CN108583832A - 一种用于智能水下机器人的调向驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于智能水下机器人的调向驱动机构，包括设置副调向驱动马达、固定设置在副调向驱动马达输出轴上的外螺纹杆、具有和外螺纹杆适配的内螺孔的伸缩滑杆以及设置在伸缩滑杆外端的传动卡接件；传动卡接件的两侧端各设有一个卡槽。本发明具有积极的效果：能够利用两个卡槽同步驱动两个外接设备转动。

Description

一种用于智能水下机器人的调向驱动机构

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种用于智能水下机器人的调向驱动机构。

背景技术

水下机器人多具有摄像机或摄像头，一般用于水文研究、水下监控、水下探查、水下救援、水下打捞、核电站水域监察以及水下石油作业平台清理等领域。

现有的水下机器人，多是在水下摄像机的基础上，增加移动模块，从而完成自主移动或受控移动，但是其驱动机构的驱动方向有限，不能在水下随意改变驱动方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够同步驱动两个外接设备转动的用于智能水下机器人的调向驱动机构。

实现本发明目的的技术方案是：一种用于智能水下机器人的调向驱动机构，包括设置副调向驱动马达、固定设置在副调向驱动马达输出轴上的外螺纹杆、具有和外螺纹杆适配的内螺孔的伸缩滑杆以及设置在伸缩滑杆外端的传动卡接件；传动卡接件的两侧端各设有一个卡槽。

本发明具有积极的效果：能够利用两个卡槽同步驱动两个外接设备转动。

附图说明

图1为本发明的一种立体结构示意图；

图2为采用图1所示调向桨叶驱动机构制成的水下机器人的一种立体结构示意图；

图3为图2所示水下机器人移除上盖后的一种立体结构示意图；

图4所示调向桨叶驱动机构中桨叶驱动器的一种立体结构示意图；

图5为图4所示桨叶驱动器的一种爆炸图；

图6为图2所示机器人在主平面转动时的一种立体结构示意图；

图7为图6所示机器人在副平面转动时的一种立体结构示意图。

附图标记为：壳体1，半球形观察窗11，密封滑孔12，上盖13，调向桨叶驱动机构3，桨叶驱动器4，密封室41，电源42，桨叶43，保护罩44，桨叶驱动马达45，密封腔46，安装部47，传动部48，传动凸板481，副转动部49，滑道部491，滑槽4911，螺帽4912，限位滑孔492，副转轴安装件493，滑块本体部4931，防脱凸板部4932，定位凸台部4933，轴孔4934，副转轴494，弹簧495，主调向驱动机构5，主调向驱动马达51，主动齿轮52，从动齿轮53，传动杆54，支架55，副调向驱动机构6，副调向驱动马达61，外螺纹杆62，伸缩滑杆63，传动卡接件64，卡槽641；清扫机构7，半环形支持板71，清扫刷72。

具体实施方式

（实施例1、）

本实施例是一种用于智能水下机器人的调向驱动机构，见图1所示，该调向驱动机构6包括设置副调向驱动马达61、固定设置在副调向驱动马达输出轴上的外螺纹杆62、具有和外螺纹杆适配的内螺孔的伸缩滑杆63以及设置在伸缩滑杆外端的传动卡接件64；传动卡接件64的两侧端各设有一个卡槽641。

本实施例能够利用两个卡槽同步驱动两个外接设备转动。

（应用例1）

本实施例是采用上述实施例1制成的一种智能水下机器人，见图2至图7所示，包括壳体1、内置于壳体中的摄像模块和驱动方向相对于壳体可调的调向桨叶驱动机构3。

壳体的整体形状为白炽灯灯泡状，壳体的下部设有透明的半球形观察窗11；摄像模块包括内置于壳体中的摄像头、云台机构和照明灯。摄像头设置在云台机构的底部，摄像头转动过程中始终正对半球形观察窗的透明壁体。

调向桨叶驱动机构3包括转动设置在壳体外壁上的两个桨叶驱动器4、用于同步带动两个桨叶驱动器在主平面内转动的主调向驱动机构5和用于带动桨叶驱动器在副平面内转动的副调向驱动机构6；该副调向驱动机构6采用的是上述实施例1所述的调向驱动机构；主平面垂直于副平面，本实施例中，当壳体处于仅有重力作用下的自由状态时，主平面是水平面，副平面是铅垂面。

壳体的上部设有上盖13，两个桨叶驱动器并排设置在上盖的顶壁上；各桨叶驱动器4包括密封室41、设置在密封室中的电源、转动设置在密封室上的桨叶43、设置在密封室外壁上的用于保护桨叶的保护罩44和设置在密封室中的桨叶驱动马达；密封室设有密封腔和安装部47，电源和桨叶驱动马达固定设置在密封腔中；

