CN109094757A - 一种防缠绕快速除水草水下机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防缠绕快速除水草水下机器人，包括机体内部边缘设置固定有四组驱动电机，每组驱动电机的主轴与下部的连接环顶部固定并与其旋转连接，连接环的下部固定有切割刀片组，本发明通过在机体下部设置多个切割刀片组，将周围的水草清除干净，有效的提高了割草的速率；通过割草时旋转的球形壳体带动防缠绕切割刀片围绕固定杆旋转，而凸轮机构由于自身的偏心原理会顶着与其接触传动杆移动，传动杆会顶着梯形块上的推进切割刀片在梯形槽内移动，由于压缩弹簧的作用，推进切割刀片随着防缠绕切割刀片旋转会做往复运动，将缠在防缠绕切割刀片上的水草进行处理，这样防缠绕切割刀片上的水草会自行脱离达到防止水草缠绕的目的。
Description
技术领域
本发明涉及水下机器人领域，具体涉及一种防缠绕快速除水草水下机器人。
背景技术
水下机器人是一种有缆水下机器人，水下机器人的雏形是几个美国人想要观察神秘的海底世界，小型水下机器人多数是低成本的水下机器人，其中大部分是以电力为能源，正常工作水深在300米或300米 以下，这类浅水器主要任务是检测和观察，目前由于电力能源系统技术的改善，小型水下机器人得到了快速发展，在容量、深度和性能方面得到了显著调高，目前小型水下机器人在水下娱乐、打捞救助、水产养殖、科学研究、大坝和水路及港口检测、城市地下管道检测、水下训练和航运及核设施检查、近海检查和观测任务等方面得到了广泛的应用。
但是现有技术中的除水草的水下机器人在工作过程中，水草由于其长度不等，切割后的水草会缠绕在切割刀片上，阻碍切割的速率，推进装置上也很容易缠绕水草从而导致机器人无法长时间的运行，影响割草的速率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防缠绕快速除水草水下机器人，以解决上述背景技术中提出的水草由于其长度不等，切割后的水草会缠绕在切割刀片上，阻碍切割的速率，推进装置上也很容易缠绕水草从而导致机器人无法长时间的运行，影响割草的速率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种防缠绕快速除水草水下机器人，包括机体内部边缘设置固定有四组驱动电机，每组驱动电机的主轴与下部的连接环顶部固定并与其旋转连接，所述连接环的下部固定有切割刀片组，所述切割刀片组的包括球形壳体、固定杆、凸轮机构，所述连接环的底部与球形壳体连接固定，所述球形壳体中央设置有固定杆，所述固定杆的一端与球形壳体底部旋转连接，所述固定杆的另一端与机体的底部固定连接，所述固定杆的中央固定有凸轮机构，所述凸轮机构的一旁设置有防缠绕切割装置。
进一步优选的，所述防缠绕切割装置包括防缠绕切割刀片、传动杆、梯形槽、梯形块、压缩弹簧、推进切割刀片，所述球形壳体的外部均匀的固定有多个防缠绕切割刀片，每个所述防缠绕切割刀片的表面开有一个梯形槽，所述梯形槽的内部滑动连接有一个与其形状大小匹配的梯形块，所述梯形块的顶部固定有正反双向的推进切割刀片，所述推进切割刀片穿出梯形槽设置在防缠绕切割刀片的外部，所述推进切割刀片的切割方向与防缠绕切割刀片轴线方向相同，所述梯形块的一端与传动杆连接固定，所述传动杆的另一端穿进球形壳体内部与凸轮机构的表面接触，所述梯形块的另一端设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与梯形槽一端固定，所述压缩弹簧的另一端与梯形块一侧固定，所述压缩弹簧设置在梯形槽内并用不锈钢制作。
进一步优选的，所述机体的顶部边缘固定有四个与驱动电机匹配的传动滚轮，每个所述传动滚轮一端与驱动电机主轴连接固定，所述传动滚轮上开有多个与传动齿带匹配的传动槽，四个所述传动滚轮的外部安装有传动的传动齿带，所述传动齿带的外部表面均匀固定有多个楔形切割刀片，所述传动齿带是软质橡胶制作。
