CN116788480A - 一种水下机器人抗浪涌机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下机器人抗浪涌机构，包括履带组、安装座，操作室、浮箱机构和驱动定位机构，所述履带组之间焊接固定有安装座，且安装座顶部中心处通过法兰盘安装有操作室；所述浮箱机构包括浮箱，所述浮箱上一体成型连接有以浮箱中心为对称的套筒，所述套筒和安装座的环形凸出部之间连接处开设有安装孔并通过制动销实现锁紧固定，所述浮箱顶部两侧连接有槽口，且槽口外壁边缘焊接固定有面板，所述面板上活动安装有贯穿槽口并延伸至槽口外部的桅杆。有益效果：解决了在受到水底水流流动情况下装置出现晃动、安全性能较低、容易导致机器翻面，还可能与礁石发生碰撞、极大不利于装置操作的安全性的技术问题。

Description

一种水下机器人抗浪涌机构

技术领域

本发明涉及水下抗浪涌机构技术领域，尤其涉及一种水下机器人抗浪涌机构。

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。无人遥控潜水器主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。

但是现有的水下机器人由于螺旋桨产生推力，结合可操控的舵面产生机动控制力。这种机构设计对于推进器以巡航速度行驶于空旷平静海域的应用领域是经济有效的，在下降或上升过程中往往需要借助于自身重力下降和外部连接件给以的拉力进行上升，水下机器人在工作过程中，没有相应的固定机构，紧靠自身重力，难以应对复杂的水下环境，运到水下浪涌较大情况下，容易导致机器翻面，还可能与礁石发生碰撞，极大不利于装置操作的安全性，进而降低了装置的应用效果。

发明内容

为解决机构在受到水底水流流动情况下装置出现晃动、安全性能较低、容易导致机器翻面，还可能与礁石发生碰撞、极大不利于装置操作的安全性的技术问题，本发明提供一种水下机器人抗浪涌机构。

本发明采用以下技术方案实现：一种水下机器人抗浪涌机构，包括履带组、安装座，操作室、浮箱机构和驱动定位机构，所述履带组之间焊接固定有安装座，且安装座顶部中心处通过法兰盘安装有操作室；

所述浮箱机构包括浮箱，所述浮箱上一体成型连接有以浮箱中心为对称的套筒，所述套筒和安装座的环形凸出部之间连接处开设有安装孔并通过制动销实现锁紧固定，所述浮箱顶部两侧连接有槽口，且槽口外壁边缘焊接固定有面板，所述面板上活动安装有贯穿槽口并延伸至槽口外部的桅杆，且面板上开设有与桅杆相连接的限位孔，所述桅杆上连接有与其相适配的齿轮板，随着驱动定位机构启动，桅杆在槽口上进行升降活动；

所述驱动定位机构包括至于浮箱内部的双轴电机，所述双轴电机输出轴一端连接在中心齿轮上，另一端延伸至第一锥形齿轮上，所述中心齿轮上通过传动链分别啮合传动有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮上均对应啮合传动有固定在桅杆上的齿轮板，所述传动链和齿轮板为平行设置且两者间保持有间隙；

其中，所述第一锥形齿轮啮合传动有固定在丝杠轴上的第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮和第一锥形齿轮保持垂直设置，所述第二锥形齿轮外壁两端分别螺旋传动有第一丝杠螺母和第二丝杠螺母，所述第一丝杠螺母一端固定在抵触块上，所述第二丝杠螺母通过支架连接有位于浮箱下方的倒T型杆，所述倒T型杆底部固定安装有桅杆。

进一步的，所述所述桅杆底端呈锥形部设置，所述制动销顶端一体成型连接有把手，且制动销底端贯穿套筒并延伸至套筒外部，所述制动销顶端安装有与套筒相连接的限位环。

进一步的，所述第一齿轮、第二齿轮和中心齿轮的直径大小保持相同，且第一齿轮和第二齿轮上的活动轴与浮箱内壁之间均通过轴承相连接，所述驱动定位机构上设有与浮箱相连接的支撑板，随着双轴电机启动，中心齿轮带动第一齿轮和第二齿轮上的桅杆同步升降活动，且同时带动第一丝杠螺母上的抵触块与第二丝杠螺母上的桅杆升降活动。

