有第二电机支架，所述第二电机支架的内部可供安装第二电机，且所述履带总成通过所述第二电机支架固定连接至所述机身组件，通过该第一压带轮和第二压带轮与履带支架的配合，可有效地使该履带本体保持在该履带支架上，避免履带脱落风险。
17.进一步地，该陆空两栖机器人还包括驱动组件，该驱动组件包括输入端和驱动端，该驱动端受所述输入端驱动并作用于所述涵道组件，以使所述涵道组件在折叠状态和展开状态之间转换，从而使得该陆空两栖机器人可在自主飞行和自主行走之间进行状态切换。
18.进一步地，为驱动该涵道组件在折叠状态和展开状态之间转换，该输入端包括通过水平转轴转动连接至所述机身组件的主动杆，所述驱动端包括与所述主动杆转动连接的从动杆，所述从动杆远离所述主动杆的一端铰接至所述涵道支架，所述驱动组件还包括自锁舵机，所述自锁舵机的输出端固定连接至所述水平转轴。
19.进一步地，所述机身组件上还设置有载荷组件，所述载荷组件设于所述机身组件的前端，所述载荷组件包括纵向连接轴，所述纵向连接轴可固定连接至所述机身组件，所述纵向连接轴的底端设有横向载荷部，所述横向载荷部至少具有两个朝向机身组件前侧水平延伸的支撑轴，所述横向载荷部用于连接至少一个功能化模块，该功能化模块至少具有图像获取、信号传输功能中的任意一种，优选地，该功能化模块为云台摄像机或双目视觉摄像头中的任意一种，且该功能化模块可通过快拆结构与该载荷组件进行连接，从而提高该陆空两栖机器人使用的灵活性，使其能够适用于多场景应用。
20.在本实施例中，所述机身组件的外侧还设置有卡槽，所述卡槽可供电池包嵌入，通过此种外置电池的形式，可使得该陆空两栖机器人的电池包可进行快速更换。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
22.本发明提供的一种陆空两栖机器人，通过对其整体结构设计进行优化，不仅采用涵道螺旋桨结构，使得该陆空两栖机器人效率高、噪音小、安全性高，且进一步采用了可折叠的涵道组件结构，使得该陆空两栖机器人需要通过狭窄空间时，可将涵道组件向上折叠，从而减小自身体积以通过狭窄通道，以极大地提高了任务完成能力和任务场景适应性。此种涵道组件以及陆空两栖机器人整体结构设计，由于涵道组件在展开状态或折叠状态下并不占用机身组件的空间，因而，其体积设计不受限制，足以为陆空两栖机器人提供足够的动力，并且，通过对其整体结构进行优化设计，使其整体结构紧凑，在折叠状态下可整体呈类立方体状，以便于在转运和存储时可收折从而减小体积，节约转运和存储成本，并且由于具有涵道圈结构，可以保护螺旋桨，而且收纳后外形较为规则，方便转运时抓握。
附图说明
23.图1为本发明一实施例提供的一种涵道组件处于展开状态下的陆空两栖机器人的整体结构示意图；
24.图2为本发明一实施例提供的一种涵道组件处于折叠状态下的陆空两栖机器人的整体结构示意图；
25.图3为本发明一实施例提供的一种图2中a处的局部放大结构示意图；
26.图4为本发明一实施例提供的一种陆空两栖机器人的涵道组件的整体机构示意图；
27.图5为本发明一实施例提供的一种陆空两栖机器人的中心转轴的剖面结构示意图；
28.图6为本发明一实施例提供的一种陆空两栖机器人的履带总成的整体结构示意图；
29.图7为本发明一实施例提供的一种陆空两栖机器人的履带总成的剖面结构示意图；
30.图8为本发明一实施例提供的一种陆空两栖机器人的机身组件的结构示意图；
31.图9为本发明一实施例提供的一种陆空两栖机器人的载荷组件的整体结构示意图；
32.附图标记为：10，机身组件，11，安装槽，21，第一轴杆，22，第二轴杆，23，第一电机安装位，31，涵道圈，311，卫星定位系统接收天线安装座，32，螺旋桨组件，33，自锁舵机，331，水平转轴，332，主动杆，333，从动杆，40，中心转轴，40a，第一座体，40b，第二座体，41，限位销，411，紧定螺钉，42，压缩弹簧，43，外部轴，43a，第一限位槽，43b，第二限位槽，44，限位凸起，50，履带支架，51，水平段，52，斜面段，53，第二电机支架，54，轴承支架，55，主动轮，56a，转向从动轮，56b，负重从动轮，571，第一压带轮，572，第二压带轮，58，履带本体，61，纵向连接轴，62，横向载荷部，63，卡槽。
具体实施方式
33.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“x方向”、“y方向”、“z方向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