进一步优选的，所述机体的后端设置有两组推进装置，每组所述推进装置包括旋转驱动装置、推进器、防护罩、固定杆、防止缠绕圈，所述机体的尾部开有安置孔，所述旋转驱动装置固定在在机体尾部的安置孔内并通过焊接固定在安置孔内，所述旋转驱动装置上设置有推进器，所述推进器的外边缘固定有若干圈防止水草缠绕的防护罩，所述防护罩的外部固定有多个固定杆，所述固定杆上固定有防止缠绕圈，所述防止缠绕圈上的各个棱角均有倒角形成的切割刃，所述防止缠绕圈设置子在防护罩的外部。
进一步优选的，所述机体的前端固定有探照灯，所述机体的两侧壁安装有两组蓄电池，该蓄电池通过电线与设置在机体内部的驱动电机电性连接，所述蓄电池通过电线与旋转驱动装置电性连接。
进一步优选的，所述机体的表面设置有多个用于稳定的稳流槽。
进一步优选的，所述机体内部的每组驱动电机分为上下两个驱动电机，上部的驱动电机驱动传动滚轮，下部的驱动电机驱动防缠绕切割刀片。
进一步优选的，所述蓄电池的外表是由防水性较好的高分子聚乙烯制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过在机体下部设置多个切割刀片组，旋转的防缠绕切割刀片会将周围的水草清除干净，这样经过设置的多组切割刀片组会将本装置周围的水草清除干净，有效的提高了割草的速率；
2、本发明通过割草时旋转的球形壳体带动防缠绕切割刀片围绕固定杆旋转，而凸轮机构由于自身的偏心原理会顶着与其接触传动杆移动，传动杆会顶着梯形块上的推进切割刀片在梯形槽内移动，由于压缩弹簧的作用，推进切割刀片随着防缠绕切割刀片旋转会做往复运动，会将缠在防缠绕切割刀片上的水草进行切除处理，这样防缠绕切割刀片上的水草会自行脱离达到防止水草缠绕的目的；
3、本发明通过设置在机体顶部的旋转的四个传动滚轮并在其外部旋转的传动齿带上楔形切割刀片会将水草进行更进一步的切除，同时能有效的减少较长切割水草的产生，这样能防止水草的缠绕，更进一步提高切割的速度；
4、本发明通过在推进器外部依次设置防护罩及具有切割性能防止缠绕圈，能有效防止机体旁的水草缠绕在推进器上，起到保护推进器推进器的作用，使本装置的运行时间更长久；而通过在机体的顶部增加稳流槽，使其在移动可以更加稳定。
附图说明
图1是本发明一种防缠绕快速除水草水下机器人结构的示意图。
图2是本发明一种防缠绕快速除水草水下机器人结构的另一种结构示意图。
图3是本发明一种防缠绕快速除水草水下机器人结构的仰视图。
图4是本发明一种防缠绕快速除水草水下机器人结构的局部零件示意图。
图5是本发明一种防缠绕快速除水草水下机器人结构的图4中局部结构示意图。
图6是本发明一种防缠绕快速除水草水下机器人结构的图4中零件结构示意图。
图中：机体1、蓄电池2、探照灯3、防缠绕切割刀片4、稳流槽5、传动滚轮6、传动槽7、传动齿带8、楔形切割刀片9、球形壳体10、固定杆11、凸轮机构12、传动杆13、梯形槽14、梯形块15、压缩弹簧16、推进切割刀片17、旋转驱动装置18、推进器19、防护罩20、固定杆21、防止缠绕圈22、连接环23。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种防缠绕快速除水草水下机器人，包括机体1内部边缘设置固定有四组驱动电机，每组驱动电机的主轴与下部的连接环23顶部固定并与其旋转连接，所述连接环23的下部固定有切割刀片组，所述切割刀片组的包括球形壳体10、固定杆11、凸轮机构12，所述连接环23的底部与球形壳体10连接固定，所述球形壳体10中央设置有固定杆11，所述固定杆11的一端与球形壳体10底部旋转连接，所述固定杆11的另一端与机体1的底部固定连接，所述固定杆11的中央固定有凸轮机构12，所述凸轮机构12的一旁设置有防缠绕切割装置。
