一种双模态运动装置以及陆飞两用设备的制作方法

1.本实用新型属于运动装置领域，尤其涉及一种双模态运动装置以及陆飞两用设备。


背景技术：

2.现有陆飞两用设备的运动装置通常是单独实现其功能，例如，无人机的飞行装置和行走装置均为分开设置，在飞行时，则利用螺旋桨起飞，在陆地降落时，则关闭螺旋桨而开启行走轮。此种设计结构，不同飞行模式的运动装置是各自单独工作，没有整体结合到一起，使得整体设备结构复杂，体积大，同时动力设备没有有效整合，使得在成本中动力设备成本占比过高，从而使得成本增加。


技术实现要素：

3.本实用新型提供的双模态运动装置，旨在解决现有技术中陆飞两用设备的结构复杂、体积大以及成本高的问题。
4.本实用新型是这样实现的，一种双模态运动装置，包括：
5.固定座，中部设有镂空区；
6.支座，可转动地设于所述固定座且位于所述镂空区内，所述支座的转动轴水平设置；
7.驱动机构，设于所述固定座上并驱动所述支座转动；
8.行走组件，设于所述支座并可随所述支座转动，所述行走组件的轴线与所述支座的转动轴垂直设置；
9.螺旋桨，与所述行走组件同轴设于所述支座；
10.传动轴，固定于所述支座并依次穿设所述行走组件、所述螺旋桨；
11.离合机构，包括联动部以及控制部，所述联动部设于所述传动轴上并与所述行走组件或者所述螺旋桨之一联动，所述控制部控制所述联动部在所述行走组件和所述螺旋桨之间切换联动；
12.第一驱动件，设于所述支座并驱动所述传动轴转动。
13.进一步地，所述传动轴可沿其轴线方向移动地穿设所述行走组件、所述螺旋桨，所述第一驱动件可沿所述传动轴的轴线方向移动地设于所述支座上并且驱动端与所述传动轴连接，所述控制部控制所述第一驱动件带动所述传动轴移动以使联动部在所述行走组件和所述螺旋桨之间切换联动。
14.进一步地，所述支座背离所述螺旋桨的一侧设有支撑部，所述第一驱动件可移动地设于所述支撑部上，所述控制部包括：
15.推动杆，固设于所述镂空区的内壁并与所述第一驱动件转动轨迹相对应；
16.弹性件，设于所述支撑部内并对第一驱动件提供向远离所述螺旋桨的预紧力以使所述联动部与所述螺旋桨或所述行走组件联动；
17.当所述支座转动时，所述推动杆与所述第一驱动件抵接并推动所述第一驱动件向所述螺旋桨方向移动以使所述联动部与所述行走组件或者所述螺旋桨联动。
18.进一步地，所述支撑部内设有滑槽，所述滑槽的背离所述螺旋桨的一端延伸至所述支撑部的表面，所述滑槽内穿设有限位杆，所述第一驱动件置于所述滑槽并可在所滑槽内沿所述传动轴方向移动，所述传动轴的一端穿入所述滑槽与所述第一驱动件的驱动端连接，所述弹性件置于所述滑槽内，所述第一驱动件的沿所述传动轴方向的两端分别与所述弹性件、所述限位杆抵接，当所述支座转动时，所述限位杆可与所述推动杆抵接或者远离所述推动杆。
19.进一步地，所述支座上在其转动轨迹的表面设有供所述推动杆卡入的避让槽，所述支撑部在所述滑槽位于所述支座转动轨迹上的侧壁设有缺口，所述推动杆的端部设有导向部，当所述支座转动时，所述导向部可经过所述避让槽、所述缺口进入所述滑槽与所述第一驱动件抵接或者离开所述支座。
20.进一步地，所述导向部为球体结构、弧面结构或者斜面结构的一种，当所述导向部为弧面结构或者斜面结构时，所述弧面结构或者斜面结构位于所述推动杆朝向所述支座转动方向的相对两侧。
21.进一步地，所述联动部包括间隔设于所述传动轴的第一联动件以及第二联动件，所述第一联动件可与所述螺旋桨配合或者分离，所述第二联动件可与所述行走组件配合或者分离；
