CN109835449B - 一种仿生腿足式水底监测平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿生腿足式水底监测平台，涉及海洋机械装备技术领域，包括：着床机构、旋钮机构、卷扬机构和控制器；着床机构包括底座、底座密封盖和多个仿生足式支架，仿生足式支架的一端固定连接于底座上端面的外侧壁上，底座密封盖固定连接于底座内侧壁；旋钮机构包括旋钮密封盖、旋钮和第一电机，旋钮与旋钮密封盖转动连接，第一电机固定设置于旋钮密封盖上，且第一电机与旋钮连接，旋钮机构与底座密封盖可拆卸连接；控制器与第一电机电连接；卷扬机构与旋钮密封盖连接，卷扬机构用于收放绳索，克服了现有的水底监测平台在着床时易受风浪水流影响稳定低，且回收时费时费力的缺陷，具有操作灵活、结构简单且易于回收的优点。

Description

一种仿生腿足式水底监测平台

技术领域

本发明涉及海洋机械装备技术领域，特别是涉及一种仿生腿足式水底监测平台。

背景技术

从上个世纪七十年代起，美国、加拿大和欧洲的一些国家就开始研制和投放大量海洋监测设备，积累了大量经验，处于国际先进水平。但是这些海洋环境监测平台如浮标、潜标、自沉降观测平台主要分为锚定型和漂流型，这两种固定方式的水底平台虽然可实现重复使用，但是他们在着床时易受风浪水流影响稳定性不高，而且回收时需用专业打捞设备进行拉拽打捞，费时费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种仿生腿足式水底监测平台，以解决上述现有技术存在的问题，具有操作灵活、结构简单且易于回收的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种仿生腿足式水底监测平台，包括着床机构、旋钮机构、卷扬机构和控制器；所述着床机构包括底座、底座密封盖和多个仿生足式支架，所述仿生足式支架的一端固定连接于所述底座上端面的外侧壁上，所述底座密封盖固定连接于所述底座内侧壁；所述旋钮机构包括旋钮密封盖、旋钮和第一电机，所述旋钮与所述旋钮密封盖转动连接，所述第一电机固定设置于所述旋钮密封盖上，且所述第一电机的输出轴与所述旋钮连接，以驱动所述旋钮转动，所述旋钮机构通过所述旋钮与所述底座密封盖可拆卸连接；所述控制器与所述第一电机电连接，以控制所述第一电机的开启与否；所述卷扬机构与所述旋钮密封盖连接，所述卷扬机构用于收放绳索。

优选的，所述卷扬机构包括底部安装板以及固定设置在所述底部安装板上的第二电机、第一卷筒、传动装置和第二卷筒；所述第二电机固定设置在所述底部安装板上，所述控制器与所述第二电机电连接，以控制所述第二电机的开启与否，所述第二电机与所述第一卷筒连接，以驱动所述第一卷筒转动，所述第一卷筒通过所述传动装置与所述第二卷筒连接，以带动所述第二卷筒转动。

优选的，所述底座为半球形底座。

优选的，所述仿生足式支架的数量为四个，四个所述仿生足式支架关于所述底座的轴线呈中心对称设置。

优选的，所述底座密封盖上开设有安装孔，所述旋钮能够穿过所述安装孔进入所述底座内，且穿过所述安装孔的所述旋钮在所述第一电机的驱动下旋转90度后，将所述旋钮机构锁定在所述底座密封盖上。

优选的，所述旋钮机构还包括轴承和轴承端盖，所述推力球轴承固定连接于所述旋钮密封盖的上端面，且所述推力球轴承的上部固定设置有所述轴承端盖，所述第一电机的输出轴从上到下依次穿过所述轴承端盖和所述推力球轴承与所述旋钮键连接。

