CN113525639B - 一种海底声呐机器人用浮潜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水下探测技术领域，特别涉及一种浮力调整装置。一种海底声呐机器人用浮潜装置，包括：支撑框以及连接杆，支撑框的内侧安装有支撑板，支撑框的外部设置有上压板和下压板，下压板与支撑框的底部边缘位置连接，且齿轮带由安装在支撑框外壁的驱动电机驱动。本发明通过在支撑框的外侧设置上下对应的上压板和下压板，并在上下压板之间设置螺杆和螺纹筒，能够根据需要自由调节上下压板之间的间距，为机器人提供不同大小的浮力，提高装置的适用性与稳定性；另外，本发明通过在机器人内壁安装对接板，并在支撑框的内侧设置与对接板相对的对接销，能够降低装置与机器人连接的难度，同时还能提高装置与机器人连接的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及水下探测技术领域，特别涉及一种浮力调整装置。
背景技术
海底声呐机器人用浮潜装置是一种用于调整机器人浮力的装置，但随着科技的发展，人们对浮潜装置的要求越来越高，导致传统的浮潜装置已经无法满足人们的使用需求。目前，现有的海底声呐机器人用浮潜装置在使用时，只能为机器人提供设定数值的浮力。但是由于机器人在水中的负荷有可能因各种作业而产生变化，以及受到不同水压温度等环境变化导致其自身浮力也会产生改变，二者共同作用，导致声呐机器人在工作过程中需要实时对浮力进行矫正。可见，在下水之间进行多次测量与检测，将严重影响声呐机器人正常作业。另一方面，设备在拼装时，多个组件之间通常需要通过焊接或螺栓连接，以完成装置与机器人底部的连接，导致装置与机器人的安装与拆卸较为繁琐，影响装置使用的便捷性。
发明内容
本发明的目的是：为克服现有技术的缺陷，提供一种海底声呐机器人用浮潜装置。
本发明的技术方案是：一种海底声呐机器人用浮潜装置，包括：两组相对放置的支撑框以及连接在两组支撑框之间的连接杆，且支撑框的内侧安装有呈梯形的支撑板，并在支撑板和支撑框的内壁设置固定角铁固定。其中：
所述支撑框的外部设置有与其外部贴合的上压板和下压板，且上压板和下压板上下对应，并在上压板与支撑框的外部之间设置滑轨，所述下压板与支撑框的底部边缘位置连接。
所述下压板的内底面安装有底座，且底座的顶部通过轴承连接有螺杆，并在上压板的内顶面设置与螺杆上下对应的螺纹筒，且螺纹筒通过螺纹与螺杆的外壁连接。
所述螺杆的外部设置有外齿轮，并在外齿轮的外部设置用于带动其旋转的齿轮带，且齿轮带由安装在支撑框外壁的驱动电机驱动。
优选的，所述支撑框的形状呈“匚”字形，且两组支撑框的开口相对。
优选的，所述支撑板的底部连接有呈圆盘状的支撑垫，且支撑垫与支撑板之间以及连接杆的顶部位置均设置有压力传感器。
优选的，所述上压板和下压板之间设置有气囊，且气囊内部存储有高压气体。
优选的，所述上压板边缘位置设置有挡片，并与设在下压板边缘位置开设的凹槽对应插接。
优选的，该浮潜装置还包括连接在机器人两侧内部的对接板，且支撑框内壁设置的对接销与对接板外部开设的通孔对应，并通过轴承在通孔的内壁设置螺纹环，所述螺纹环与对接销之间通过螺纹连接。
优选的，所述支撑框的内部开设有伸缩槽，且伸缩槽的内壁通过弹簧与对接销的后端连接，并在弹簧远离对接销的一端设置电磁板。
优选的，所述电磁板的内部设置有电磁线圈，并在对接销的内部设置可与电磁线圈相互吸引的铁片。
优选的，所述连接杆的顶部安装有自锁电机，且连接杆的底部通过轴承连接有与自锁电机相对的同步轮，所述同步轮和自锁电机的输出轴之间套设有传动带，并在传动带的外部安装配重块。
优选的，自锁电机的输出轴贯穿连接杆，并延伸至连接杆的底部，且自锁电机与同步轮分别位于连接杆的两侧。
