CN111114716A - 一种水下机器人牵引机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水下机器人牵引机构。所述水下机器人牵引机构包括：船体和机器人本体；收卷结构，所述收卷结构设置于所述船体的顶部，所述收卷结构包括活动框，所述活动框的内壁的两侧之间固定连接有分隔板。本发明提供的水下机器人牵引机构，操作简单，使用起来方便，可以有效的对机器人进行牵引，通过钢丝绳替换线缆的作为牵引力的载体，有效的避免了在牵引过程中，线缆的断裂损坏，可以改变改变牵引力的方向，并且具有一定的提拉作用，避免水中机器人被缠绕时，无法对机器人进行牵引，再通过卡紧结构的设置，可以对线缆进行夹紧，保证了钢丝绳的牵引提拉，也能很好的带动线缆进行牵引提拉，而且避免线缆的缠绕打结。

Description

一种水下机器人牵引机构

技术领域

本发明涉及水下机器人领域，尤其涉及一种水下机器人牵引机构。

背景技术

水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具，可用于检查大坝、桥墩上是否安装爆炸物以及结构好坏情况；遥控侦察、危险品靠近检查；水下基阵协助安装/拆卸；船侧、船底走私物品检测(公安、海关)；水下目标观察，废墟、坍塌矿井搜救等；搜寻水下证据(公安、海关)；海上救助打捞、近海搜索。

但是现有的水下机器人存在一定的缺点，比如现有的水下机器人不具有良好牵引结构，以至于当水下机器人被外界物件缠绕时，无法将机器人牵引，这时需要工作人员下水进行观看，不仅费时费力，而且提高工作人员的危险性，而且现有的水下机器人，通常是通过提拉缆线进行牵引，然而牵引力过大，或者长时间牵引时，均会造成缆线的损坏，严重的降低了水下机器人的实用性。

因此，有必要提供一种水下机器人牵引机构解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种水下机器人牵引机构，解决了不具有良好牵引结构，以至于当水下机器人被外界物件缠绕时，无法将机器人牵引的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的水下机器人牵引机构包括：船体和机器人本体；

收卷结构，所述收卷结构设置于所述船体的顶部，所述收卷结构包括活动框，所述活动框的内壁的两侧之间固定连接有分隔板；

第一转动轴，所述第一转动轴的两端分别转动连接于所述活动框的内壁的两侧，且位于所述分隔板的顶部，所述第一转动轴的外表面固定连接有第一缠绕轮，所述第一缠绕轮的外表面缠绕有线缆，所述线缆的另一端设置于所述机器人本体的顶部的一侧；

第二转动轴，所述第二转动轴的两端分别转动连接于所述活动框的内壁的两侧，且位于所述分隔板的底部，所述第二转动轴的外表面固定连接有第二缠绕轮，所述第二缠绕轮的外表面缠绕有钢丝绳；

若干个卡紧结构，若干个所述卡紧结构均设置于所述钢丝绳的外表面，所述卡紧结构包括软性板，所述软性板的一侧固定连接有U型块；

运动框，所述运动框的底部固定于所述船体的顶部的一侧，所述运动框的内部设置有驱动结构，所述驱动结构包括齿轮，所述齿轮的轴心处通过支撑杆转动连接于所述运动框的内壁的底部；

直齿板，所述直齿板的顶部滑动连接于所述运动框的内壁的顶部；

起重结构，所述起重结构设置于所述运动框的顶部，所述起重结构包括顶块，所述顶块的底部固定于所述运动框的顶部；

U型架，所述U型架的底部固定于所述机器人本体的顶部；

锁紧结构，所述锁紧结构设置于所述钢丝绳的另一端，所述锁紧结构包括卡块，所述卡块的底部贯穿所述U型架并延伸至所述U型架的内部。

优选的，所述活动框的背面的顶部通过支撑板固定连接有第一电机，所述第一转动轴和所述第二转动轴的一端均贯穿所述活动框并延伸至所述活动框的背面。

优选的，所述第一转动轴和所述第二转动轴延伸至所述活动框的背面的一端的外表面均固定连接有旋转齿轮，两个所述旋转齿轮的外表面相互啮合，所述第一电机的输出轴与所述第一转动轴延伸至所述活动框的背面的一端固定连接。

优选的，所述U型块的内壁的一侧固定连接有固定块，所述固定块的一侧的顶部和底部均活动连接有弧形夹紧块。

优选的，两个弧形夹紧块相对的一侧均固定连接有弹性防滑块，两个所述弧形夹紧块相离的一侧均固定连接有夹紧弹簧，两个所述夹紧弹簧的另一端分别固定于所述U型块的内壁的顶部和底部。

