多模态仿生两栖机器人

摘要

一种多模态仿生两栖机器人，包括头部、可替换轮桨/鳍肢机构、推进单元和尾柄复合驱动机构。在水中，推进单元和尾柄复合驱动机构往复摆动在水平面内仿鱼推进，转体机构将推进单元和尾柄复合驱动机构旋转90°，将仿鱼推进换成仿海豚式游动；鳍肢机构协助尾部推进完成前进、后退、转弯和俯仰，轮桨机构协助机器人转弯；在陆地，鳍肢机构连续旋转使机器人在地面爬行，其连续转动时，仿轮式机构的运动，提高运动速度，并有越障能力，且被动轮减小陆地活动时的阻力。分别位于头部和推进单元的两个液位传感器使机器人实时感应自身所处环境，当水陆环境变化时，主控制板根据液位传感器信息，采用相应运动策略，完成陆地和水中运动模式之间的智能切换。

主权项

一种多模态仿生两栖机器人，包括头部、驱动单元组、尾柄复合驱动机构；其特征在于，其中，头部内腔中有机器人的控制、通讯部件，头部壳体两侧水平伸出直流电机输出轴的两端，两端头分别固接有轮桨机构或鳍肢机构，头部壳体后端纵向伸出转体机构的输出轴；驱动单元组由多个仿鱼推进单元组成，头部壳体后端通过转体机构的四爪输出轴与第一仿鱼推进单元外壳前端的连接盘连接，其余仿鱼推进单元外壳头尾顺序通过连杆相连，最后的仿鱼推进单元外壳底面下方设有一对被动轮；尾柄复合驱动机构由尾柄、尾鳍、同步带轮机构组成，尾柄设有弓形尾架，尾架的上自由端与最后的仿鱼推进单元外壳顶面伸出的与第二舵机动连接的第二输出轴固接，下自由端与最后的仿鱼推进单元外壳底面伸出的与第一舵机动连接的第一输出轴动连接；最后的仿鱼推进单元外壳底面伸出的第一输出轴经同步带轮机构与尾鳍动连接；在陆地上，多模态仿生两栖机器人的轮桨或鳍肢机构连续旋转，驱动机器人前进、后退；在水中，多模态仿生两栖机器人依靠仿鱼推进单元和尾柄复合驱动机构的往复摆动推动机器人前进，实现仿鱼游动，转体机构将仿鱼游动转换为仿海豚式游动，实现在垂直平面内的活动；机器人可以根据传感器信息识别自身所在水陆环境，自动切换运动模式。