CN106877118A - 水下机器人自动脱缆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水下机器人自动脱缆装置，包括座体和脱缆组件，所述座体上表面向下延伸设有第一凹槽，所述第一凹槽的内侧壁从内到外依次开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的直径小于所述第二通孔的直径，所述脱缆组件包括滑块、直线运动驱动动力件和弹簧，所述滑块的截面形状为T形，一端为大头端，另一端为小头端，所述直线运动驱动动力件与所述滑块的大头端连接，所述直线运动驱动动力件固定在所述第二通孔中，所述滑块的小头端滑动设置在所述第一通孔中，所述弹簧一端顶在所述直线运动驱动动力件上，另一端顶在所述滑块上，所述滑块的小头端的端部上表面设有向下倾斜的斜面。通过脱缆组件实现位于第一凹槽内的电缆的自动脱离。

Description

水下机器人自动脱缆装置

技术领域

本发明涉及水下机器人技术领域，特别涉及一种水下机器人自动脱缆装置。

背景技术

现有的部分水下机器人的电缆是位于壳体外部的，而水下作业环境较为复杂，裸露在壳体外部的电缆容易发生缠绕或者刮伤破损。目前还没有关于水下机器人电缆发生缠绕的应急措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种水下机器人自动脱缆装置，当电缆发生缠绕或者异常破损时，自动将电缆脱离连接，使水下机器人可以及时脱离困境。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种水下机器人自动脱缆装置，包括座体和脱缆组件，所述座体上表面向下延伸设有第一凹槽，所述第一凹槽的内侧壁从内到外依次开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的直径小于所述第二通孔的直径，所述脱缆组件包括滑块、直线运动驱动动力件和弹簧，所述滑块的截面形状为T形，一端为大头端，另一端为小头端，所述直线运动驱动动力件与所述滑块的大头端连接，所述直线运动驱动动力件固定在所述第二通孔中，所述滑块的小头端滑动设置在所述第一通孔中，所述弹簧一端顶在所述直线运动驱动动力件上，另一端顶在所述滑块上，所述滑块的小头端的端部上表面设有向下倾斜的斜面。

本发明的有益效果在于：电缆可插接在第一凹槽中，滑块的大头端的宽度大于小头端的宽度，使滑块的截面形状为T形，滑块的小头端伸缩的设置在第一通孔中，滑块的小头端在弹簧的作用下伸出第一通孔至第一凹槽中，位于第一凹槽中的电缆被滑块顶紧在第一凹槽中，滑块的小头端的端部顶在电缆的侧面，起到定位和压紧位于第一凹槽中的电缆的作用，防止电缆从第一凹槽中脱出；直线运动驱动动力件可带动滑块直线运动，如果滑块向座体外侧滑动，并完全缩回至第一通孔内时，位于第一凹槽中的电缆可从第一凹槽中脱出，在水下无人机发生缠绕的情况下，在缠绕物外力的作用下，位于第一凹槽中的电缆可脱出，使水下无人机解除缠绕，该电缆通常为水下无人机与岸上用户交互的电缆，可以实现用户对水下无人机的控制，该电缆暴露在外面，便于岸上用户进行测试使用，在水下无人机机体发生轻微缠绕时，可以通过缆线拖拽帮助水下无人机脱困，当该电缆断开连接后，不影响水下无人机主体的运动，水下无人机还可在不受岸上用户控制的情况下自主继续游动，优选地，此时可回到初始位置；滑块的小头端的端部上表面设有向下倾斜的斜面，则电缆可轻松从上向下插入第一凹槽中，但是插入第一凹槽中的电缆在滑块的作用下不能往上拔出，使安装便捷。

附图说明

图1为本发明实施例的水下机器人自动脱缆装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的水下机器人自动脱缆装置的半剖视图；

图3为本发明实施例的图2的A-A断面视图；

图4为本发明实施例的水下机器人自动脱缆装置的正视图；

图5为本发明实施例的图4的B-B断面视图。

标号说明：

1、座体；2、脱缆组件；3、第一电缆；4、第一密封圈；5、第二电缆；

6、端盖；7、第二密封圈；

11、第一凹槽；12、第一通孔；13、第二通孔；14、第三通孔；15、第二环形凹槽；

21、直线运动驱动动力件；22、滑块；23、弹簧；

31、第二凹槽；32、第一加强连接件；33、第一环形凹槽；34、导电插针；

51、第二加强连接件；52、第三凹槽。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：在水下无人机的座体内设置脱缆装置，使电缆发生缠绕受到外力拉扯的情况下可自动脱出。