优选的，所述直齿板一侧贯穿所述运动框并延伸至所述运动框的外部，所述直齿板延伸至所述运动框的外部的一端设置有拨动轮，所述直齿板的另一侧贯穿所述运动框并延伸至所述运动框的外部，所述齿轮的外表面与所述直齿板的底部啮合。

优选的，所述运动框的内壁底部的一侧固定连接有第二电机，所述第二电机输出轴的外表面固定连接有第一皮带轮，所述齿轮的外表面固定连接有第二皮带轮，所述第二皮带轮的外表面与所述第一皮带轮的外表面通过皮带传动连接。

优选的，所述顶块的顶部活动连接有平衡板，所述平衡板的底部活动连接有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的底端活动连接于所述顶块的一侧。

优选的，所述平衡板的顶部的两侧均设置有U型滑动槽，所述平衡板的一侧设置有滚动轮。

优选的，所述卡块的内部开设有卡槽，所述卡槽的内壁顶部和底部之间滑动连接有两个限位块，两个所述限位块相对的一侧之间固定连接有卡紧弹簧，两个所述限位块的另一端均贯穿所述U型架并延伸至所述U型架的外部。

与相关技术相比较，本发明提供的水下机器人牵引机构具有如下有益效果：

本发明提供一种水下机器人牵引机构，通过第一电机的启动，可以带动第一转动轴进行旋转，第一转动轴的旋转，可以通过两个旋转齿轮带动第二转动轴进行旋转，通过第一转动轴和第二转动轴的旋转，可以带动第一缠绕轮和第二缠绕轮进行旋转，通过第一缠绕轮和第二缠绕轮的旋转，可以同时带动钢丝绳和线缆进行收卷，这时就可以进行机器人的牵引，操作简单，使用起来方便，可以有效的对机器人进行牵引，通过钢丝绳替换线缆的作为牵引力的载体，有效的避免了在牵引过程中，线缆的断裂损坏；

通过第二电机的启动，可以带动第一皮带轮和第二皮带轮进行旋转，间接带动齿轮进行旋转，通过齿轮的旋转，可以带动直齿板左右运动，通过直齿板左右的运动，可以带动拨动轮左右运动，而通过拨动轮向左的运动，可以带动钢丝绳和线缆向左运动，进而改变牵引力的重心；通过液压伸缩杆的启动，可以带动平衡板进行扇形运动，通过平衡板扇形运动，通过平衡板扇形的运动，可以带动两个U型滑动槽和滚动轮进行扇形运动，这时对钢丝绳就会形成一股短暂的牵引力，有利于机器人的牵引，可以改变改变牵引力的方向，并且具有一定的提拉作用，避免水中机器人被缠绕时，无法对机器人进行牵引，通过一定程度的提拉力，可以有效的使机器人脱离被缠绕物，或者将缠绕物一起提拉牵引；

通过两个卡紧弹簧自身的弹性力，可以对两个限位块进行挤压，使得两个限位块从卡槽的内部运动出去，从而对U型架进行卡紧，进而完成钢丝绳与机器人本体之间的安装，卡紧结构的设置，主要是用于对线缆进行夹紧，保证了钢丝绳的牵引提拉，也能很好的带动线缆进行牵引提拉，而且避免线缆的缠绕打结。

附图说明

图1为本发明提供的水下机器人牵引机构的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的活动框的侧视图；

图3为图1所示的U型块的结构侧视图；

图4为图1所示的U型架的截面侧视图。

图中标号：1、船体，2、机器人本体，3、收卷结构，31、活动框，32、分隔板，33、第一转动轴，34、第一缠绕轮，35、线缆，36、第二转动轴，37、第二缠绕轮，38、钢丝绳，39、第一电机，310、旋转齿轮，4、卡紧结构，41、软性板，42、U型块，43、固定块，44、弧形夹紧块，45、弹性防滑块，46、夹紧弹簧，5、运动框，6、驱动结构，61、齿轮，62、直齿板，63、拨动轮，64、第二电机，65、第一皮带轮，66、第二皮带轮，7、起重结构，71、顶块，72、平衡板，73、液压伸缩杆，74、U型滑动槽，75、滚动轮，8、锁紧结构，81、卡块，82、卡槽，83、限位块，84、卡紧弹簧，9、U型架。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中，图1为本发明提供的水下机器人牵引机构的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的活动框的侧视图；图3为图1所示的U型块的结构侧视图；图4为图1所示的U型架的截面侧视图。水下机器人牵引机构包括：船体1和机器人本体2，在这里船体1和机器人本体2均采用现有技术；