有益效果：1.本发明通过在支撑框的外侧设置上下对应的上压板和下压板，并在上下压板之间设置螺杆和螺纹筒，能够根据需要自由调节上下压板之间的间距，为机器人提供不同大小的浮力，提高装置的适用性与稳定性。
2.本发明通过在支撑垫与支撑板之间以及连接杆的顶部均设置压力传感器，不但能够检测装置为机器人提供浮力的大小，同时还能检测装置自身的重力。
3.本发明通过在自锁电机和同步轮的外部设置传动带，并在传动带的外部设置配重块，能够调节机器人和装置在水下的平衡，提高机器人使用的安全性。
4.本发明通过在机器人内壁安装对接板，并在支撑框的内侧设置与对接板相对的对接销，能够降低装置与机器人连接的难度，同时还能提高装置与机器人连接的稳定性。
附图说明
图1为本发明整体结构的示意图；
图2为本发明中上下压板贴合后的结构图；
图3为本发明中上下压板贴合后的截面图；
图4为本发明中上下压板分离后的截面图；
图5为本发明中配重块的驱动结构图；
图6为本发明中对接板的截面图；
图7为本发明中支撑框的局部截面图。
附图标记说明：1-支撑框；2-连接杆；3-上压板；4-下压板；5-对接板；6-对接销；7-自锁电机；8-底座；9-螺杆；10-外齿轮；11-螺纹筒；12-齿轮带；13-同步轮；14-传动带；15-配重块；16-螺纹环；17-电磁板。
具体实施方式
参照图1-4所示，一种海底声呐机器人用浮潜装置，该浮潜装置包括：两组相对放置的支撑框1以及连接在两组支撑框1之间的连接杆2，且支撑框1的内侧安装有呈梯形的支撑板，并在支撑板和支撑框1的内壁设置固定角铁固定。其中：
支撑框1的外部设置有与其外部贴合的上压板3和下压板4，且上压板3和下压板4上下对应，并在上压板3与支撑框1的外部之间设置滑轨，下压板4与支撑框1的底部边缘位置连接。
下压板4的内底面安装有底座8，且底座8的顶部通过轴承连接有螺杆9，并在上压板3的内顶面设置与螺杆9上下对应的螺纹筒11，且螺纹筒11通过螺纹与螺杆9的外壁连接。
螺杆9的外部设置有外齿轮10，并在外齿轮10的外部设置用于带动其旋转的齿轮带12，且齿轮带12由安装在支撑框1外壁的驱动电机驱动。
通过在支撑框1的外侧设置上下对应的上压板3和下压板4，并在上下压板之间设置螺杆9和螺纹筒11，能够根据需要自由调节上下压板之间的间距，为机器人提供不同大小的浮力，提高装置的适用性与稳定性。
参照图1所示，支撑框1的形状呈“匚”字形，且两组支撑框1的开口相对。
通过将支撑框1设计呈“匚”字形，且开口相对，方便卡在声呐机器人底部的两侧。
参照图1和图2所示，支撑板的底部连接有呈圆盘状的支撑垫，且支撑垫与支撑板之间以及连接杆2的顶部位置均设置有压力传感器。
通过在支撑板的底部设置支撑垫，能够在装置放置时，为装置提供支撑力，其次，通过在支撑垫与支撑板之间设置压力传感器，能够检测装置以及装置和机器人整体的重力，通过在连接杆2的顶部设压力传感器，能够检测装置与机器人之间的压力，从而检测机器人所需浮力大小。
参照图3和图4所示，上压板3和下压板4之间设置有气囊，且气囊内部存储有高压气体。
通过在上压板3和下压板4之间设置气囊，并在气囊的内部填充高压气体，能够在上压板3和下压板4之间发生分离时，保证上压板3和下压板4之间间隙的稳定性。
参照图4所示，上压板3边缘位置设置有挡片，并与设在下压板4边缘位置开设的凹槽对应插接。
通过在上压板3边缘位置设置有挡片，并与下压板4边缘的凹槽对应，能够保证上压板3和下压板4在分离时，上压板3和下压板4之间连接依旧紧密，防止海水进入到上压板3和下压板4之间。