请参照图1至图5，本发明提供了一种水下机器人自动脱缆装置，包括座体1和脱缆组件2，所述座体1上表面向下延伸设有第一凹槽11，所述第一凹槽11的内侧壁从内到外依次开设有第一通孔12和第二通孔13，所述第一通孔12的直径小于所述第二通孔13的直径，所述脱缆组件2包括滑块22、直线运动驱动动力件21和弹簧23，所述滑块22的截面形状为T形，一端为大头端，另一端为小头端，所述直线运动驱动动力件21与所述滑块22的大头端连接，所述直线运动驱动动力件21固定在所述第二通孔13中，所述滑块22的小头端滑动设置在所述第一通孔12中，所述弹簧23一端顶在所述直线运动驱动动力件21上，另一端顶在所述滑块22上，所述滑块22的小头端的端部上表面设有向下倾斜的斜面。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：座体1的外形为圆柱体，座体1的第一通孔12与滑块22的截面形状适配，滑块22的外形为T字形板，滑块22的水平截面形状为T字形，大头端和小头端的竖直截面形状均为矩形，第一通孔12的截面形状也为矩形，防止滑块22在第一通孔12中打转，使滑块22的小头端的端部的斜面反向始终不变，使脱缆组件2运动稳固。

进一步的，所述直线运动驱动动力件21为直线电机或者电磁铁。

由上述描述可知，通过直线电机或者电磁铁带动滑块22做直线运动，结构合理。

进一步的，所述脱缆组件2有两个，在所述第一凹槽11的侧壁上相对设置。

由上述描述可知，脱缆组件2在座体1的第一凹槽11的侧壁上设置有两个，且对称分布，使插在第一凹槽11中的电缆周向方向上受力均匀。

进一步的，还包括第一电缆3，所述第一电缆3的端部插接在所述第一凹槽11中，所述第一电缆3端部的外圆面上设有第二凹槽31，所述第二凹槽31的高度与所述滑块22的高度适配，所述滑块22嵌在所述第二凹槽31中。

由上述描述可知，第一电缆3插接在第一凹槽11中，且第一电缆3的外圆面上设有第二凹槽31，滑块22嵌在第二凹槽31中，使滑块22对第一电缆3的限位作用稳固。

进一步的，所述第二凹槽31的底面形状为平面或者环形面。

由上述描述可知，第二凹槽31的底面形状为平面或者环形面，加工便捷。

进一步的，所述第一电缆3的端部上一体设有第一加强连接件32，所述第一加强连接件32的外形为圆环体，所述第一加强连接件32插接在所述第一凹槽11中，所述第二凹槽31设置在所述第一加强连接件32的外圆面上。

由上述描述可知，第一加强连接件32与第一电缆3一体连接，使连接结构稳固，第一加强连接件32通过注塑的形式与第一电缆3一体连接，第一加强连接件32的硬度大于第一电缆3的绝缘皮的硬度，使第一电缆3与第一凹槽11和滑块22的连接结构稳固；第一加强连接件32插接在第一凹槽11中，滑块22嵌在第一加强连接件32外圆面的第二凹槽31中，结构合理。

进一步的，还包括第一密封圈4，所述第一加强连接件32在与所述第一凹槽11相对的面上设有第一环形凹槽33，或者所述第一凹槽11在与所述第一加强连接件32相对的面上设有第一环形凹槽33，所述第一密封圈4安装在所述第一环形凹槽33中。

由上述描述可知，在第一加强连接件32或者第一凹槽11上设置第一环形凹槽33来容纳第一密封圈4，使第一电缆3与第一凹槽11之间密封连接，防止水进入第一电缆3的底端导致短路。

进一步的，所述第一密封圈4的数量为至少两个。

由上述描述可知，第一密封圈4的数量为至少两个，使密封结构稳定；至少一个的所述第一密封圈4位于所述滑块22的上方。

进一步的，还包括第二电缆5，所述第一凹槽11的底部设有第三通孔14，所述第二电缆5的端部穿设在第三通孔14中，并与第一电缆3的端部电连接。

由上述描述可知，第二电缆5从第三通孔14穿过，第二电缆5的上端端部与第一电缆3的下端端部电连接。

进一步的，所述第一电缆3的端部向下延伸设有导电插针34，所述第二电缆5的端部向下延伸设有第三凹槽52，所述导电插针34插接在所述第三凹槽52中。

由上述描述可知，第一电缆3下端设有导电插针34，第二电缆5上端设有第三凹槽52，导电插针34的数量和位置与第三凹槽52的数量和位置对应，使第一电缆3通过插接的方式与第二电缆5连接，使第一电缆3安装、拆卸快速便捷。

进一步的，所述第二电缆5的端部上一体设有第二加强连接件51，所述第二加强连接件51的外形为圆环体，所述第二加强连接件51固连在所述座体1的第一凹槽11的底部。

由上述描述可知，第二电缆5的端部上一体设有第二加强连接件51，第二加强连接件51的硬度比第二电缆5的绝缘皮的硬度高，使第二电缆5端部在第一凹槽11中固定结构稳固；第二电缆5与座体1固连成一体，使第二电缆5与座体1之间连接牢固可靠。