收卷结构3，所述收卷结构3设置于所述船体1的顶部，所述收卷结构3包括活动框31，所述活动框31的内壁的两侧之间固定连接有分隔板32，分隔板32的设置，主要是用于将卡紧中的线缆35从U型块42的内部分隔出去，进行分类缠绕，再投料时，可以手动将线缆35放置在U型块42的内部进行卡紧；

第一转动轴33，所述第一转动轴33的两端分别转动连接于所述活动框31的内壁的两侧，且位于所述分隔板32的顶部，所述第一转动轴33的外表面固定连接有第一缠绕轮34，所述第一缠绕轮34的外表面缠绕有线缆35，所述线缆35的另一端设置于所述机器人本体2的顶部的一侧；

第二转动轴36，所述第二转动轴36的两端分别转动连接于所述活动框31的内壁的两侧，且位于所述分隔板32的底部，所述第二转动轴36的外表面固定连接有第二缠绕轮37，所述第二缠绕轮37的外表面缠绕有钢丝绳38，钢丝绳38的设置，主要是用于对机器人本体2的牵引和提拉，增加一个钢丝绳38，可以有效提高了牵引的稳定性，而且也避免线缆35的断裂；

若干个卡紧结构4，若干个所述卡紧结构4均设置于所述钢丝绳38的外表面，所述卡紧结构4包括软性板41，所述软性板41的一侧固定连接有U型块42，卡紧结构4的设置，主要是用于对线缆35进行夹紧，保证了钢丝绳38的牵引提拉，也能很好的带动线缆35进行牵引提拉，而且避免线缆35的缠绕打结；

运动框5，所述运动框5的底部固定于所述船体1的顶部的一侧，所述运动框5的内部设置有驱动结构6，所述驱动结构6包括齿轮61，所述齿轮61的轴心处通过支撑杆转动连接于所述运动框5的内壁的底部；

直齿板62，所述直齿板62的顶部滑动连接于所述运动框5的内壁的顶部；

起重结构7，所述起重结构7设置于所述运动框5的顶部，所述起重结构7包括顶块71，所述顶块71的底部固定于所述运动框5的顶部；

U型架9，所述U型架9的底部固定于所述机器人本体2的顶部；

锁紧结构8，所述锁紧结构8设置于所述钢丝绳38的另一端，所述锁紧结构8包括卡块81，所述卡块81的底部贯穿所述U型架9并延伸至所述U型架9的内部，锁紧结构8的设置，主要是用于将钢丝绳38与机器人本体2进行连接。

所述活动框31的背面的顶部通过支撑板固定连接有第一电机39，所述第一转动轴33和所述第二转动轴36的一端均贯穿所述活动框31并延伸至所述活动框31的背面。

所述第一转动轴33和所述第二转动轴36延伸至所述活动框31的背面的一端的外表面均固定连接有旋转齿轮310，两个所述旋转齿轮310的外表面相互啮合，所述第一电机39的输出轴与所述第一转动轴33延伸至所述活动框31的背面的一端固定连接，通过第一电机39自身的弹性力，可以对带动第一转动轴33进行旋转，间接通过两个旋转齿轮310带动第二转动轴36进行旋转。

所述U型块42的内壁的一侧固定连接有固定块43，所述固定块43的一侧的顶部和底部均活动连接有弧形夹紧块44。

两个弧形夹紧块44相对的一侧均固定连接有弹性防滑块45，两个所述弧形夹紧块44相离的一侧均固定连接有夹紧弹簧46，两个所述夹紧弹簧46的另一端分别固定于所述U型块42的内壁的顶部和底部，通过夹紧弹簧46自身的弹性力，可以对两个弧形夹紧块44进行挤压，使得两个弧形夹紧块44相对方向运动，从而可以对处于U型块42内部的线缆35进行夹紧，弹性防滑块45的设置，主要是加大与线缆35之间的摩擦力。

所述直齿板62一侧贯穿所述运动框5并延伸至所述运动框5的外部，所述直齿板62延伸至所述运动框5的外部的一端设置有拨动轮63，所述直齿板62的另一侧贯穿所述运动框5并延伸至所述运动框5的外部，所述齿轮61的外表面与所述直齿板62的底部啮合，通过齿轮61的旋转，可以带动直齿板62左右运动，直齿板62左右运动，可以带动拨动轮63左右运动，可以带动钢丝绳38和线缆35向左运动，以便于改变牵引力的重心力，提高了牵引的效果。