参照图6和图7所示，该浮潜装置还包括连接在机器人两侧内部的对接板5，且支撑框1内壁设置的对接销6与对接板5外部开设的通孔对应，并通过轴承在通孔的内壁设置螺纹环16，螺纹环16与对接销6之间通过螺纹连接。
通过在机器人内壁安装对接板5，并在支撑框1的内侧设置与对接板5相对的对接销6，能够降低装置与机器人连接的难度，同时还能提高装置与机器人连接的稳定性。
参照图7所示，支撑框1的内部开设有伸缩槽，且伸缩槽的内壁通过弹簧与对接销6的后端连接，并在弹簧远离对接销6的一端设置电磁板17。
参照图7所示，电磁板17的内部设置有电磁线圈，并在对接销6的内部设置可与电磁线圈相互吸引的铁片。
通过在支撑框1的内部开设伸缩槽，能够为对接销6的收缩提供足够的空间，其次，通过在电磁板17的内部设置电磁线圈，并在对接销6的内部设置铁片，能够由电磁线圈的通断电来控制对接销6的伸缩。
参照图5所示，连接杆2的顶部安装有自锁电机7，且连接杆2的底部通过轴承连接有与自锁电机7相对的同步轮13，同步轮13和自锁电机7的输出轴之间套设有传动带14，并在传动带14的外部安装配重块15。
通过在自锁电机7和同步轮13的外部设置传动带14，并在传动带14的外部设置配重块15，能够调节机器人和装置在水下的平衡，提高机器人使用的安全性。
参照图5所示，自锁电机7的输出轴贯穿连接杆2，并延伸至连接杆2的底部，且自锁电机7与同步轮13分别位于连接杆2的两侧。
通过将自锁电机7与同步轮13设置到连接杆2的两侧，能够带动配重块15在连接杆2的下方滑动。
使用时，先通过螺栓将对接板5安装到声呐机器人底部的两侧位置，之后对安装在支撑框1内部的电磁板17通电，使得电磁板17内部的电磁线圈通电产生磁性，对位于对接销6内部的铁片进行吸引，从而将对接销6吸引到支撑框1内部的伸缩槽中，之后并可以将带有对接板5的声呐机器人放置到两组支撑框1之间，并使对接板5外部的通孔与支撑框1内侧的对接销6对应，完成后，对电磁板17断电，此时电磁板17对对接销6的吸引力消失，对接销6在其后弹簧的作用下向伸长，从而插入到通孔中，在对接销6插入到通过的过程中，由于通孔内壁设置的螺纹环16通过轴承与通孔的内壁连接，因此在对接销6向螺纹环16方向移动时，能够使螺纹环16旋转，又由于螺纹环16和对接销6的前端均设置有螺纹，因此在螺纹环16旋转时，能够与对接销6的外部螺纹连接，而装置在使用时，对接销6的受力方向均为上下方向，且当对接板5受到撞击时，由于螺纹环16位于通孔的内部，因此对接板5受到撞击时，也不会影响螺纹环16和对接销6连接的稳定性。
当需要调整装置和声呐机器人的平衡时，通过控制自锁电机7带动套设在其输出轴上的传动带14旋转，由于传动带14的外部安装有配重块15，因此在传动带14移动的过程中，能够带动配重块15沿着传动带14的方向移动，从而将配重块15移动到装置翘起的一端，使得装置重新大大平衡。
当需要调节浮力大小时，通过控制安装在支撑框1外壁的驱动电机带动齿轮带12旋转，由于齿轮带12与螺杆9外部的外齿轮10啮合，因此在齿轮带12旋转时，能够将位于底座8上方的螺杆9旋转，又由于螺杆9与安装在上压板3底部的螺纹筒11螺纹连接，且螺纹筒11无法旋转，因此在螺杆9旋转时，能够使螺纹筒11与螺杆9发生分离，此时上压板3沿着支撑框1的外壁向上移动，又由于位于上压板3和下压板4之间的气囊，其内部填充有高压气体，因此在上压板3和下压板4之间分离时膨胀，将上压板3和下压板4之间的间隙填充完成，其次，上压板3和下压板4之间分离后装置的体积增大，排水量增大，为声呐机器人提供的浮力增大，从而为声呐机器人提供向上的浮力，此时位于声呐机器人与装置之间压力传感器，检测到装置为声呐机器人提供的浮力，由此确定声呐机器人受到的浮力。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于，该浮潜装置包括两组相对放置的支撑框(1)以及连接在两组支撑框(1)之间的连接杆(2)，且支撑框(1)的内侧安装有呈梯形的支撑板，并在支撑板和支撑框(1)的内壁设置固定角铁固定，其中，