再进一步的，所述浮箱内壁形成有储水仓，所述储水仓一端靠近抵触块上连接有通水孔，且抵触块外壁边缘设有与通水孔相连接的密封圈。

再进一步优选的，所述抵触块上下两端和浮箱内壁分别形成有排气腔和抽气腔，所述抵触块沿浮箱内壁高度方向连接有滑槽。

进一步的，所述第一丝杠螺母和第二丝杠螺母内壁上均设有与丝杠轴相连接的滑动滚珠。

进一步的，所述安装座上设有用于操作室和履带组相连接的导线孔。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本专利通过设计履带组、安装座、操作室、套筒、环形凸出部、制动销，可以使得两个履带组实现连接，同时安装座上的法兰盘可以与安装座实现配合连接，同时履带组与浮箱机构实现安装连接时，只需要将两者的套筒和环形凸出部进行插入，然后通过制动销实现锁紧固定，同时制动销上的限位环可以进一步保证结构连接的稳定性，防止发生脱离现象，结构安装固定便利；

2、驱动定位机构实质上是一组联动机构，双轴电机启动下，中心齿轮和第一锥形齿轮同时转动，中心齿轮通过传动链使得第一齿轮和第二齿轮同向转动，齿轮转动过程中，会带动齿轮板上的桅杆向下移动，从而使得桅杆插入到水下土壤中，而且桅杆底部的锥形状设置，可以较好的进行插入，从而对装置四周起到固定的作用，同时第一锥形齿轮转动时能够将转动力传递到竖直方向的第二锥形齿轮上，通过螺旋传动作用，可以让倒T型杆上的桅杆与第一丝杠螺母上的抵触块一起下降，倒T型杆上的桅杆可以起到辅助定位支撑的作用，同时抵触块下降中，可以打开浮箱上的通水孔，让水进入到储水仓中，进而加大装置重量，进一步提高装置的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为本发明履带组和安装座的连接示意图；

图4为本发明浮箱机构的示意图；

图5为本发明图4的A处放大图；

图6为本发明驱动定位机构的示意图；

图7为本发明双轴电机的连接示意图。

主要符号说明：

1、履带组；2、安装座；3、操作室；4、浮箱机构；5、驱动定位机构；6、浮箱；7、套筒；8、环形凸出部；9、制动销；10、面板；11、桅杆；12、齿轮板；13、双轴电机；14、中心齿轮；15、第一锥形齿轮；16、传动链；17、第一齿轮；18、第二齿轮；19、丝杠轴；20、第二锥形齿轮；21、第一丝杠螺母；22、第二丝杠螺母；23、抵触块；24、限位环；25、储水仓；26、通水孔。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请结合图1-7，一种水下机器人抗浪涌机构，包括履带组1、安装座2，操作室3、浮箱机构4和驱动定位机构5，所述履带组1之间焊接固定有安装座2，且安装座2顶部中心处通过法兰盘安装有操作室3；

所述浮箱机构4包括浮箱6，所述浮箱6上一体成型连接有以浮箱6中心为对称的套筒7，所述套筒7和安装座的环形凸出部8之间连接处开设有安装孔并通过制动销9实现锁紧固定，所述浮箱6顶部两侧连接有槽口，且槽口外壁边缘焊接固定有面板10，所述面板10上活动安装有贯穿槽口并延伸至槽口外部的桅杆11，且面板上开设有与桅杆11相连接的限位孔，所述桅杆11上连接有与其相适配的齿轮板12，随着驱动定位机构5启动，桅杆11在槽口上进行升降活动；

所述驱动定位机构5包括至于浮箱6内部的双轴电机13，所述双轴电机13输出轴一端连接在中心齿轮14上，另一端延伸至第一锥形齿轮15上，所述中心齿轮14上通过传动链16分别啮合传动有第一齿轮17和第二齿轮18，所述第一齿轮17和第二齿轮18上均对应啮合传动有固定在桅杆11上的齿轮板12，所述传动链16和齿轮板12为平行设置且两者间保持有间隙；