22.当所述传动轴移动时，所述第一联动件与所述螺旋桨配合，所述第二联动件和所述行走组件分离；或者所述第一联动件与所述螺旋桨分离，所述第二联动件与所述行走组件配合。
23.进一步地，所述螺旋桨上设有与所述第一联动件配合的第一限位槽，当所述传动轴移动时，所述第一联动件可卡入或者脱离所述第一限位槽。
24.进一步地，所述行走组件包括：
25.行走轮，可转动地设于所述支座内，所述行走轮的中心轴与所述支座的转动轴垂直设置，所述行走轮中部设有通孔，所述通孔与所述行走轮共轴设置，所述螺旋桨位于所述行走轮的背离所述支撑部的一侧；
26.变速组件，设于所述通孔内并与所述行走轮连接固定，所述传动轴可相对所述变速组件转动地穿设所述变速组件。
27.进一步地，所述变速组件为行星齿轮，所述行星齿轮的行星支架固设于所述通孔内，所述传动轴与所述行星齿轮的中心齿轮可转动连接，所述第二联动件在所述传动轴移动时与所述中心齿轮联动或者分离。
28.进一步地，所述中心齿轮朝向所述第二联动件的一侧设有可与所述第二联动件配合的第二限位槽，当所述传动轴移动时，所述第二联动件可卡入或者脱离所述第二限位槽。
29.进一步地，所述支撑部朝向所述推动杆的一端端部设有防护件。
30.本实用新型还提供了一种陆飞两用设备，包括：
31.机体；以及
32.如前述的双模态运动装置，所述双模态运动装置至少两件，至少两件所述双模态运动装置中的两件所述双模态运动装置设于所述机体的后方，至少两件所述双模态运动装
置的所述支座由所述驱动机构驱动同步转动，所述固定座一体成型于所述机体上。
33.进一步地，所述驱动机构包括：
34.第二驱动件，设于所述机体上
35.转动盘，设于所述机体上并由所述第二驱动件驱动转动；
36.传动组件，设于所述机体，所述传动组件一一配置于所述双模态运动装置，所述传动组件连接所述转动盘和所述支座，所述转动盘转动时，所述传动组件带动所述支座转动。
37.进一步地，所述转动盘的一侧圆周上设有齿，所述传动组件包括：
38.第一连杆，可转动地设于所述机体上，其第一端设有与所述齿啮合的第一传动件，第二端设有第二传动件；
39.第二连杆，可转动地设于所述机体上并与所述第一连杆垂直设置，所述第一连杆的第一端设有与所述第一传动件啮合的第三传动件，第二端与所述支座的转动轴连接。
40.进一步地，所述设备为清洁设备。
41.本实用新型所达到的有益效果，通过将行走组件和螺旋桨同轴设置地设置在支座上，并采用传动轴依次穿设行走组件、螺旋桨，再利用离合机构使传动轴在螺旋桨和行走组件之间的联动切换，以使第一驱动件驱动传动轴转动则可以驱动行走组件或者螺旋桨运转，而支座的转动轴与传动轴垂直设置，使得在驱动机构驱动支座绕其转动轴转动度时，能够使得螺旋桨朝向上方或者使行走组件朝向地面，进而使得行走组件和螺旋桨在结构上的切换，从而实现行走模式和飞行模式的切换，而支座在背离螺旋桨的一侧设置支撑部，使得应用双模态运动装置的设备在飞行模式降落时对设备进行支撑。
附图说明
42.图1是本实用新型提供的双模态运动装置在飞行模式的状态图；
43.图2是本实用新型提供的双模态运动装置在行走模式的状态图；
44.图3是本实用新型提供的双模态运动装置在行走模式的截面图；
45.图4是本实用新型提供的双模态运动装置在飞行模式的截面图；
46.图5是本实用新型提供的陆飞两用设备在飞行模式的部分立体图；
47.图6是本实用新型提供的陆飞两用设备在飞行模式的另一视向部分立体图；
48.图7是本实用新型提供的陆飞两用设备在行走模式的部分立体图。
具体实施方式