37.请参阅图1～9，本实施例提供的一种陆空两栖机器人，该陆空两栖机器人包括机身组件10，该机身组件10内部可设置控制系统，该机身组件10的正下方设有履带组件，该履带组件的设计使得该陆空两栖机器人在地面行走时环境适应性好、具有较好的越障能力。该机身组件10的上部设置涵道组件，该涵道组件使得该陆空两栖机器人可实现陆地、空中两用。
38.在本实施例中，该涵道组件包括两组对称布置在该机身组件10两侧的涵道组件，每组所述涵道组件均包括涵道支架以及设于所述涵道支架远离机身组件10一端的两个涵道总成。具体地，该涵道支架包括转动连接部，该机身组件10两侧的顶端均对应开设有安装槽11，该涵道支架通过所述转动连接部转动安装至该安装槽11内，从而实现涵道组件与机身组件10的连接，使得涵道组件可相对于机身组件转动，且可有效缩减该陆空两栖机器人的体积。在具体实施时，通过该转动连接部的设置，可有效解决现有技术中普遍使用的陆空两栖机器人体积过大的缺陷，本实施例提供的陆空两栖机器人的涵道组件由于设置有转动连接件，使得其涵道组件相对于机身组件10具有展开状态和折叠状态，当所述涵道组件处于展开状态时，两组涵道组件分别设于所述机身组件10的两侧。当所述涵道组件处于折叠状态时，两组涵道组件均向上收折并位于所述机身组件10的正上方，以极大缩减该陆空两栖机器人的体积。
39.为实现前述功能，该机身组件10上还设置有驱动组件，该驱动组件用于驱动该涵道组件在折叠状态和展开状态之间转换。更具体地，该驱动组件具有输入端和驱动端，该输入端包括通过水平转轴331转动连接至机身组件10的主动杆332，所述主动杆332可相对于该机身组件10进行转动，该驱动端包括与所述主动杆332铰接的从动杆333，该主动杆332与从动杆333构成连杆机构，且该从动杆333远离所述主动杆332的一端铰接至所述涵道支架。此外，该驱动组件还包括自锁舵机33，所述自锁舵机33的输出端固定连接至所述水平转轴331，该水平转轴331与机身组件10转动连接且该水平转轴331与该主动杆332固定连接，在具体实施时，通过该自锁舵机33的输出端带动该主动杆332相对于该机身组件10转动，以主动杆332驱动该从动杆333带动涵道支架相对于机身组件10转动，从而实现该涵道组件在折叠状态和展开状态之间转换。此处，该自锁舵机33优选具有大减速比和断电锁紧功能，从而使得该陆空两栖机器人具有断电自锁功能。
40.在本实施例中，该涵道支架于所述转动连接部的两端分别形成向外侧延伸的第一轴杆21和第二轴杆22，所述第一轴杆21和第二轴杆22的末端各连接一个涵道总成。具体而言，每个涵道总成均包括涵道圈31以及设于所述涵道圈31内侧的螺旋桨组件32，该涵道圈31为螺旋桨组件32提供了赋形的流场空间，可大大提高螺旋桨组件32的效率，降低飞行噪音并保护螺旋桨组件32。为对螺旋桨组件32供能，该第一轴杆21和第二轴杆22之间还形成有第一电机安装位23，所述第一电机安装位23用于安装第一电机，所述第一电机用于为该螺旋桨组件32供电。为提高该涵道组件的整体强度，分别连接至第一轴杆21和第二轴杆22
的两个涵道总成的涵道圈31之间采用固定连接方式。此外，为对该陆空两栖机器人进行跟踪定位，该陆空两栖机器人的涵道圈31上还设置有卫星定位系统接收天线安装座311，且在该卫星定位系统接收天线安装座311的内部预埋射频线缆与机身组件10内部的控制系统连接。需要说明的是，为使得该陆空两栖机器人的涵道组件在收折后可使得该陆空两栖机器人整体形成较为规则，该陆空两栖机器人的涵道组件中，每个涵道圈31的轴向高度优选为该履带组件水平宽度的1/2，从而使得该陆空两栖机器人两侧的涵道组件向上收折时，该陆空两栖机器人整体呈立方体形状，从而使其灵活便携，可在有限空间内提高储备量，加强任务保障力和任务执行能力。而前述的履带组件“水平宽度”是指两组履带组件在平行于该机身组件10的横轴方向上所占宽度。