进一步的，还包括端盖6和第二密封圈7，所述端盖6的上表面或者所述座体1的下表面设有第二环形凹槽15，所述第二密封圈7固定在所述第二环形凹槽15中，所述座体1固定在所述端盖6上。

由上述描述可知，端盖6为水下无人机壳体的一部分，座体1通过第二密封圈7与端盖6连接，第二环形凹槽15用来放置第二密封圈7，第二环形凹槽15设置在所述座体1的下表面或者所述端盖6的上表面，端盖6上设有第四通孔，第二电缆5的下端穿设第四通孔。

请参照图1至图5，本发明的实施例一为：

一种水下机器人自动脱缆装置，包括座体1和脱缆组件2，所述座体1上表面向下延伸设有第一凹槽11，所述第一凹槽11的内侧壁从内到外依次开设有第一通孔12和第二通孔13，所述第一通孔12的直径小于所述第二通孔13的直径，所述脱缆组件2包括滑块22、直线运动驱动动力件21和弹簧23，所述滑块22的截面形状为T形，一端为大头端，另一端为小头端，所述直线运动驱动动力件21与所述滑块22的大头端连接，所述直线运动驱动动力件21固定在所述第二通孔13中，所述滑块22的小头端滑动设置在所述第一通孔12中，所述弹簧23一端顶在所述直线运动驱动动力件21上，另一端顶在所述滑块22上，所述滑块22的小头端的端部上表面设有向下倾斜的斜面；所述直线运动驱动动力件21为直线电机或者电磁铁，所述脱缆组件2有两个，在所述第一凹槽11的侧壁上相对设置。

请参照图1至图5，本发明的实施例二为：

一种水下机器人自动脱缆装置，在实施例一的基础上，还包括第一电缆3、第一密封圈4，所述第一电缆3的端部插接在所述第一凹槽11中，所述第一电缆3端部的外圆面上设有第二凹槽31，所述第二凹槽31的高度与所述滑块22的高度适配，所述滑块22嵌在所述第二凹槽31中，所述第二凹槽31的底面形状为平面或者环形面；优选地，所述第一电缆3的端部上一体设有第一加强连接件32，所述第一加强连接件32的外形为圆环体，所述第一加强连接件32插接在所述第一凹槽11中，所述第二凹槽31设置在所述第一加强连接件32的外圆面上；所述第一加强连接件32在与所述第一凹槽11相对的面上设有第一环形凹槽33，或者所述第一凹槽11在与所述第一加强连接件32相对的面上设有第一环形凹槽33，所述第一密封圈4安装在所述第一环形凹槽33中，所述第一密封圈4的数量为至少两个。

请参照图1至图5，本发明的实施例三为：

一种水下机器人自动脱缆装置，在实施例二的基础上，还包括第二电缆5，所述第一凹槽11的底部设有第三通孔14，所述第二电缆5的端部穿设在第三通孔14中，并与第一电缆3的端部电连接；所述第一电缆3的端部向下延伸设有导电插针34，所述第二电缆5的端部向下延伸设有第三凹槽52，所述导电插针34插接在所述第三凹槽52中；所述第二电缆5的端部上一体设有第二加强连接件51，所述第二加强连接件51的外形为圆环体，所述第二加强连接件51固连在所述座体1的第一凹槽11的底部。

请参照图1至图5，本发明的实施例四为：

一种水下机器人自动脱缆装置，在实施例一、二或三的基础上，还包括端盖6和第二密封圈7，所述端盖6的上表面或者所述座体1的下表面设有第二环形凹槽15，所述第二密封圈7固定在所述第二环形凹槽15中，所述座体1固定在所述端盖6上，端盖6上设有第四通孔，第二电缆5的下端穿设第四通孔。