其中，所述第一锥形齿轮15啮合传动有固定在丝杠轴19上的第二锥形齿轮20，所述第二锥形齿轮20和第一锥形齿轮15保持垂直设置，所述丝杠轴19外壁两端分别螺旋传动有第一丝杠螺母21和第二丝杠螺母22，所述第一丝杠螺母21一端固定在抵触块23上，所述第二丝杠螺母22通过支架连接有位于浮箱6下方的倒T型杆，所述倒T型杆底部固定安装有桅杆11。

本方案的具体实施例为，所述桅杆11底端呈锥形部设置，所述制动销9顶端一体成型连接有把手，且制动销9底端贯穿套筒7并延伸至套筒外部，所述制动销9顶端安装有与套筒7相连接的限位环24，结合说明书附图4和5可知，在浮箱6上的套筒7插入到履带组1上的环形凸出部8时，通过在两者的安装孔上放入制动销9可以进行两者的快速安装固定，方便人员操作，制动销9上的把手也能够方便人员进行拿取作业。

本方案的具体实施例为，所述第一齿轮17、第二齿轮18和中心齿轮14的直径大小保持相同，且第一齿轮17和第二齿轮18上的活动轴与浮箱6内壁之间均通过轴承相连接，所述驱动定位机构5上设有与浮箱6相连接的支撑板，随着双轴电机13启动，中心齿轮14带动第一齿轮17和第二齿轮18上的桅杆11同步升降活动，且同时带动第一丝杠螺母21上的抵触块23与第二丝杠螺母22上的桅杆11升降活动，结合说明书附图6可知，驱动定位机构5上的传动件具有联动效果，不仅可以通过传动链16带动第一齿轮17和第二齿轮18的同时转动，而且能够使得第一锥形齿轮15进行转动，通过两个对应的传动件转动，一方面能够使得装置四周的桅杆11进行升降活动，从而与水下土壤进行插入固定，从而保证机构连接的稳定性，另一方面，通过锥形齿轮的啮合传动，从而使得丝杠轴19能够带动抵触块23和倒T型杆上的桅杆11进行同步升降活动，这样能够让桅杆11进行辅助定位固定，而且抵触块23在下降过程中，可以让水进入到储水仓25中，这样能够增加装置的重量，从而进一步提高装置的稳定效果。

本方案的具体实施例为，所述浮箱6内壁形成有储水仓25，所述储水仓25一端靠近抵触块23上连接有通水孔26，且抵触块23外壁边缘设有与通水孔26相连接的密封圈，此外，当装置不需要进行相应的固定支撑时，电机启动，使得桅杆11上升，此时，抵触块能够将排气腔中的水体通过通水孔26将水体进行排出，从而在可以减轻装置一定自重，保证装置减小负载量，从而让装置可以正常工作。

本方案的具体实施例为，所述抵触块23上下两端和浮箱6内壁分别形成有排气腔和抽气腔，所述抵触块23沿浮箱6内壁高度方向连接有滑槽，所述第一丝杠螺母21和第二丝杠螺母22内壁上均设有与丝杠轴19相连接的滑动滚珠，所述安装座2上设有用于操作室3和履带组1相连接的导线孔，上述的导线孔可以为操作室3和履带组1上的驱动马达组件提供相应的连接空间，从而能够让履带组1进行自由的移动转向作业，同时装置需要进行上升时，可以将储水仓25中的水体进行排出，进而让抽气腔中进行充气，从而给以相应的浮力，让装置自动上升起来。

本方案的具体实施例为，驱动定位机构5实质上是一组联动机构，双轴电机13启动下，中心齿轮14和第一锥形齿轮15同时转动，中心齿轮14通过传动链16使得第一齿轮17和第二齿轮18同向转动，齿轮转动过程中，会带动齿轮板12上的桅杆11向下移动，从而使得桅杆11插入到水下土壤中，而且桅杆11底部的锥形状设置，可以较好的进行插入，从而对装置四周起到固定的作用，同时第一锥形齿轮15转动时能够将转动力传递到竖直方向的第二锥形齿轮20上，通过螺旋传动作用，可以让倒T型杆上的桅杆11与第一丝杠螺母21上的抵触块23一起下降，倒T型杆上的桅杆11可以起到辅助定位支撑的作用，同时抵触块23下降中，可以打开浮箱上的通水孔26，让水进入到储水仓25中，进而加大装置重量，进一步提高装置的稳定性。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种水下机器人抗浪涌机构，其特征在于，包括履带组（1）、安装座（2），操作室（3）、浮箱机构（4）和驱动定位机构（5），所述履带组（1）之间焊接固定有安装座（2），且安装座（2）顶部中心处通过法兰盘安装有操作室（3）；