优选的，所述仿生腿足式水底监测平台还包括壳体和电源，所述壳体固定套设在所述旋钮密封盖的外周；所述壳体的内侧壁上螺纹连接有上密封板，且所述上密封板与所述壳体内侧壁之间密封连接，所述壳体的下部位于所述上密封板下方的内侧壁上螺纹连接有下密封板，且所述下密封板与所述壳体内侧壁之间密封连接，所述电源固定设置在所述下密封板上，所述电源与所述第一电机电连接。

优选的，所述卷扬机构还包括第一支架、第一轴承和套筒轴，所述第一支架固定设置在所述底部安装板上，所述第一轴承固定设置在所述第一支架上，所述第二卷筒的两个端面均固定设置有卷筒端侧板，每个所述卷筒端侧板上均固定设置卷筒轴，所述卷筒轴与所述第一轴承相配合，所述传动装置通过所述套筒与所述第二卷筒一端的所述卷筒轴固定连接。

优选的，所述卷扬机构还包括绳索和传感器元件，所述绳索缠绕在所述第二卷筒上，所述传感器元件与所述控制器电连接，用于向所述控制器传输监测信号，所述绳索的末端固定设置有浮球，所述浮球携带所述传感器元件主动上浮，完成监测任务。

优选的，所述卷扬机构还包括吊环和卷扬机罩，所述吊环固定设置在所述底部安装板上，所述卷扬机罩固定套设于所述底部安装板的外周，用于封闭所述卷扬机构。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供了一种仿生腿足式水底监测平台，其结构简单，通过在底座上设置多个仿生足式支架，使仿生腿足式水底监测平台能够在水底稳定着床，并且旋钮机构和与之连接的卷扬机构通过旋钮机构上的旋钮与着床机构上的底座密封盖可拆卸连接，通过第一电机驱动旋钮的转动，并通过控制器与第一电机与电连接，以实现自动控制旋钮机构与着床机构之间的分离，便于仿生腿足式水底监测平台的打捞。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的仿生腿足式水底监测平台轴测图；

图2为本发明提供的仿生腿足式水底监测平台的着床机构的底座和仿生足式支架结构图；

图3为本发明提供的仿生腿足式水底监测平台的旋钮机构上部的结构示意图；

图4为本发明提供的仿生腿足式水底监测平台的旋钮机构下部的结构示意图；

图5为本发明提供的仿生腿足式水底监测平台的卷扬机构轴测图；

图6为本发明提供的仿生腿足式水底监测平台的壳体结构图；

图7为本发明提供的仿生腿足式水底监测平台的着床机构内部结构图。

其中：1-着床机构，2-旋钮机构，3-卷扬机构，4-底座，5-仿生足式支架，6-底座密封盖，7-旋钮，8-推力球轴承，9-第一电机，10-轴承端盖，11-旋钮密封盖，12-第二电机，13-第一卷筒，14-电机安装座，15-底部安装板，16-主动轮，17-同步带，18-单孔挡圈，19-第二卷筒，20-卷筒端侧板，21-卷筒轴，22-第一轴承，23-第一支架，24-第二支架，25-第二轴承，26-壳体，27-电源，28-卷扬机罩，29-吊环。

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付出创造性劳动的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。

本发明的目的是提供一种仿生腿足式水底监测平台，以解决现有技术存在的问题，具有操作灵活、结构简单且易于回收的优点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～7所示：本实施例提供了一种仿生腿足式水底监测平台，包括着床机构1、旋钮机构2、卷扬机构3和控制器；着床机构1包括底座4、底座密封盖6和多个仿生足式支架5，仿生足式支架5的一端固定连接于底座4上端面的外侧壁上，仿生足式支架5的设置能够整个装置在水底稳定着床，底座密封盖6固定连接于底座4内侧壁；旋钮机构包括旋钮密封盖11、旋钮7和第一电机9，旋钮7与旋钮密封盖11转动连接，第一电机9固定设置在电机安装座14上，电机安装座14固定设置于旋钮密封盖11上，且第一电机9的输出轴与旋钮7连接，以驱动旋钮7转动，旋钮机构通过旋钮7与底座密封盖6可拆卸连接，实现旋钮机构2和卷扬机构3与着床机构1的自动分离，便于整个装置的分步打捞，控制器与第一电机9电连接，以控制第一电机9的开启与否；卷扬机构3与旋钮密封盖11连接，卷扬机构3用于收放绳索。