所述运动框5的内壁底部的一侧固定连接有第二电机64，所述第二电机64输出轴的外表面固定连接有第一皮带轮65，所述齿轮61的外表面固定连接有第二皮带轮66，所述第二皮带轮66的外表面与所述第一皮带轮65的外表面通过皮带传动连接，在这里第一电机39和第二电机64均外界电源和控制开关连接，并且均为正反转电机。

所述顶块71的顶部活动连接有平衡板72，所述平衡板72的底部活动连接有液压伸缩杆73，所述液压伸缩杆73的底端活动连接于所述顶块71的一侧，通过液压伸缩杆73的启动，可以带动平衡板72的一侧上下运动，间接可以提到提拉的作用，以便于对机器人的牵引。

所述平衡板72的顶部的两侧均设置有U型滑动槽74，所述平衡板72的一侧设置有滚动轮75，滚动轮75的设置，主要是用于对钢丝绳38的辅助滚动，便于钢丝绳38的伸缩运动。

所述卡块81的内部开设有卡槽82，所述卡槽82的内壁顶部和底部之间滑动连接有两个限位块83，两个所述限位块83相对的一侧之间固定连接有卡紧弹簧84，两个所述限位块83的另一端均贯穿所述U型架9并延伸至所述U型架9的外部，通过两个卡紧弹簧84自身的弹性力，可以对两个限位块83进行挤压，使得两个限位块83从卡槽82的内部运动出去，从而对U型架9进行卡紧，进而完成钢丝绳38与机器人本体2之间的安装。

本发明提供的水下机器人牵引机构的工作原理如下：

S1、当需要牵引时，通过第一电机39的启动，可以带动第一转动轴33进行旋转，第一转动轴33的旋转，可以通过两个旋转齿轮310带动第二转动轴36进行旋转，通过第一转动轴33和第二转动轴36的旋转，可以带动第一缠绕轮34和第二缠绕轮37进行旋转，通过第一缠绕轮34和第二缠绕轮37的旋转，可以同时带动钢丝绳38和线缆35进行收卷，这时就可以进行机器人的牵引；

S2、通过第二电机64的启动，可以带动第一皮带轮65和第二皮带轮66进行旋转，间接带动齿轮61进行旋转，通过齿轮61的旋转，可以带动直齿板62左右运动，通过直齿板62左右的运动，可以带动拨动轮63左右运动，而通过拨动轮63向左的运动，可以带动钢丝绳38和线缆35向左运动，进而改变牵引力的重心；

S3，通过液压伸缩杆73的启动，可以带动平衡板72进行扇形运动，通过平衡板72扇形运动，通过平衡板72扇形的运动，可以带动两个U型滑动槽74和滚动轮75进行扇形运动，这时对钢丝绳38就会形成一股短暂的牵引力，有利于机器人的牵引。

与相关技术相比较，本发明提供的水下机器人牵引机构具有如下有益效果：

通过第一电机39的启动，可以带动第一转动轴33进行旋转，第一转动轴33的旋转，可以通过两个旋转齿轮310带动第二转动轴36进行旋转，通过第一转动轴33和第二转动轴36的旋转，可以带动第一缠绕轮34和第二缠绕轮37进行旋转，通过第一缠绕轮34和第二缠绕轮37的旋转，可以同时带动钢丝绳38和线缆35进行收卷，这时就可以进行机器人的牵引，操作简单，使用起来方便，可以有效的对机器人进行牵引，通过钢丝绳替换线缆的作为牵引力的载体，有效的避免了在牵引过程中，线缆的断裂损坏；

通过第二电机64的启动，可以带动第一皮带轮65和第二皮带轮66进行旋转，间接带动齿轮61进行旋转，通过齿轮61的旋转，可以带动直齿板62左右运动，通过直齿板62左右的运动，可以带动拨动轮63左右运动，而通过拨动轮63向左的运动，可以带动钢丝绳38和线缆35向左运动，进而改变牵引力的重心；通过液压伸缩杆73的启动，可以带动平衡板72进行扇形运动，通过平衡板72扇形运动，通过平衡板72扇形的运动，可以带动两个U型滑动槽74和滚动轮75进行扇形运动，这时对钢丝绳38就会形成一股短暂的牵引力，有利于机器人的牵引，可以改变改变牵引力的方向，并且具有一定的提拉作用，避免水中机器人被缠绕时，无法对机器人进行牵引，通过一定程度的提拉力，可以有效的使机器人脱离被缠绕物，或者将缠绕物一起提拉牵引；

通过两个卡紧弹簧84自身的弹性力，可以对两个限位块83进行挤压，使得两个限位块83从卡槽82的内部运动出去，从而对U型架9进行卡紧，进而完成钢丝绳38与机器人本体2之间的安装，卡紧结构4的设置，主要是用于对线缆35进行夹紧，保证了钢丝绳38的牵引提拉，也能很好的带动线缆35进行牵引提拉，而且避免线缆35的缠绕打结。