第二电缆5上端的第二加强连接件51固连在座体1的第一凹槽11的底部，安装时，将第二电缆5穿设端盖6的第四通孔中，假如直线运动驱动动力件21为电磁铁，当电磁铁不通电时，滑块22不与电磁铁吸合，脱缆组件2在弹簧23的作用下，滑块22的小头端伸出第一通孔12至第一凹槽11中，将第一电缆3的第一加强连接件32伸入第一凹槽11中，第一加强连接件32先与滑块22的小头端的端部的斜面接触，并将滑块22向外推动至第一通孔12内，第一加强连接件32完全伸入第一凹槽11中，当第一电缆3下端的导电插针34插图第二电缆5的第三凹槽52中，并且第一电缆3的下端面与第二电缆5的上端面接触，则滑块22嵌入第一加强连接件32侧壁上的第二凹槽31中，此时无法将第一电缆3拔出第一凹槽11中；当水下无人机缠绕在外部物体上无法游动时，让电磁铁通电，滑块22与电磁铁吸合，滑块22收缩至第一通孔12中，在外部物体的拉扯力下，第一电缆3的第一加强连接件32从第一凹槽11中脱出，此时水下无人机可游动起来，优选地，此时将水下无人机返回原点进行维护，第二电缆5一端与水下无人机的主机连接，另一端通过第二加强连接件51固连在第一凹槽11中，第一电缆3为与岸上用户交互的电缆，当第一电缆3与第二电缆5脱离，不影响水下无人机的主控制部分的运动，仅切断了岸上用户对无人机的控制线缆，水下无人机包含远程声通讯模块，此时水下无人机仍然可以水下无人机可通过远程声通讯等技术进行控制实现继续运动，或者是在预置程序的控制下自助回航到下水位置；在第一电缆3异常损坏的情况下，也可触发直线运动驱动动力件21动作使第一电缆3脱离第二电缆5的连接，并游回下水位置，从而避免水下机器人受损更多。

综上所述，本发明提供的水下机器人自动脱缆装置，通过座体1将第二电缆5端部固定，通过第一凹槽11使第一电缆3通过拔插的形式与第二电缆5连接，通过脱缆组件2将第一电缆3卡位在第一凹槽11中，通过第一密封圈4和第二密封圈7起到密封防水的作用，通过脱缆组件2的滑块22小头端的斜面，使第一电缆3不管在通电还是断电情况下均可插入第一凹槽11，但无法随意拔出第一凹槽11，第一电缆3通过导电插针34插接在第二电缆5的第三凹槽52中，实现水下机器人的电缆的便捷安装与自动脱缆，防止因水下机器人的电缆与外部物体发生缠绕时无法游动，造成需要人去寻找或者直接丢弃水下机器人，使水下机器人在发生缠绕或者异常损坏使可以通过脱掉电缆的形式摆脱缠绕，具有自救功能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，包括座体和脱缆组件，所述座体上表面向下延伸设有第一凹槽，所述第一凹槽的内侧壁从内到外依次开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的直径小于所述第二通孔的直径，所述脱缆组件包括滑块、直线运动驱动动力件和弹簧，所述滑块的截面形状为T形，一端为大头端，另一端为小头端，所述直线运动驱动动力件与所述滑块的大头端连接，所述直线运动驱动动力件固定在所述第二通孔中，所述滑块的小头端滑动设置在所述第一通孔中，所述弹簧一端顶在所述直线运动驱动动力件上，另一端顶在所述滑块上，所述滑块的小头端的端部上表面设有向下倾斜的斜面。

2.根据权利要求1所述的水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，所述直线运动驱动动力件为直线电机或者电磁铁。

3.根据权利要求1所述的水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，所述脱缆组件有两个，在所述第一凹槽的侧壁上相对设置。

4.根据权利要求1所述的水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，还包括第一电缆，所述第一电缆的端部插接在所述第一凹槽中，所述第一电缆端部的外圆面上设有第二凹槽，所述第二凹槽的高度与所述滑块的高度适配，所述滑块嵌在所述第二凹槽中。

5.根据权利要求4所述的水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，所述第一电缆的端部上一体设有第一加强连接件，所述第一加强连接件的外形为圆环体，所述第一加强连接件插接在所述第一凹槽中，所述第二凹槽设置在所述第一加强连接件的外圆面上。

6.根据权利要求5所述的水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，还包括第一密封圈，所述第一加强连接件在与所述第一凹槽相对的面上设有第一环形凹槽，或者所述第一凹槽在与所述第一加强连接件相对的面上设有第一环形凹槽，所述第一密封圈安装在所述第一环形凹槽中。

7.根据权利要求4所述的水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，还包括第二电缆，所述第一凹槽的底部设有第三通孔，所述第二电缆的端部穿设在第三通孔中，并与第一电缆的端部电连接。

8.根据权利要求7所述的水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，所述第一电缆的端部向下延伸设有导电插针，所述第二电缆的端部向下延伸设有第三凹槽，所述导电插针插接在所述第三凹槽中。

9.根据权利要求7所述的水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，所述第二电缆的端部上一体设有第二加强连接件，所述第二加强连接件的外形为圆环体，所述第二加强连接件固连在所述座体的第一凹槽的底部。

10.根据权利要求1所述的水下机器人自动脱缆装置，其特征在于，还包括端盖和第二密封圈，所述端盖的上表面或者所述座体的下表面设有第二环形凹槽，所述第二密封圈固定在所述第二环形凹槽中，所述座体固定在所述端盖上。