49.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
50.实施例一
51.参见图1-4，本实用新型实施例提供了一种双模态运动装置，包括固定座1、支座2、驱动机构3、行走组件4、螺旋桨5、传动轴6、离合机构7(图中未标出)以及第一驱动件8。其中，固定座1的中部设有镂空区11，以保证在下述支座2在翻转时，行走组件4能接触平台行走或者螺旋桨6在启动时在固定座1上下能形成气流，支座 2可转动地设于固定座1且位于镂空区11内，支座2的转动轴21水平设置，驱动机构3设于固定座1上并驱动支座2转动，行走
组件4 设于支座2并可随支座2转动，行走组件4的轴线(即下述行走轮 41的轴线)与支座2的转动轴21垂直设置，螺旋桨5与行走组件4 同轴设于支座2，即在初始状态行走组件4的轴线是竖直设置，此时行走组件4处于悬空状态(非行走模式)而螺旋桨5处于飞行模式，在支座2绕转动轴21转动后，行走组件4的轴线可从竖直状态转动至水平状态，从而实现螺旋桨5和行走组件4结构的切换，传动轴6 固定于支座2并依次穿设行走组件4、螺旋桨5，离合机构包括联动部71以及控制部72，联动部71设于传动轴6上并与行走组件4或者螺旋桨5之一联动，控制部72控制联动部71在行走组件4和螺旋桨5之间切换联动，第一驱动件8设于支座2并驱动传动轴6转动。
52.通过将行走组件4和螺旋桨5同轴设置地设置在支座2上，并采用传动轴6依次穿设行走组件4、螺旋桨5，再利用离合机构使传动轴6在螺旋桨5和行走组件4之间的联动切换，以使第一驱动件8驱动传动轴6转动则可以驱动行走组件4或者螺旋桨5运转，而支座2 的转动轴21与传动轴6垂直设置，使得在驱动机构3驱动支座2绕其转动轴21转动90度时，能够使得螺旋桨5朝向上方或者使行走组件4朝向地面，进而使得行走组件4和螺旋桨5在结构上的切换，从而实现行走模式和飞行模式的切换。
53.本实用新型实施例提供的一种双模态运动装置，只需要一套动力装置就可以同时实现对行走组件4和螺旋桨5的驱动，结构紧凑巧妙，可靠性强，能够降低动力成本。
54.在本实施例中，第一驱动件8和驱动机构3均可以但不限于采用电机。
55.实施例二
56.参见图3-4，在实施例一的基础上，进一步地，传动轴6可沿其轴线方向移动地穿设行走组件4、螺旋桨5，第一驱动件8可沿传动轴6的轴线方向移动地设于支座2上并且驱动端与传动轴6连接，控制部72控制第一驱动件8带动传动轴6移动以使联动部71在行走组件4和螺旋桨5之间切换联动。
57.如此，通过采用控制部72控制传动轴6和第一驱动件8的移动的方式，可实现设置在传动轴6上的联动部71在行走组件4和螺旋桨5之间切换，行走组件4和螺旋桨5与传动轴6的切换控制简便，降低操作难度。
58.实施例三
59.参见图2-3，在实施例二的基础上，进一步地，支座2背离螺旋桨5的一侧设有支撑部22，第一驱动件8可移动地设于支撑部22上，即第一驱动件8设于行走组件4的背离螺旋桨5的一侧，控制部72包括推动杆721以及弹性件722。其中，推动杆721 固设于镂空区11的内壁并与第一驱动件8转动轨迹相对应，弹性件 722设于支撑部22内并对第一驱动件8提供向远离螺旋桨5的预紧力以使联动部71与螺旋桨5或行走组件4联动，即在常态下，弹性件722的弹力使得第一驱动件8在支撑部22上在其移动行程内位于远离螺旋桨5方向的极限位置，此时传动轴上的联动部71与螺旋桨 5或者行走组件4处于联动状态，当支座2转动时，可以设为第一方向，推动杆721与第一驱动件8抵接并推动第一驱动件8向螺旋桨5 方向移动以使联动部71与行走组件4或者螺旋桨5联动，即推动杆 721推动第一驱动件8带动传动轴6向螺旋桨5方向移动，以使传动轴6与当前联动的螺旋桨5或者行走组件4分离，而此时，弹性件 722被第一驱动件8挤压的状态，当支座2反向转动，即与第一方向相反的第二方向转动时，支座2带动第一驱动件8远离推动杆721，在弹性件722的回复力作用下使得传动轴6复位，同时联动部71也复位。