41.在本实施例中，实现该涵道组件与该机身组件10的连接，所述涵道支架的转动连接部设置在靠近机身组件10的一侧，且该转动连接部包括与所述第一轴杆21和第二轴杆22刚性连接的外部轴43，该外部轴43为中空结构且其内部形成中空通道，该外部轴43在其中空通道内同轴地套设有中心转轴40，该中心转轴40的一端设有第一座体40a，所述中心转轴40在远离所述第一座体40a的一端设有第二座体40b，该中心转轴40通过所述第一座体40a和第二座体40b固定连接至所述机身组件10并定位于该机身组件10的定位槽中，以使得该外部轴43则可相对于该中心转轴40转动。具体而言，该外部轴43的内壁中段相对地设置有第一限位槽43a和第二限位槽43b，所述中心转轴40的中部沿所述中心转轴40的径向方向设有限位销41，该限位销41通过紧定螺钉411与所述中心转轴40固定连接，该限位销41的两端分别凸出于该中心转轴40的外侧壁，且该限位销41的两端分别定位于所述第一限位槽43a和所述第二限位槽43b内。为限制该外部轴43相对于该中心转轴40的转动角度，从而对涵道支架的转动角度进行控制，该限位销41的两端可分别于所述第一限位槽43a内和所述第二限位槽43b内进行一定角度的周向转动，优选地，该周向转动的角度较佳为80
°
～120
°
，同时，该第一限位槽43a和第二限位槽43b的宽度均大于该限位销41的宽度，以使得该外部轴43可相对于该中心转轴40沿两者轴向方向具有一定的活动空间，为使得该外部轴43在相对于该中心转轴40转动的过程中可始终居于该中心转轴40的中间位置，该中心转轴40于所述定位销的一侧设置有压缩弹簧42，所述压缩弹簧42定位于所述外部轴43与中心转轴40的间隙内，且所述压缩弹簧42具有第一头端和第二头端，所述第一头端以所述第一座体40a为支撑点，该外部轴43的内壁于所述定位销与第一座体40a或第二座体40b之间设置有限位凸起44，所述压缩弹簧42的第二头端远离所述第一头端且作用于所述限位凸起44，从而可通过该压缩弹簧42对所述外部轴43施加的弹性力起到限制该外部轴43轴向位置并消除转动副间隙的作用。
42.在本实施例中，为提高该陆空两栖机器人的越障能力，该履带组件包括两组履带总成且两组所述履带总成分别对称布置于所述机身组件10的两侧，以使该陆空两栖机器人可在陆地上平稳行走。具体地，每个所述履带总成均包括履带支架50、绕设于所述履带支架50上的履带本体58以及转动安装于所述履带支架50上的转动轮组，该转动轮组用于带动所述履带本体58绕所述履带支架50转动，具体地，该履带支架50包括水平段51和两个分别形成于所述水平段51两端且向上倾斜的斜面段52，该水平段51位于所述机身组件10的正下方，具体而言，该转动轮组包括一个电驱动的主动轮55以及可在主动轮55带动下相对于所述履带支架50转动的从动轮组，为驱动所述主动轮55转动，该主动轮55设于水平段51的正
上方并位于所述水平段51的中部，该主动轮55通过轴承支架54转动连接至所述履带支架50，且所述履带支架50在所述轴承支架54的对侧设有第二电机支架53，所述第二电机支架53的内部可供安装第二电机，且所述履带总成通过所述第二电机支架53固定连接至所述机身组件10，以实现履带总成与机身组件10的固定连接。此外，该从动轮组包括第一从动轮组、第二从动轮组以及第三从动轮组，该第一从动轮组包括四个转向从动轮56a，四个所述转向从动轮56a分别设置在所述履带支架50的水平段51和斜面段52的连接处以及所述斜面段52远离水平段51的末端。该第二从动轮组包括多个负重从动轮56b，多个负重从动轮56b均转动连接至所述履带支架50的水平段51中段或斜面段52的中段，而该第三从动轮组则包括两个第一压带轮571和两个第二压带轮572，两个第一压带轮571分别位于所述履带支架50的水平段51与斜面段52的连接处且位于该转向从动轮56a的上方，该第二压带轮572则分别位于主动轮55的两侧且位于该第一压带轮571和主动轮55之间，该履带本体58由第一压带轮571和第二压带轮572的下方通过。在具体实施时，通过两个第一压带轮571、两个第二压带轮572以及履带支架50配合对履带本体58运行方向的约束，保证履带行走组件越障能力的同时减小了第一从动轮和第二从动轮的尺寸，从而达到减轻履带总成以及陆空两栖机器人整体重量的目的。同时，由于该履带总成所采用的第一压带轮571和第二压带轮572的结构限制了履带本体58的横向移动范围，可在不必加高导向齿的前提下，降低了履带总成在转向时履带本体58易脱带的风险，相比传统履带行走结构而言更加有效降低了整机重量。此外，还通过将第二电机支架53安装在行走机构内侧，可为第二电机提供进一步的防护，其采用紧凑的结构设计，无传统履带机构采用的负重轮支架结构，且第一从动轮组和第二从动轮组均被包裹在履带支架50内部，因而可在一定程度上防止异物进入轮系内，相对于传统履带机构提高了该陆空两栖无人机的履带总成的可靠性。