卷扬机构包括底部安装板15以及固定设置在底部安装板15上的第二电机12、第一卷筒13、传动装置和第二卷筒19；第一卷筒13固定设置在第二支架24上，第二支架24固定设置在底部安装板15上，传动装置包括主动轮16、同步带和从动轮，第二电机12固定设置在底部安装板15上，控制器与第二电机12电连接，以控制第二电机12的开启与否，第二电机12与第一卷筒13连接，以驱动第一卷筒13转动，带动主动轮16转动，主动轮通过同步带带动从动轮转动，进而带动与从动轮连接的第二卷筒19转动。

底座4为半球形底座，能够保证着床机构1的底座4上的仿生足式支架5朝下，以在水底稳定着床。

仿生足式支架5的数量为四个，四个仿生足式支架5关于底座4的轴线呈中心对称设置。

底座密封盖6上开设有安装孔，安装孔为椭圆形槽孔，旋钮7能够穿过安装孔进入底座4内，且穿过安装孔的旋钮7在第一电机9的驱动下旋转90度后，将旋钮机构锁定在底座密封盖6上，以对水底进行监测；当着床机构1受到水底较大的吸附力时，控制器发出信号，控制第一电机9开启，第一电机9驱动旋钮7旋转90度至旋钮7的头部方向与安装孔的长度方向相平行，使旋钮7能够从安装孔中脱离出来，从而实现旋钮机构2和着床机构1的自动分离，分离后的旋钮机构2和卷扬机构3的重量明显减轻，其自身的重力小于浮力，能够自动上浮完成回收，同时控制器能够发送着床机构1的位置信号，船基接收站接收到着床机构1的位置信号后，再通过打捞机构对其进行打捞，从而实现对着床机构1和旋钮机构2以及卷扬机构3进行分别打捞。

旋钮机构还包括推力球轴承8和轴承端盖10，推力球轴承8固定连接于旋钮密封盖11的上端面，且推力球轴承8的上部固定设置有轴承端盖10，第一电机9的输出轴从上到下依次穿过轴承端盖10和推力球轴承8与旋钮7键连接。

仿生腿足式水底监测平台还包括壳体26和电源27，壳体26固定套设在旋钮密封盖11的外周；壳体26的内侧壁上螺纹连接有上密封板，且上密封板与壳体26内侧壁之间密封连接，壳体26的下部位于上密封板下方的内侧壁上螺纹连接有下密封板，且下密封板与壳体26内侧壁之间密封连接，以防壳体26内进水，电源27固定设置在下密封板上，电源27与第一电机9电连接，为第一电机9提供电能。

卷扬机构3还包括第一支架23、第一轴承22和卷筒轴21，第一支架23固定设置在底部安装板15上，第一轴承22固定设置在第一支架23上，第二卷筒19的两个端面均固定设置有卷筒端侧板20，每个卷筒端侧板20上均固定设置卷筒轴21，卷筒轴21与第一轴承22相配合，从动轮通过套筒与第二卷筒19一端的第一支架23上的卷筒轴21固定连接。

卷扬机构3还包括绳索和传感器元件，绳索缠绕在第二卷筒19上，传感器元件与控制器电连接，用于向控制器传输监测信号，绳索的末端固定设置有浮球，浮球携带传感器元件主动上浮，完成监测任务。