60.如此，通过弹性件722和推动杆721的配合，能够巧妙地通过控制第一驱动件8移动以带动传动轴6移动，结构简单、设计巧妙，无需采用机械装置进行驱动传动轴6移动，能够降低成本。
61.在本实施例中，支撑部22上可设有供所述推动杆721穿设以与第一驱动件8抵接的通道。
62.在本实施例中，在飞行模式降落时，支撑部22还可以用于支撑应用双模态运动装置的机体，此时，支撑部22背离螺旋桨5的一端需伸出机体表面以对机体进行支撑；或者，还可以在固定座1上另外设置支撑件(图中未示出)用于对机体支撑，此时，支撑件的端部需低于行走组件4的表面，以避免在行走模式行走组件4无法与地面接触。
63.在本实施例中，弹性件722可以采用螺旋弹簧。
64.实施例四
65.参见图3-4，在实施例三的基础上，进一步地，支撑部22内设有滑槽221，所述滑槽221的背离螺旋桨5的一端延伸至支撑部22 的表面，即滑槽211的一端贯穿支撑部22，滑槽221内穿设有有限位杆23，第一驱动件8置于滑槽221并可在滑槽221内沿传动轴6 方向移动，传动轴6的一端穿入滑槽221与第一驱动件8的驱动端连接，弹性件722置于滑槽221内，第一驱动件8的沿传动轴6方向的两端分别抵接于弹性件722和限位杆23，当支座2转动时，限位杆 23可与与推动杆721抵接或者远离推动杆721。
66.如此，在支撑部22的滑槽221内设置限位杆23，限位杆23和弹性件722能够对第一驱动件8在传动轴6的轴线方向限位，同时，设置限位杆23还能使支座2转动时推动杆721与限位杆23相抵接，以实现对支座2的转动限位，即，只采用限位杆23，则能够实现对第一驱动件8在移动方向和支座2在转动方向的限位，使得整体结构紧凑、简洁。
67.实施例五
68.参见图1-2，在实施例四的基础上，进一步地，支座2上在其转动轨迹的表面设有供推动杆721卡入的避让槽24，支撑部22在滑槽 221位于支座2转动轨迹上的侧壁设有缺口2211，推动杆的端部设有导向部(图中未标出)，当支座2转动时，导向部可经过避让槽24、缺口2211进入滑槽221与第一驱动件8抵接或者离开支座2。
69.设置避让槽24和缺口2211，能够使得推动杆721和第一驱动件 8之间产生负距离，从而能够保证推动杆721能够推动第一驱动件8 带动传动轴6沿着传动轴6的轴线方向移动，而推动杆721端部设置导向部，能够保证推动杆721能够从缺口2211滑入滑槽221内推动第一驱动件8，避免推动杆721卡于支撑部22外而无法推动第一驱动件8移动。
70.进一步地，导向部为球体结构、弧面结构或者斜面结构的一种，当导向部为弧面结构或者斜面结构时，弧面结构或者斜面结构位于推动杆721朝向支座2转动方向的相对两侧。如此，球体结构、弧面结构或者斜面结构，均可以能够保证推动杆721顺利的从缺口2211进出。
71.实施例六