所述支撑框(1)的外部设置有与其外部贴合的上压板(3)和下压板(4)，且上压板(3)和下压板(4)上下对应，并在上压板(3)与支撑框(1)的外部之间设置滑轨，所述下压板(4)与支撑框(1)的底部边缘位置连接；
所述下压板(4)的内底面安装有底座(8)，且底座(8)的顶部通过轴承连接有螺杆(9)，并在上压板(3)的内顶面设置与螺杆(9)上下对应的螺纹筒(11)，且螺纹筒(11)通过螺纹与螺杆(9)的外壁连接；
所述螺杆(9)的外部设置有外齿轮(10)，并在外齿轮(10)的外部设置用于带动其旋转的齿轮带(12)，且齿轮带(12)由安装在支撑框(1)外壁的驱动电机驱动。
2.根据权利要求1所述的一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于：所述支撑框(1)的形状呈“匚”字形，且两组支撑框(1)的开口相对。
3.根据权利要求1所述的一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于：所述支撑板的底部连接有呈圆盘状的支撑垫，且支撑垫与支撑板之间以及连接杆(2)的顶部位置均设置有压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于：所述上压板(3)和下压板(4)之间设置有气囊，且气囊内部存储有高压气体。
5.根据权利要求1所述的一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于：所述上压板(3)边缘位置设置有挡片，并与设在下压板(4)边缘位置开设的凹槽对应插接。
6.根据权利要求1所述的一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于：该浮潜装置还包括连接在机器人两侧内部的对接板(5)，且支撑框(1)内壁设置的对接销(6)与对接板(5)外部开设的通孔对应，并通过轴承在通孔的内壁设置螺纹环(16)，所述螺纹环(16)与对接销(6)之间通过螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于：所述支撑框(1)的内部开设有伸缩槽，且伸缩槽的内壁通过弹簧与对接销(6)的后端连接，并在弹簧远离对接销(6)的一端设置电磁板(17)。
8.根据权利要求7所述的一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于：所述电磁板(17)的内部设置有电磁线圈，并在对接销(6)的内部设置可与电磁线圈相互吸引的铁片。
9.根据权利要求1所述的一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于：所述连接杆(2)的顶部安装有自锁电机(7)，且连接杆(2)的底部通过轴承连接有与自锁电机(7)相对的同步轮(13)，所述同步轮(13)和自锁电机(7)的输出轴之间套设有传动带(14)，并在传动带(14)的外部安装配重块(15)。
10.根据权利要求9所述的一种海底声呐机器人用浮潜装置，其特征在于：自锁电机(7)的输出轴贯穿连接杆(2)，并延伸至连接杆(2)的底部，且自锁电机(7)与同步轮(13)分别位于连接杆(2)的两侧。
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