所述防缠绕切割装置包括防缠绕切割刀片4、传动杆13、梯形槽14、梯形块15、压缩弹簧16、推进切割刀片17，所述球形壳体10的外部均匀的固定有多个防缠绕切割刀片4，每个所述防缠绕切割刀片4的表面开有一个梯形槽14，所述梯形槽14的内部滑动连接有一个与其形状大小匹配的梯形块15，所述梯形块15的顶部固定有正反双向的推进切割刀片17，所述推进切割刀片17穿出梯形槽14设置在防缠绕切割刀片4的外部，所述推进切割刀片17的切割方向与防缠绕切割刀片4轴线方向相同，所述梯形块15的一端与传动杆13连接固定，所述传动杆13的另一端穿进球形壳体10内部与凸轮机构12的表面接触，所述梯形块15的另一端设置有压缩弹簧16，所述压缩弹簧16的一端与梯形槽14一端固定，所述压缩弹簧16的另一端与梯形块15一侧固定，所述压缩弹簧16设置在梯形槽14内并用不锈钢制作。
所述机体1的顶部边缘固定有四个与驱动电机匹配的传动滚轮6，每个所述传动滚轮6一端与驱动电机主轴连接固定，所述传动滚轮6上开有多个与传动齿带8匹配的传动槽7，四个所述传动滚轮6的外部安装有传动的传动齿带8，所述传动齿带8的外部表面均匀固定有多个楔形切割刀片9，所述传动齿带8是软质橡胶制作。
所述机体1的后端设置有两组推进装置，每组所述推进装置包括旋转驱动装置18、推进器19、防护罩20、固定杆21、防止缠绕圈22，所述机体1的尾部开有安置孔，所述旋转驱动装置18固定在在机体1尾部的安置孔内并通过焊接固定在安置孔内，所述旋转驱动装置18上设置有推进器19，所述推进器19的外边缘固定有若干圈防止水草缠绕的防护罩20，所述防护罩20的外部固定有多个固定杆21，所述固定杆21上固定有防止缠绕圈22，所述防止缠绕圈22上的各个棱角均有倒角形成的切割刃，所述防止缠绕圈22设置子在防护罩20的外部。
所述机体1的前端固定有探照灯3，所述机体1的两侧壁安装有两组蓄电池2，该蓄电池2通过电线与设置在机体1内部的驱动电机电性连接，所述蓄电池2通过电线与旋转驱动装置18电性连接。
所述机体1的表面设置有多个用于稳定的稳流槽5。
所述机体1内部的每组驱动电机分为上下两个驱动电机，上部的驱动电机驱动传动滚轮6，下部的驱动电机驱动防缠绕切割刀片4。
所述蓄电池2的外表是由防水性较好的高分子聚乙烯制成。
本实施例的工作原理：本发明在使用时，本装置在水下割草过程中，启动机体1下部的多个切割刀片组，旋转的防缠绕切割刀片4会将周围的水草清除干净，经过设置的多多组切割刀片组会将本装置周围的水草清除干净，有效的提高了割草的速率，与此同时，在防缠绕切割刀片4旋转时，球形壳体10带动防缠绕切割刀片4围绕固定杆11旋转，而固定杆11上的凸轮机构12会将在球形壳体10内相对转动，凸轮机构12由于自身的偏心原理会顶着与其接触传动杆13移动，传动杆13会顶着梯形块15上的推进切割刀片17在梯形槽14内移动，由于压缩弹簧16的作用，推进切割刀片17随着防缠绕切割刀片4旋转会做往复运动，会将缠在防缠绕切割刀片4上的水草进行切除处理，这样防缠绕切割刀片4上的水草会自行脱离达到防止水草缠绕的目的；而通过设置在机体1顶部的旋转的四个传动滚轮6，并在其外部旋转的传动齿带8上楔形切割刀片9会将水草进行更进一步的切除，同时能有效的减少较长切割水草的产生，这样能防止水草的缠绕，且切割的速度大大提高；通过在推进器19外部依次设置防护罩20及具有切割性能防止缠绕圈22，能有效防止机体1旁的水草缠绕在推进器19上，起到保护推进器19推进器的作用，使本装置的运行时间更长久；通过在机体1的顶部增加稳流槽5，使其在移动可以更加稳定。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种防缠绕快速除水草水下机器人，其特征在于：包括机体(1)内部边缘设置固定有四组驱动电机，每组驱动电机的主轴与下部的连接环(23)顶部固定并与其旋转连接，所述连接环(23)的下部固定有切割刀片组，所述切割刀片组的包括球形壳体(10)、固定杆(11)、凸轮机构(12)，所述连接环(23)的底部与球形壳体(10)连接固定，所述球形壳体(10)中央设置有固定杆(11)，所述固定杆(11)的一端与球形壳体(10)底部旋转连接，所述固定杆(11)的另一端与机体(1)的底部固定连接，所述固定杆(11)的中央固定有凸轮机构(12)，所述凸轮机构(12)的一旁设置有防缠绕切割装置。
