CN110253554A

CN110253554A - 一种水下构筑物的模块化探测机械臂

Info

Publication number: CN110253554A
Application number: CN201910610225.1A
Authority: CN
Inventors: 刘波; 施舜凯; 李奎; 赖显松; 王婷婷; 谢小敏; 周军; 廖华丽
Original assignee: Changzhou Campus of Hohai University
Current assignee: Changzhou Campus of Hohai University
Priority date: 2019-07-08
Filing date: 2019-07-08
Publication date: 2019-09-20

Abstract

本发明公开了一种水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，包括防水转动关节、摄像组件、中间连接杆和固定杆，所述固定杆与防水转动关节的一端连接，所述防水转动关节的另一端与中间连接杆一端连接，所述中间连接杆的另一端与摄像组件连接，所述中间连接杆包括第三防水多芯接头、缆线和杆件，所述杆件内部设为空心状，所述缆线穿过杆件内部，且两端与所述第三防水多芯接头连接，所述杆件的两端螺纹连接有第二空心螺纹柱；本发明在面对不同的探测目标可对机械臂进行拆解并重新组装，方便收纳携带；可以自定义使用的关节数量；同时可利用自定义的关节数量针对不同环境能够清楚地采集到构造复杂的水下构筑物表面的影像。

Description

一种水下构筑物的模块化探测机械臂

技术领域

本发明涉及一种水下构筑物的模块化探测机械臂，属于水下构筑物的探测技术领域。

背景技术

近年来随着中国经济社会的突飞猛进，交通日益发达，桥梁建筑以及水利工程日益发展。之前建造的船闸、内河航道水坝以及桥墩需要仔细而又全面的检查来确定其损耗程度，支撑是否可靠，结构是否牢固，有无锈蚀现象，工作人员需要这些检测结果进行维修保养。随着科技逐渐发展，水下机器人被用来进行水下探测，现有技术的机械臂探测装置，面对不同的探测目标不能对机械臂进行拆解和重新组装，导致采集到的影像却不清楚，也无法反映出构筑物表面的完好程度，并且当面对构造比较复杂的水下构筑物比如船闸时水下机器人并不能很好的操作导致采集不到清晰的影像。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下构筑物的模块化探测机械臂，以解决现有技术中面对不同的探测目标不能对机械臂进行拆解和重新组装，导致采集到的影像却不清楚。

一种水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，包括防水转动关节、摄像组件、中间连接杆和固定杆，所述固定杆与防水转动关节的一端连接，所述防水转动关节的另一端与中间连接杆一端连接，所述中间连接杆的另一端与摄像组件连接，所述中间连接杆包括第三防水多芯接头、缆线和杆件，所述杆件内部设为空心状，所述缆线穿过杆件内部，且两端与所述第三防水多芯接头连接，所述杆件的两端螺纹连接有第二空心螺纹柱。

优选的，所述防水转动关节包括固定部件、传动部件和导电部件，所述固定部件包括电机固定套和电机固定盖，所述电机固定套和电机固定盖固定连接，所述传动部件设于电机固定套内，所述电机固定套的顶部连接有第一防水多芯接头；所述传动部件包括第一防水步进电机，所述第一防水步进电机的输出端设有输出轴连接件；所述输出轴连接件螺纹连接有法兰边空心螺纹柱；所述导电部件包括第一Y型分叉缆线，所述第一Y型分叉缆线一端与第一防水步进电机连接，另一端分别设于第一防水多芯接头和法兰边空心螺纹柱内。

优选的，所述输出轴连接件第一防水步进电机通过紧定螺钉与防水步进电机的输出端连接。

优选的，所述摄像组件包括箱体、防水舵机、第二防水步进电机和水下LED照明灯，所述箱体的顶部设有连接板，所述舵机固定套连接有舵机输出轴，所述舵机输出轴连接有舵机配套连接件，所述舵机配套连接件与连接板连接，所述水下LED照明灯和第二防水步进电机设于舵机固定盖的一侧，所述箱体的一端设有透明玻璃罩，且透明玻璃罩位于水下LED照明灯的端面，所述箱体的另一端设有第二防水步进电机，所述第二防水步进电机连接有第二防水步进电机的输出轴，所述第二防水步进电机的输出轴连接有刷子。

优选的，所述摄像组件还包括四分叉缆线、第二防水多芯接头和第二Y型分叉缆线，所述四分叉缆线分别与水下摄像头、水下LED照明灯和第二防水步进电机连接；所述第二Y型分叉缆线分别与第二防水多芯接头和防水舵机连接。