43.在本实施例中，为使得该陆空两栖无人机可适应多种使用场景，该陆空两栖无人机的机身组件10上还设置有载荷组件，该载荷组件设于所述机身组件10的前端并可用于搭载云台摄像机和/或双目视觉摄像头，且由于该载荷组件采用模块化设计，使得其所搭载的设备可根据实际需求进行快速拆卸和更换，从而实现系统功能的快速转换，以适应不同的任务场景。具体地，该载荷组件包括纵向连接轴61，所述纵向连接轴61可通过螺纹连接件连接连所述机身组件10以便于灵活安装和拆卸，该纵向连接轴61的底端设有横向载荷部62，所述横向载荷部62至少具有两个朝向机身组件10前侧水平延伸的支撑轴，且该横向载荷部62与纵向连接轴61一体成型，以提高其强度，便于搭载功能化模块。同时，为便于对该陆空两栖无人机内部的控制进行供电，该机身组件10的后端还设置有卡槽63，该卡槽63可供电池包嵌入，且该机身组件10或该电池包中还集成有电源管理电路，以实现对电池包的充、放电管理、电池健康管理、温度监测、电量监测等功能，同时，该机身组件10上还应当设置有电量指示灯、充电接口和数据接口等，从而可在机库内对电池包进行充电，或者向陆空两栖机器人下达任务指令，而前述功能的实现均可采用现有技术来实现，因此，其连接方式以及具体结构等在此不作赘述。
44.本实施例提供的一种陆空两栖无人机的涵道组件处于展开状态时，其两组涵道组件相对于机身组件10对称布置且分别位于机身组件10的一侧，此时，该陆空两栖无人机可于空中飞行，并由该涵道组件为该陆空两栖无人机提供升力。而当该陆空两栖无人机的涵道组件处于折叠状态时，两组涵道组件均向上收折并位于该机身组件10的正上方，此时，通
过对该涵道圈31的轴向高度进行合理设计，可使得该陆空两栖无人机整体呈类立方体形状，从而可减小自身体积以通过狭窄通道，转换成地面行走模式，极大的提高了任务完成能力和任务场景适应性。同时，该陆空两栖无人机所具有的履带总成结构，其整体重量轻、防护性好，可靠性高，而该陆空两栖无人机所具有的涵道组件，其效率高、噪音小、安全性高，此外，该载荷组件整体可实现功能化模块的模块化拆装和快速装卸，进而可实现该陆空两栖无人机功能的快速转换，以适应不同的任务场景。
45.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

技术特征：
1.一种陆空两栖机器人，其特征在于，包括：机身组件；履带组件；至少两组涵道组件，其对称布置于机身组件两侧，每组所述涵道组件均包括涵道支架以及设于所述涵道支架远离机身组件一端的至少一个涵道总成，所述涵道组件相对于机身组件具有展开状态和折叠状态，当所述涵道组件处于展开状态时，涵道组件位于所述机身组件的两侧，当所述涵道组件处于折叠状态时，涵道组件均向上收折并位于所述机身组件的正上方。2.如权利要求1所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述涵道支架包括转动连接部，所述涵道支架通过所述转动连接部固定连接至所述机身组件，所述涵道支架于所述转动连接部的两端分别形成向机身组件外侧延伸的第一轴杆和第二轴杆，所述第一轴杆和第二轴杆的末端各设有一个涵道总成，所述涵道总成包括涵道圈以及设于所述涵道圈内侧的螺旋桨组件；所述第一轴杆和第二轴杆之间还设置有第一电机安装位，所述第一电机安装位用于安装第一电机，所述第一电机为所述螺旋桨组件供电。3.如权利要求1所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述涵道圈的轴向高度为0.5～0.6倍履带组件水平宽度。4.如权利要求1所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述涵道支架在靠近机身组件的一端设有与所述涵道支架刚性连接的外部轴，所述外部轴的内部形成中空通道且所述中空通道内同轴地套设有中心转轴；所述外部轴的内壁中段相对地设置有第一限位槽和第二限位槽，所述中心转轴的中部沿所述中心转轴的径向方向设有限位销，所述限位销的两端分别定位于所述第一限位槽和所述第二限位槽内，所述限位销的两端可分别于所述第一限位槽内和所述第二限位槽内沿所述中心转轴的轴线方向滑动和/或沿所述中心转轴的周向方向转动。5.