2.根据权利要求2所述的一种防缠绕快速除水草水下机器人，其特征在于：所述防缠绕切割装置包括防缠绕切割刀片(4)、传动杆(13)、梯形槽(14)、梯形块(15)、压缩弹簧(16)、推进切割刀片(17)，所述球形壳体(10)的外部均匀的固定有多个防缠绕切割刀片(4)，每个所述防缠绕切割刀片(4)的表面开有一个梯形槽(14)，所述梯形槽(14)的内部滑动连接有一个与其形状大小匹配的梯形块(15)，所述梯形块(15)的顶部固定有正反双向的推进切割刀片(17)，所述推进切割刀片(17)穿出梯形槽(14)设置在防缠绕切割刀片(4)的外部，所述推进切割刀片(17)的切割方向与防缠绕切割刀片(4)轴线方向相同，所述梯形块(15)的一端与传动杆(13)连接固定，所述传动杆(13)的另一端穿进球形壳体(10)内部与凸轮机构(12)的表面接触，所述梯形块(15)的另一端设置有压缩弹簧(16)，所述压缩弹簧(16)的一端与梯形槽(14)一端固定，所述压缩弹簧(16)的另一端与梯形块(15)一侧固定，所述压缩弹簧(16)设置在梯形槽(14)内并用不锈钢制作。
3.根据权利要求1所述的一种防缠绕快速除水草水下机器人，其特征在于：所述机体(1)的顶部边缘固定有四个与驱动电机匹配的传动滚轮(6)，每个所述传动滚轮(6)一端与驱动电机主轴连接固定，所述传动滚轮(6)上开有多个与传动齿带(8)匹配的传动槽(7)，四个所述传动滚轮(6)的外部安装有传动的传动齿带(8)，所述传动齿带(8)的外部表面均匀固定有多个楔形切割刀片(9)，所述传动齿带(8)是软质橡胶制作。
4.根据权利要求1所述的一种防缠绕快速除水草水下机器人，其特征在于：所述机体(1)的后端设置有两组推进装置，每组所述推进装置包括旋转驱动装置(18)、推进器(19)、防护罩(20)、固定杆(21)、防止缠绕圈(22)，所述机体(1)的尾部开有安置孔，所述旋转驱动装置(18)固定在在机体(1)尾部的安置孔内并通过焊接固定在安置孔内，所述旋转驱动装置(18)上设置有推进器(19)，所述推进器(19)的外边缘固定有若干圈防止水草缠绕的防护罩(20)，所述防护罩(20)的外部固定有多个固定杆(21)，所述固定杆(21)上固定有防止缠绕圈(22)，所述防止缠绕圈(22)上的各个棱角均有倒角形成的切割刃，所述防止缠绕圈(22)设置子在防护罩(20)的外部。
5.根据权利要求1所述的一种防缠绕快速除水草水下机器人，其特征在于：所述机体(1)的前端固定有探照灯(3)，所述机体(1)的两侧壁安装有两组蓄电池(2)，该蓄电池(2)通过电线与设置在机体(1)内部的驱动电机电性连接，所述蓄电池(2)通过电线与旋转驱动装置(18)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种防缠绕快速除水草水下机器人，其特征在于：所述机体(1)的表面设置有多个用于稳定的稳流槽(5)。
7.根据权利要求1或4所述的一种防缠绕快速除水草水下机器人，其特征在于：所述机体(1)内部的每组驱动电机分为上下两个驱动电机，上部的驱动电机驱动传动滚轮(6)，下部的驱动电机驱动防缠绕切割刀片(4)。
8.根据权利要求1或4所述的一种防缠绕快速除水草水下机器人，其特征在于：所述蓄电池(2)的外表是由防水性较好的高分子聚乙烯制成。
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