优选的，所述防水舵机外部设有舵机固定套，所述舵机固定套的顶部设有舵机固定盖，所述舵机固定盖的顶部设有第一空心螺纹柱。

优选的，所述透明玻璃罩外部侧壁设有滚轮。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明在面对不同的探测目标可对机械臂进行拆解并重新组装，方便收纳携带；可以自定义使用的关节数量；同时可利用自定义的关节数量针对不同环境能够清楚地采集到构造复杂的水下构筑物表面的影像，能更真实得反应其损耗情况；同时本发明采用部件均是防水部件，具有较高防水性，适应多种水下环境。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中间连接杆的内部结构图；

图3为本发明防水转动关节的内部结构图；

图4为本发明摄像组件摄像部件的内部结构图；

图5为本发明摄像组件的总体结构图；

图6为本发明摄像组件旋转部件的内部结构图；

图中：1、防水转动关节；11、第一防水多芯接头；12、电机固定套；121、第一电机固定套孔；122、第二电机固定套孔；123、第三电机固定套孔；13、第一Y型分叉缆线；14、输出轴连接件；141、输出轴连接件的螺纹孔；142、输出轴连接件的孔；15、法兰边空心螺纹柱；151、法兰边空心螺纹柱的通孔；16、第一防水步进电机；17、电机固定盖； 2、摄像组件；21、第一空心螺纹柱；210、透明玻璃罩；2101、缝隙；211、滚轮；212、箱体；2121、箱体上侧孔；2122、连接板；213、四分叉缆线；214、第二防水多芯接头；215、第二Y型分叉缆线；22、舵机固定盖；221、舵机固定盖孔；23、舵机固定套；24、防水舵机；241、舵机输出轴；25、舵机配套连接件；26、刷子；27、第二防水步进电机；271、第二防水步进电机的输出轴；28、水下LED照明灯；29、水下摄像头；3、中间连接杆；31、第三防水多芯接头；32、缆线；33、杆件；331、第二空心螺纹柱；4、固定杆。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-6所示，公开了一种水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，包括防水转动关节1、摄像组件2、中间连接杆3和固定杆4，所述固定杆4与防水转动关节1的一端连接，所述防水转动关节1的另一端与中间连接杆3一端连接，所述中间连接杆3的另一端与摄像组件2连接，所述中间连接杆3包括第三防水多芯接头31、缆线32和杆件33，所述杆件33内部设为空心状，所述缆线32穿过杆件33内部，且两端与所述第三防水多芯接头31连接，所述杆件33的两端螺纹连接有第二空心螺纹柱331。

如图3所示，具体的，所述防水转动关节1包括固定部件、传动部件和导电部件，所述固定部件包括电机固定套12和电机固定盖17，所述电机固定套12和电机固定盖17固定连接，所述传动部件设于电机固定套12内，所述电机固定套12的顶部连接有第一防水多芯接头11；所述传动部件包括第一防水步进电机16，所述第一防水步进电机16的输出端设有输出轴连接件14；所述输出轴连接件14通过螺纹孔141螺纹连接有法兰边空心螺纹柱15，法兰边空心螺纹柱15上设有通孔151用于穿线和防水多芯接头公头连接；电机固定套12上，开设有用于第一Y型分叉缆线13与第一防水步进电机16、第一防水多芯接头11和法兰边空心螺纹柱15连接的第二电机固定套孔122、第三电机固定套孔123和第一电机固定套孔121，所述导电部件包括第一Y型分叉缆线13，所述第一Y型分叉缆线13一端与第一防水步进电机16连接，另一端分别设于第一防水多芯接头11和法兰边空心螺纹柱15内。

如图3所示，具体的，所述输出轴连接件14通过紧定螺钉与第一防水步进电机16的输出端连接。

如图4-图6，具体的，所述摄像组件2包括箱体212、防水舵机24、第二防水步进电机27和水下LED照明灯28，所述箱体212的顶部设有连接板2122，所述舵机固定套23连接有舵机输出轴241，所述舵机输出轴241连接有舵机配套连接件25，所述舵机配套连接件25与连接板2122连接，所述水下LED照明灯28和第二防水步进电机27设于舵机固定盖22的一侧，所述箱体212的一端设有透明玻璃罩210，且透明玻璃罩210位于水下LED照明灯28的端面，所述箱体212的另一端设有第二防水步进电机27，所述第二防水步进电机27连接有第二防水步进电机的输出轴271，所述第二防水步进电机的输出轴271连接有刷子26。