如权利要求4所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述中心转轴的一端设有第一座体，所述中心转轴在远离所述第一座体的一端设有第二座体，所述中心转轴通过所述第一座体和第二座体固定连接至所述机身组件；所述中心转轴于所述定位销的一侧设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧定位于所述外部轴与中心转轴的间隙内，且所述压缩弹簧具有第一头端和第二头端，所述第一头端以所述第一座体或第二座体为支撑点，所述外部轴的内壁于所述定位销与第一座体或第二座体之间设置有限位凸起，所述压缩弹簧的第二头端远离所述第一头端且作用于所述限位凸起。6.如权利要求1所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述履带组件包括两组履带总成且两组所述履带总成对称布置于所述机身组件的两侧，每个所述履带总成均包括履带支架、绕设于所述履带支架上的履带本体以及转动连接于所述履带支架并用于驱动所述履带本体转动的转动轮组，所述转动轮组包括至少一个可由电机驱动的主动轮以及可在主动轮带动下相对于所述履带支架转动的从动轮组
；
所述履带支架包括水平段和两个分别形成于所述水平段两端且向上倾斜的斜面段，所述水平段位于所述机身组件的正下方，所述水平段与两个斜面段共同构成u形结构。7.如权利要求6所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述从动轮组包括第一从动轮组和第二从动轮组，所述第一从动轮组包括四个转向从动轮，四个所述转向从动轮分别
设置在所述履带支架的水平段和斜面段的连接处以及所述斜面段远离水平段的一端，所述第二从动轮组包括多个负重从动轮，所述负重从动轮均转动连接至所述履带支架的水平段和/或斜面段。8.如权利要求7所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述从动轮组还包括第三从动轮组，所述第三从动轮组包括至少两个第一压带轮和至少两个第二压带轮，所述第一压带轮位于所述履带支架的水平段与斜面段的连接处，所述主动轮设于水平段的正上方并位于所述水平段的中部，所述第二压带轮分别位于所述主动轮的两侧，所述履带本体由第三从动轮组的下方通过；所述主动轮通过轴承支架转动连接至所述履带支架，且所述履带支架于所述主动轮的一端还设有第二电机支架，所述第二电机支架的内部可供安装第二电机，且所述履带总成通过所述第二电机支架固定连接至所述机身组件。9.如权利要求1所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：还包括驱动组件，其包括输入端和驱动端，所述驱动端受所述输入端驱动并作用于所述涵道组件，以使所述涵道组件在折叠状态和展开状态之间转换。10.如权利要求9所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述输入端包括通过水平转轴转动连接至所述机身组件的主动杆，所述驱动端包括与所述主动杆转动连接的从动杆，所述从动杆远离所述主动杆的一端铰接至所述涵道支架，所述驱动组件还包括自锁舵机，所述自锁舵机的输出端固定连接至所述水平转轴。11.如权利要求1所述的一种陆空两栖机器人，其特征在于：所述机身组件上还设置有载荷组件，所述载荷组件设于所述机身组件的前端，所述载荷组件包括纵向连接轴，所述纵向连接轴可固定连接至所述机身组件，所述纵向连接轴的底端设有横向载荷部，所述横向载荷部至少具有两个朝向机身组件前侧水平延伸的支撑轴，所述横向载荷部用于连接至少一个功能化模块。

技术总结
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种陆空两栖机器人，其包括机身组件、履带组件、涵道组件以及驱动组件，该履带组件设置在机身组件的正下方，涵道组件包括至少两组涵道组件，该涵道组件相对于机身组件具有展开状态和折叠状态，当所述涵道组件处于展开状态时，两组涵道组件分别位于所述机身组件的两侧，当所述涵道组件处于折叠状态时，两组涵道组件均向上收折并位于所述机身组件的正上方；驱动组件用于所述涵道组件在折叠状态和展开状态之间转换。该陆空两栖机器人采用了多个涵道螺旋桨的结构，其具有噪音小、安全性高、效率高的特点，并且其行走系统采用履带结构，环境适应性好，越障能力强。越障能力强。越障能力强。


技术研发人员：王志超 徐彬 樊伟 唐寿星 田甘霖 安子昂 张月月
受保护的技术使用者：北京理工大学重庆创新中心 酷黑科技（北京）有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/9/14