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专利号: 2021109502817
申请人: 江西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-24
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于折纸结构的履带式水下机器人,其特征在于,包括:车体(1);所述车体(1)内部固定有4个两两对称布置的电机(6);

折纸驱动轮(2);所述折纸驱动轮(2)的数量为4个,且两两对称设置在所述车体(1)两侧,所述折纸驱动轮(2)由多个平面纸张结构折叠而成,并分别通过传动结构(5)与所述电机(6)的输出轴连接;

折纸履带(3);所述折纸履带(3)由多个平面纸张结构折叠而成,所述折纸履带(3)的数量为2个,且分别套装在所述车体(1)同侧的2个所述折纸驱动轮(2)外侧;所述折纸履带(3)的内侧折痕与所述折纸驱动轮(2)的外侧折痕能够实现配合;

控制系统(4);所述控制系统(4)固定设置在所述车体(1)内部,用于控制所述折纸驱动轮(2)的转动和所述折纸履带(3)的折叠、展开。

2.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的履带式水下机器人,其特征在于,所述折纸驱动轮(2)和所述折纸履带(3)由平面纸张根据Waterbomb折痕折叠而成,所述折纸驱动轮(2)由1×8个六折痕折纸单元首尾连接折叠而成;所述折纸履带(3)由3×20个六折痕折纸单元首尾连接折叠而成。

3.根据权利要求2所述的一种基于折纸结构的履带式水下机器人,其特征在于,所述折纸驱动轮(2)与所述折纸履带(3)内外表面均附有防水薄膜,且所述折纸驱动轮(2)的Waterbomb单元结构向外凸起,所述折纸履带(3)的Waterbomb单元结构向内凹陷;所述折纸驱动轮(2)与所述折纸履带(3)通过折纸结构的峰面和谷面相连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的履带式水下机器人,其特征在于,所述控制系统(4)包括2个控制器(41),2个所述控制器(41)分别布置在所述车体(1)内部的两侧且互相平行;所述控制器(41)控制所述折纸驱动轮(2)的转动和所述折纸履带(3)的折叠、展开。

5.根据权利要求4所述的一种基于折纸结构的履带式水下机器人,其特征在于,所述车体(1)为矩形结构,所述车体(1)内部还设置有电池(7)和导线(8);所述电池(7)的数量为2个,2个所述电池(7)分别布置在所述车体(1)内部的两侧,并分别与2个所述控制器(41)平行;所述导线(8)的数量为2组,分别与设置在所述车体(1)内部两侧的所述控制器(41)、所述电机(6)和所述电池(7)连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于折纸结构的履带式水下机器人,其特征在于,所述电机(6)的数量为4个,分别设置在所述车体(1)的四个边角处,且所述电机(6)体积的3/4位于所述车体(1)内部,所述电机(6)体积的1/4位于所述车体(1)外部。

7.根据权利要求6所述的一种基于折纸结构的履带式水下机器人,其特征在于,所述电机(6)外壳为无缝隙硬塑料壳,所述电机(6)外壳与前后端面之间设置有橡胶圈和密封垫;

且所述电机(6)与所述车体(1)的安装处均涂有硅胶。

8.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的履带式水下机器人,其特征在于,所述折纸驱动轮(2)与所述传动结构(5)通过防水粘剂固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的履带式水下机器人,其特征在于,所述折纸驱动轮(2)与所述折纸履带(3)均为中空折纸结构。

10.一种权利要求1‑9任一项所述的基于折纸结构的履带式水下机器人的控制方法,其特征在于,包括:

前进控制:所述电机(6)连续转动,所述控制系统(4)控制两侧的所述折纸驱动轮(2)同方向转动,并带动所述折纸履带(3)转动,两侧的所述折纸履带(3)产生向后的推力,控制所述车体(1)向前运动,实现前进控制;

转向控制:所述电机(6)连续转动,所述控制系统(4)控制同一侧的2个所述折纸驱动轮(2)反方向转动,其同侧的所述折纸履带(3)折叠,所述控制系统(4)控制另一侧的2个所述折纸驱动轮(2)同方向转动,且另一侧所述折纸履带(3)的推力保持不变,两侧的所述折纸驱动轮(2)形成差速,实现所述车体(1)的转向控制;

调头控制:所述电机(6)连续转动,所述控制系统(4)控制两侧的所述折纸驱动轮(2)反方向转动,并带动所述折纸履带(3)转动,两侧的受力方向相反,形成一个转动力矩,所述车体(1)原地转动,实现调头控制。