如图4所示，具体的，所述摄像组件2还包括四分叉缆线213、第二防水多芯接头214和第二Y型分叉缆线215，所述四分叉缆线213分别与水下摄像头29、水下LED照明灯28和第二防水步进电机27连接；所述第二Y型分叉缆线215分别与第二防水多芯接头214和防水舵机24连接；所述第二Y型分叉缆线215的其中一根分叉缆线与侧孔2121的四分叉缆线总线用防水多芯接头连接，此分叉缆线穿过舵机固定盖孔221与另一根直接与防水舵机24相连的分叉缆线汇成总线，总线穿过第一空心螺纹柱21与中间连接杆4中的缆线用防水多芯接头连接。

如图6所示，具体的，所述防水舵机24外部设有舵机固定套23，所述舵机固定套23的顶部设有舵机固定盖22，所述舵机固定盖22的顶部设有第一空心螺纹柱21。

如图4所示，具体的，所述透明玻璃罩210外部侧壁设有滚轮211；滚轮211固定在透明玻璃罩210外侧，使用时滚轮210紧贴被探测内河航道构筑物表面，增强移动摄像稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，包括防水转动关节（1）、摄像组件（2）、中间连接杆（3）和固定杆（4），所述固定杆（4）与防水转动关节（1）的一端连接，所述防水转动关节（1）的另一端与中间连接杆（3）一端连接，所述中间连接杆（3）的另一端与摄像组件（2）连接，所述中间连接杆（3）包括第三防水多芯接头（31）、缆线（32）和杆件（33），所述杆件（33）内部设为空心状，所述缆线（32）穿过杆件（33）内部，且两端与所述第三防水多芯接头（31）连接，所述杆件（33）的两端螺纹连接有第二空心螺纹柱（331）。

2.根据权利要求1所述的水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，所述防水转动关节（1）包括固定部件、传动部件和导电部件，所述固定部件包括电机固定套（12）和电机固定盖（17），所述电机固定套（12）和电机固定盖（17）固定连接，所述传动部件设于电机固定套（12）内，所述电机固定套（12）的顶部连接有第一防水多芯接头（11）；所述传动部件包括第一防水步进电机（16），所述第一防水步进电机（16）的输出端设有输出轴连接件（14）；所述输出轴连接件（14）螺纹连接有法兰边空心螺纹柱（15）；所述导电部件包括第一Y型分叉缆线（13），所述第一Y型分叉缆线（13）一端与第一防水步进电机（16）连接，另一端分别设于第一防水多芯接头（11）和法兰边空心螺纹柱（15）内。

3.根据权利要求2所述的水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，所述输出轴连接件（14）通过紧定螺钉与第一防水步进电机（16）的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，所述摄像组件（2）包括箱体（212）、防水舵机（24）、第二防水步进电机（27）和水下LED照明灯（28），所述箱体（212）的顶部设有连接板（2122），所述舵机固定套（23）连接有舵机输出轴（241），所述舵机输出轴（241）连接有舵机配套连接件（25），所述舵机配套连接件（25）与连接板（2122）连接，所述水下LED照明灯（28）和第二防水步进电机（27）设于舵机固定盖（22）的一侧，所述箱体（212）的一端设有透明玻璃罩（210），且透明玻璃罩（210）位于水下LED照明灯（28）的端面，所述箱体（212）的另一端设有第二防水步进电机（27），所述第二防水步进电机（27）连接有第二防水步进电机的输出轴（271），所述第二防水步进电机的输出轴（271）连接有刷子（26）。

5.根据权利要求4所述的水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，所述摄像组件（2）还包括四分叉缆线（213）、第二防水多芯接头（214）和第二Y型分叉缆线（215），所述四分叉缆线（213）分别与水下摄像头（29）、水下LED照明灯（28）和第二防水步进电机（27）连接；所述第二Y型分叉缆线（215）分别与第二防水多芯接头（214）和防水舵机（24）连接。

6.根据权利要求4所述的水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，所述防水舵机（24）外部设有舵机固定套（23），所述舵机固定套（23）的顶部设有舵机固定盖（22），所述舵机固定盖（22）的顶部设有第一空心螺纹柱（21）。

7.根据权利要求4所述的水下构筑物的模块化探测机械臂，其特征在于，所述透明玻璃罩（210）外部侧壁设有滚轮（211）。