72.参见图3-4，在实施例二至实施例五任一实施例的基础上，进一步地，联动部71包括间隔设于传动轴6的第一联动件711以及第二联动件712，第一联动件711可与螺旋桨5配合或者分离，第二联动件712可与行走组件4配合或者分离，当传动轴6移动时，第一联动件711与螺旋桨5配合，第二联动件712和行走组件4分离；或者第一联动件711与螺旋桨5分离，
第二联动件712与行走组件4配合。
73.通过设置与螺旋桨5对应的第一联动件711、与行走组件4对应的第二联动件712，在传动轴6移动时则可以实现第一联动件711和螺旋桨5的分离或者配合，第二联动件712与行走组件4的分离或者配合，从而实现联动部71与螺旋桨5、行走组件4的切换。
74.具体的，第一联动件711和第二联动件712可以分布于螺旋桨5 和行走组件4相互背离的一侧。
75.在上述实施例三中，在弹性件722的初始状态，使第一联动件 711与螺旋桨5配合、第二联动件712与行走组件4分离，当推动杆 721推动第一驱动件8带动传动轴6向螺旋桨5方向移动时，第一联动件711与螺旋桨5分离、第二联动件712与行走组件4配合。
76.进一步地，螺旋桨5上设有与第一联动件711配合的第一限位槽 51，当传动轴6移动时，第一联动件711可卡入或者脱离第一限位槽 51。如此可保证第一联动件711和螺旋桨5的分离或者配合。
77.实施例七
78.参见图3-4，在实施例一至实施例六任一实施例的基础上，进一步地，行走组件4包括行走轮41以及变速组件42。其中，行走轮41 可转动地设于支座2内，行走轮41的中心轴与支座2的转动轴21垂直设置，行走轮41中部设有通孔411，通孔411与行走轮41共轴设置，螺旋桨5位于行走轮41的背离支撑部22的一侧，变速组件42 设于通孔411内并与行走轮41连接固定，传动轴6可相对变速组件 42转动地穿设变速组件42。
79.在行走轮41的中部设置用于容纳变速组件42的通孔411，能够有效利用行走轮41的空间，能够减少空间占用，从而能够使结构达到小型化。此外，此采用此种设计方案，第一驱动件8输出的动力可以通过变速组件42后再驱动行走轮41转动，从而能够使得第一驱动件8能够兼顾螺旋桨5和行走轮41之间的不同转速需求。
80.在本实施例中，变速组件42可以为减速组件，如此可以使得第一驱动件8的动力输出端直接驱动螺旋桨高速运转，而通过变速组件 42，则可以将第一驱动件8的输出端进行降速，以满足行走轮41的相对低速的需求。
81.实施例八
82.参见图3-4，在实施例七的基础上，进一步地，变速组件42可以为行星齿轮，行星齿轮的行星支架固设于通孔411内，传动轴6与行星齿轮的中心齿轮421可转动连接，具体的，传动轴6和中心齿轮421可以采用轴承(图中未示出)连接，第二联动件712在传动轴6 移动时与中心齿轮421联动或者分离。如此，变速组件42采用行星齿轮421，行星齿轮421不仅达到减速的目的，同时还能作为行走轮 41的轮毂以对行走轮41作为中心支撑作用，行星齿轮421与行走轮 41的轮毂二合一，使得行星齿轮421具有双重功能作用，结构设计简洁、巧妙。
83.进一步地，中心齿轮421朝向第二联动件712的一侧设有可与第二联动件712配合的第二限位槽4211，当传动轴6移动时，第二联动件712卡入或者脱离第二限位槽4211。如此，可以保证第二联动件712和行走组件4的分离或者配合。
84.实施例九
85.参见图2-4，在实施例三至实施例八任一实施例的基础上，进一步地，支撑部22朝向推动杆721的一端端部设有防护件9。如此，在应用了双模态行走装置的设备在飞行模式下降落时，防护件9能够对支撑部22内的第一驱动件8起到防护缓冲作用，避免支撑部22直