所述浮箱机构（4）包括浮箱（6），所述浮箱（6）上一体成型连接有以浮箱（6）中心为对称的套筒（7），所述套筒（7）和安装座的环形凸出部（8）之间连接处开设有安装孔并通过制动销（9）实现锁紧固定，所述浮箱（6）顶部两侧连接有槽口，且槽口外壁边缘焊接固定有面板（10），所述面板（10）上活动安装有贯穿槽口并延伸至槽口外部的桅杆（11），且面板上开设有与桅杆（11）相连接的限位孔，所述桅杆（11）上连接有与其相适配的齿轮板（12），随着驱动定位机构（5）启动，桅杆（11）在槽口上进行升降活动；

所述驱动定位机构（5）包括至于浮箱（6）内部的双轴电机（13），所述双轴电机（13）输出轴一端连接在中心齿轮（14）上，另一端延伸至第一锥形齿轮（15）上，所述中心齿轮（14）上通过传动链（16）分别啮合传动有第一齿轮（17）和第二齿轮（18），所述第一齿轮（17）和第二齿轮（18）上均对应啮合传动有固定在桅杆（11）上的齿轮板（12），所述传动链（16）和齿轮板（12）为平行设置且两者间保持有间隙；

其中，所述第一锥形齿轮（15）啮合传动有固定在丝杠轴（19）上的第二锥形齿轮（20），所述第二锥形齿轮（20）和第一锥形齿轮（15）保持垂直设置，所述第二锥形齿轮（20）外壁两端分别螺旋传动有第一丝杠螺母（21）和第二丝杠螺母（22），所述第一丝杠螺母（21）一端固定在抵触块（23）上，所述第二丝杠螺母（22）通过支架连接有位于浮箱（6）下方的倒T型杆，所述倒T型杆底部固定安装有桅杆（11）。

2.如权利要求1所述的一种水下机器人抗浪涌机构，其特征在于，所述所述桅杆（11）底端呈锥形部设置，所述制动销（9）顶端一体成型连接有把手，且制动销（9）底端贯穿套筒（7）并延伸至套筒外部，所述制动销（9）顶端安装有与套筒（7）相连接的限位环（24）。

3.如权利要求1所述的一种水下机器人抗浪涌机构，其特征在于，所述第一齿轮（17）、第二齿轮（18）和中心齿轮（14）的直径大小保持相同，且第一齿轮（17）和第二齿轮（18）上的活动轴与浮箱（6）内壁之间均通过轴承相连接，所述驱动定位机构（5）上设有与浮箱（6）相连接的支撑板，随着双轴电机（13）启动，中心齿轮（14）带动第一齿轮（17）和第二齿轮（18）上的桅杆（11）同步升降活动，且同时带动第一丝杠螺母（21）上的抵触块（23）与第二丝杠螺母（22）上的桅杆（11）升降活动。

4.如权利要求3所述的一种水下机器人抗浪涌机构，其特征在于，所述浮箱（6）内壁形成有储水仓（25），所述储水仓（25）一端靠近抵触块（23）上连接有通水孔（26），且抵触块（23）外壁边缘设有与通水孔（26）相连接的密封圈。

5.如权利要求4所述的一种水下机器人抗浪涌机构，其特征在于，所述抵触块（23）上下两端和浮箱（6）内壁分别形成有排气腔和抽气腔，所述抵触块（23）沿浮箱（6）内壁高度方向连接有滑槽。

6.如权利要求1所述的一种水下机器人抗浪涌机构，其特征在于，所述第一丝杠螺母（21）和第二丝杠螺母（22）内壁上均设有与丝杠轴（19）相连接的滑动滚珠。

7.如权利要求1所述的一种水下机器人抗浪涌机构，其特征在于，所述安装座（2）上设有用于操作室（3）和履带组（1）相连接的导线孔。