卷扬机构3还包括吊环29和卷扬机罩28，吊环29固定设置在底部安装板15上，便于打捞卷扬机构3，卷扬机罩28固定套设于底部安装板15的外周，用于封闭卷扬机构3，防止其进水。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：包括着床机构、旋钮机构、卷扬机构和控制器；所述着床机构包括底座、底座密封盖和多个仿生足式支架，所述仿生足式支架的一端固定连接于所述底座上端面的外侧壁上，所述底座密封盖固定连接于所述底座内侧壁；所述旋钮机构包括旋钮密封盖、旋钮和第一电机，所述旋钮与所述旋钮密封盖转动连接，所述第一电机固定设置于所述旋钮密封盖上，且所述第一电机的输出轴与所述旋钮连接，以驱动所述旋钮转动，所述旋钮机构通过所述旋钮与所述底座密封盖可拆卸连接；所述控制器与所述第一电机电连接，以控制所述第一电机的开启与否；所述卷扬机构与所述旋钮密封盖连接，所述卷扬机构用于收放绳索。

2.根据权利要求1所述的仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：所述卷扬机构包括底部安装板以及固定设置在所述底部安装板上的第二电机、第一卷筒、传动装置和第二卷筒；所述第二电机固定设置在所述底部安装板上，所述控制器与所述第二电机电连接，以控制所述第二电机的开启与否，所述第二电机与所述第一卷筒连接，以驱动所述第一卷筒转动，所述第一卷筒通过所述传动装置与所述第二卷筒连接，以带动所述第二卷筒转动。

3.根据权利要求1所述的仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：所述底座为半球形底座。

4.根据权利要求1所述的仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：所述仿生足式支架的数量为四个，四个所述仿生足式支架关于所述底座的轴线呈中心对称设置。

5.根据权利要求1所述的仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：所述底座密封盖上开设有安装孔，所述旋钮能够穿过所述安装孔进入所述底座内，且穿过所述安装孔的所述旋钮在所述第一电机的驱动下旋转90度后，将所述旋钮机构锁定在所述底座密封盖上。

6.根据权利要求1所述的仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：所述旋钮机构还包括推力球轴承和轴承端盖，所述推力球轴承固定连接于所述旋钮密封盖的上端面，且所述推力球轴承的上部固定设置有所述轴承端盖，所述第一电机的输出轴从上到下依次穿过所述轴承端盖和所述推力球轴承与所述旋钮键连接。

7.根据权利要求1所述的仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：还包括壳体和电源，所述壳体固定套设在所述旋钮密封盖的外周；所述壳体的内侧壁上螺纹连接有上密封板，且所述上密封板与所述壳体内侧壁之间密封连接，所述壳体的下部位于所述上密封板下方的内侧壁上螺纹连接有下密封板，且所述下密封板与所述壳体内侧壁之间密封连接，所述电源固定设置在所述下密封板上，所述电源与所述第一电机电连接。

8.根据权利要求2所述的仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：所述卷扬机构还包括第一支架、第一轴承和套筒轴，所述第一支架固定设置在所述底部安装板上，所述第一轴承固定设置在所述第一支架上，所述第二卷筒的两个端面均固定设置有卷筒端侧板，每个所述卷筒端侧板上均固定设置卷筒轴，所述卷筒轴与所述第一轴承相配合，所述传动装置通过套筒与所述第二卷筒一端的所述卷筒轴固定连接。

9.根据权利要求2所述的仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：所述卷扬机构还包括绳索和传感器元件，所述绳索缠绕在所述第二卷筒上，所述传感器元件与所述控制器电连接，用于向所述控制器传输监测信号，所述绳索的末端固定设置有浮球，所述浮球携带所述传感器元件主动上浮，完成监测任务。

10.根据权利要求2所述的仿生腿足式水底监测平台，其特征在于：所述卷扬机构还包括吊环和卷扬机罩，所述吊环固定设置在所述底部安装板上，所述卷扬机罩固定套设于所述底部安装板的外周，用于封闭所述卷扬机构。

Images