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效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水下机器人牵引机构，其特征在于，包括：

船体和机器人本体；

收卷结构，所述收卷结构设置于所述船体的顶部，所述收卷结构包括活动框，所述活动框的内壁的两侧之间固定连接有分隔板；

第一转动轴，所述第一转动轴的两端分别转动连接于所述活动框的内壁的两侧，且位于所述分隔板的顶部，所述第一转动轴的外表面固定连接有第一缠绕轮，所述第一缠绕轮的外表面缠绕有线缆，所述线缆的另一端设置于所述机器人本体的顶部的一侧；

第二转动轴，所述第二转动轴的两端分别转动连接于所述活动框的内壁的两侧，且位于所述分隔板的底部，所述第二转动轴的外表面固定连接有第二缠绕轮，所述第二缠绕轮的外表面缠绕有钢丝绳；

若干个卡紧结构，若干个所述卡紧结构均设置于所述钢丝绳的外表面，所述卡紧结构包括软性板，所述软性板的一侧固定连接有U型块；

运动框，所述运动框的底部固定于所述船体的顶部的一侧，所述运动框的内部设置有驱动结构，所述驱动结构包括齿轮，所述齿轮的轴心处通过支撑杆转动连接于所述运动框的内壁的底部；

直齿板，所述直齿板的顶部滑动连接于所述运动框的内壁的顶部；

起重结构，所述起重结构设置于所述运动框的顶部，所述起重结构包括顶块，所述顶块的底部固定于所述运动框的顶部；

U型架，所述U型架的底部固定于所述机器人本体的顶部；

锁紧结构，所述锁紧结构设置于所述钢丝绳的另一端，所述锁紧结构包括卡块，所述卡块的底部贯穿所述U型架并延伸至所述U型架的内部。

2.根据权利要求1所述的水下机器人牵引机构，其特征在于，所述活动框的背面的顶部通过支撑板固定连接有第一电机，所述第一转动轴和所述第二转动轴的一端均贯穿所述活动框并延伸至所述活动框的背面。

3.根据权利要求2所述的水下机器人牵引机构，其特征在于，所述第一转动轴和所述第二转动轴延伸至所述活动框的背面的一端的外表面均固定连接有旋转齿轮，两个所述旋转齿轮的外表面相互啮合，所述第一电机的输出轴与所述第一转动轴延伸至所述活动框的背面的一端固定连接。

4.根据权利要求1所述的水下机器人牵引机构，其特征在于，所述U型块的内壁的一侧固定连接有固定块，所述固定块的一侧的顶部和底部均活动连接有弧形夹紧块。

5.根据权利要求4所述的水下机器人牵引机构，其特征在于，两个弧形夹紧块相对的一侧均固定连接有弹性防滑块，两个所述弧形夹紧块相离的一侧均固定连接有夹紧弹簧，两个所述夹紧弹簧的另一端分别固定于所述U型块的内壁的顶部和底部。

6.根据权利要求1所述的水下机器人牵引机构，其特征在于，所述直齿板一侧贯穿所述运动框并延伸至所述运动框的外部，所述直齿板延伸至所述运动框的外部的一端设置有拨动轮，所述直齿板的另一侧贯穿所述运动框并延伸至所述运动框的外部，所述齿轮的外表面与所述直齿板的底部啮合。

7.根据权利要求1所述的水下机器人牵引机构，其特征在于，所述运动框的内壁底部的一侧固定连接有第二电机，所述第二电机输出轴的外表面固定连接有第一皮带轮，所述齿轮的外表面固定连接有第二皮带轮，所述第二皮带轮的外表面与所述第一皮带轮的外表面通过皮带传动连接。

8.根据权利要求1所述的水下机器人牵引机构，其特征在于，所述顶块的顶部活动连接有平衡板，所述平衡板的底部活动连接有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的底端活动连接于所述顶块的一侧。

9.根据权利要求8所述的水下机器人牵引机构，其特征在于，所述平衡板的顶部的两侧均设置有U型滑动槽，所述平衡板的一侧设置有滚动轮。

10.根据权利要求1所述的水下机器人牵引机构，其特征在于，所述卡块的内部开设有卡槽，所述卡槽的内壁顶部和底部之间滑动连接有两个限位块，两个所述限位块相对的一侧之间固定连接有卡紧弹簧，两个所述限位块的另一端均贯穿所述U型架并延伸至所述U型架的外部。

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