安装部设有传动部48和转动部49；传动部48包括固定设置在安装部上的传动凸板481；转动部49包括设有限位滑孔492的滑道部491、滑动设置在限位滑孔中的转轴安装件493、设置在转轴安装件上的转轴494和设置在限位滑孔中且位于转轴安装件两侧的两个弹簧495；各弹簧的一端抵接在转轴安装件上，各弹簧的另一端抵接在限位滑孔的一侧端上也即滑道部上，从而为转轴安装件提供复位弹力。本实施例中，密封室的外形为管状，密封室的中心线和限位滑孔的中心线夹合形成的锐角是45度。

本实施例中，滑道部491设有一个具有开口的滑槽4911和一个用于封堵该滑槽开口的螺帽4912，当螺帽拧接固定在滑槽开口处后，将滑槽封堵形成所述限位滑孔492；所述转轴安装件493包括和限位滑孔适配的滑块本体部4931、设置在滑块本体部两侧的用于防止从限位滑孔中滑脱的两个防脱凸板部4932、设置在滑块本体上的用于定位弹簧的两个定位凸台部4933以及用于设置转轴的轴孔4934；各弹簧抵接在转轴安装件上的一端套设在相应一个定位凸台部上。这种结构使得转轴安装件被两个弹簧抵接并定位在中间，并可在外力作用下压缩某个弹簧从而向着该弹簧所在方向滑动。

主调向驱动机构5包括主调向驱动马达51、设置在主调向驱动马达输出轴上的主动齿轮52、设置在主动齿轮两侧的两个从动齿轮53、设置在各从动齿轮上的传动杆54以及和各传动杆相连的支架55；各支架转动设置在壳体外壁上，各桨叶驱动器的转轴转动设置在相应一个支架上；主调向驱动马达转动时，通过主动齿轮同步带动两个从动齿轮转动，进而通过两个传动杆同步带动两个支架转动，从而实现同步带动两个桨叶驱动器绕各自的传动杆往复转动；由于此时各桨叶驱动器只能在主平面往复转动，故实现了主调向驱动机构同步带动两个桨叶驱动器在主平面内往复转动。

副调向驱动机构6包括设置在壳体中的副调向驱动马达61、固定设置在副调向驱动马达输出轴上的外螺纹杆62、具有和外螺纹杆适配的内螺孔的伸缩滑杆63以及设置在伸缩滑杆外端的传动卡接件64；伸缩滑杆设置在两个桨叶驱动器的中间处，传动卡接件64的两侧端设有用于套设在两个桨叶驱动器的传动凸板481上的两个卡槽641；壳体上设有密封滑孔12，各伸缩滑杆位于相应一个密封滑孔中，伸缩滑杆的外端伸出壳体；当副调向驱动马达转动时，通过外螺纹杆带动伸缩滑杆沿密封滑孔往复滑动；伸缩滑杆的中心线在副平面上，也即伸缩滑杆在副平面上沿密封滑孔做往复移动。

当本实施例处于初始状态时，见图2至图3所示，当伸缩滑杆处于某一预设位置时，主调向驱动马达转动，同步带动两个桨叶驱动器绕各自的传动轴转动，各传动凸板随着桨叶驱动器转动时，可嵌入该传动卡接件的卡槽中或者从卡槽中移出，也即此时传动卡接件并不会妨碍桨叶驱动器在主平面上的转动；此时主调向驱动马达实现了带动两个桨叶驱动器在主平面同步往复转动，例如可以将两个桨叶驱动器从图2所示位置转动至图6所示位置。

当传动凸板嵌入传动卡接件的卡槽中时，主调向驱动马达停止转动，副调向驱动马达启动，通过外螺纹杆带动相应的伸缩滑杆内缩，也即带动相应的桨叶驱动器绕各自转轴转动，可以将桨叶驱动器从图2所示位置转动至图7所示位置，此时副调向驱动马达实现了同步带动两个桨叶驱动器在副平面往复转动。

本实施例还具有用于清扫半球形观察窗外壁的清扫机构7，清扫机构包括半环形支持板71、设置在壳体中的用于驱动半环形支持板往复摆动的清扫驱动马达、固定设置在半环形支持板内壁上行的清扫刷72；清扫驱动马达的输出轴伸出壳体固定设置在半环形支持板的一端，半环形支持板的另一端通过销轴转动设置在壳体上；清扫刷优选采用弹性胶皮或毛刷制成；清扫驱动马达通过输出轴带动半环形支持板往复摆动，进而带动清扫刷刷除半球形观察窗外壁上的脏污。

本实施例中，调向桨叶驱动机构中的桨叶提供的动力方向相对于壳体可以变化，从而实现较为复杂的移动动作。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于智能水下机器人的调向驱动机构，其特征在于：包括设置副调向驱动马达、固定设置在副调向驱动马达输出轴上的外螺纹杆、具有和外螺纹杆适配的内螺孔的伸缩滑杆以及设置在伸缩滑杆外端的传动卡接件；传动卡接件的两侧端各设有一个卡槽。