接与停留平面硬性接触而导致第一驱动件8损坏。
86.具体的，防护件9可以采用软质材质制作，包括但不限于塑胶、硅胶等。
87.实施例十
88.参见图5-7，本实用新型实施例还提供了一种陆飞两用设备，包括机体以及前述的双模态运动装置10。其中，双模态运动装置10至少两件，至少两件双模态运动装置10中的两件双模态运动装置10设于机体的后方，至少两件双模态运动装置10的支座2由驱动机构3 驱动同步转动，至少两件双模态运动装置10的固定座1一体成型于机体上，即固定座1是机体的一部分。陆飞两用设备还包括设于机体前端的万向轮20以及飞行装置30(例如螺旋桨)或者设于机体前端的两件双模态运动装置10，以使设备能实现换向功能以及多种飞行或者行走姿态。
89.本实用新型提供的一种陆飞两用设备，一件双模态运动装置10 只需要一套动力装置就可以同时实现对行走组件4和螺旋桨5的驱动，结构紧凑巧妙，可靠性强，能够降低动力成本。
90.需要说明的是，设于机体后端的两件双模态运动装置10的在切换飞行模式和行走模式中切换时，支座2的转动方向相反，以保证机体的平衡。
91.实施例十一
92.参见图5，在实施例十的基础上，进一步地，驱动机构3包括第二驱动件31、转动盘32以及传动组件33。其中，第二驱动件31设于机体(即固定座1，下同)上，转动盘32设于机体上并由第二驱动件31驱动转动，传动组件33设于机体，传动组件33一一配置于双模态运动装置10，即每件双模态运动装置10配套一组传动组件33，传动组件33连接转动盘32和支座2，转动盘32转动时，传动组件 33带动支座2转动。如此，通过转动盘32与传动组件33的配合，只需一套第二驱动件31即可同时驱动多个支座2转动，能够节省动力设备成本。
93.在本实施例中，第二驱动件31可以采用电机。
94.实施例十二
95.参见图5-6，在实施例十一的基础上，进一步地，转动盘32的一侧圆周上设有齿321，传动组件33包括第一连杆331以及第二连杆334。其中，第一连杆331可转动地设于机体上，其第一端设有与齿321啮合的第一传动件332，第二端设有第二传动件333，第二连杆334可转动地设于机体上并与第一连杆331垂直设置，第一连杆 331的第一端设有与第一传动件332啮合的第三传动件335，第二端与支座2的转动轴21连接。
96.转动盘32圆周转动时，与转动盘32的齿321啮合的第一传动件 332轮带动第一连杆331转动，而第二连杆334上的第三传动件335 与第一连杆331上的第二传动件335啮合，能够给第一连杆331带动转动，同时，第一连杆331和第二连杆334垂直设置，则第一栏杆能够带动第二连杆334转动90度，从而使得支座2在0度-90度之间转动。
97.具体的，第一传动件332、第二传动件333、第三传动件335可以采用但不限于伞齿轮、平面齿轮或者涡轮蜗杆结构中的一种。
98.具体的，机体上设有用于安装第一连杆331和第二连杆334的第一安装槽12以及放置转动盘32的第二安装槽13，第一连杆331、第二连杆334可转动地固定在安装槽内，转动盘32置于第二安装槽13 内，机体上设有安装座14，安装座14延伸至第二安装槽13的上方，转动盘32的中心与安装座14转动连接，第二驱动机构3设于安装座 14并驱动转动盘32转动。
99.进一步地，陆飞两用设备可以为清洁设备，如此清洁设备既能在底膜行走以清洁地面，还可以飞上高处的待清洁平面进行清洁。
100.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。