CN117775241A - 一种水下机器人的水下测距装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下机器人的水下测距装置，涉及水下测距装置领域，包括辅助转向机构，所述辅助转向机构的顶端固定连接有固定机构，所述辅助转向机构的顶端固定连接有两组气垫。本发明使得在测距装置的一侧接触到障碍物后，会带动同侧的电机转动，从而使得螺旋桨推动测距装置向着与障碍物相反的方向移动，从而辅助机器人进行转向，防止机器人与障碍物之间发生碰撞，使得在水下机器人前进过程中，当水下机器人即将撞击到前方障碍物时，由于推杆被障碍物推挤，使得推杆带动转轴转动一百八十度，从而使得螺旋桨朝向前方，使得测距装置反向推动机器人，从而避免机器人与前方障碍物发生碰撞。

Description

一种水下机器人的水下测距装置

技术领域

本发明涉及水下测距装置领域，具体为一种水下机器人的水下测距装置。

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，近年来，水下机器人检测已经逐渐在海上风电领域开始得到应用，由于海上风电目前处于近海，水深较浅，海底地形较复杂，人工障碍物多，在进行水下作业前需要使用水下机器人携带测距设备来检测海底礁石或者障碍物，成功内容便于工程人员后续进行水下作业。

现有的水下机器人的水下测距装置在工作过程中，机器人在水下行进过程中由于水的阻力以及机器人自身惯性的缘故，导致机器人无法在水下进行快速灵活的转向，从而使得在进行探测的过程中机器人很容易撞到礁石上，而现有的测距装置无法辅助机器人进行转向。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种水下机器人的水下测距装置，以解决上述背景中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水下机器人的水下测距装置，包括辅助转向机构，所述辅助转向机构的顶端固定连接有固定机构，所述辅助转向机构的顶端固定连接有两组气垫，所述辅助转向机构的侧壁固定连接有检测头；

所述辅助转向机构包括底座、滑块、转臂、一号拨杆、转轴、电机、螺旋桨、一号皮带轮、二号拨杆、连接杆、硅胶垫、推杆、齿条、二号皮带轮和齿盘，所述底座的内壁滑动连接有两组滑块，两组所述滑块的侧壁分别转动连接有一组转臂，所述转臂在与滑块连接处设置有扭簧，所述底座的底端转动连接有两组转轴，两组所述转轴位于底座外部的一端固定连接有电机，两组所述电机的输出端分别固定连接有一组螺旋桨。

优选的，两组所述转臂的侧壁分别固定连接有一组一号拨杆，两组所述转轴位于底座内部的一端分别固定连接有一组一号皮带轮，两组所述一号皮带轮的侧壁分别固定连接有一组二号拨杆，所述一号拨杆的末端滑动连接有连接杆的一端，所述连接杆的另一端搭接在二号拨杆的侧壁。

优选的，所述底座的内壁转动连接有两组二号皮带轮，两组所述二号皮带轮通过皮带分别连接至一组一号皮带轮，两组所述二号皮带轮的顶端分别固定连接有一组齿盘。

优选的，所述底座的侧壁滑动连接有延伸至底座内部的推杆，所述推杆位于底座外部的一端固定连接有两组硅胶垫，所述推杆位于底座内部的一端固定连接有两组齿条。

优选的，所述固定机构包括固定座和绑带，所述底座的顶端固定连接有绑带，所述底座的顶端远离绑带的一端固定连接有固定座。

优选的，所述固定座包括外壳、齿柱、转盘、限位齿、限位销、导向柱、限位盘和拨片，所述外壳固定连接在底座的顶端，所述外壳的内壁转动连接有齿柱，所述齿柱的侧壁转动套设有转盘，所述齿柱位于转盘内部的一端固定连接有多组限位齿，所述转盘的内壁铰接有多组限位销，多组所述限位销在与转盘连接处分别设置有一组扭簧，多组所述限位销分别抵接在一组限位齿的侧壁。

优选的，所述外壳的内壁固定连接有导向柱，所述导向柱的外壁滑动套设有所述转盘的侧壁固定连接有另一组固定齿，且两组固定齿相互啮合。

优选的，所述限位盘的侧壁固定连接有延伸至外壳外部的拨片，所述限位盘的另一端固定连接有复位弹簧的一端，且复位弹簧的另一端固定连接在外壳的内壁。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本发明通过设计辅助转向机构，利用辅助转向机构中底座、滑块、转臂、一号拨杆、转轴、电机、螺旋桨、一号皮带轮、二号拨杆的互相配合，使得在测距装置的一侧接触到障碍物后，会带动同侧的电机转动，从而使得螺旋桨推动测距装置向着与障碍物相反的方向移动，从而辅助机器人进行转向，防止机器人与障碍物之间发生碰撞；

本发明通过设计辅助转向机构，利用辅助转向机构中一号皮带轮、二号拨杆、连接杆、硅胶垫、推杆、齿条、二号皮带轮、齿盘的互相配合，使得在水下机器人前进过程中，当水下机器人即将撞击到前方障碍物时，由于推杆被障碍物推挤，使得推杆带动转轴转动一百八十度，从而使得螺旋桨朝向前方，使得测距装置反向推动机器人，从而避免机器人与前方障碍物发生碰撞；

本发明通过设计固定机，利用固定机中固定座、绑带、外壳、齿柱、转盘、限位齿、限位销、导向柱、限位盘、拨片的互相配合，使得在将测距装置固定在水下机器人上面时，通过将绑带套在机器人上，然后将绑带从固定座内部穿过，直到绑带紧紧绑在机器人的外部，从而便捷地将测距装置固定在水下机器人的外部，并且可以适应不同尺寸的水下机器人。

附图说明

图1为本发明的后视结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为本发明的底座剖面结构示意图；

图4为本发明的底座剖面侧视图；

图5为本发明的外壳侧视剖面结构示意图；

图6为本发明的外壳主视剖面结构示意图；

图7为本发明的转盘内部结构示意图。

图中：1、辅助转向机构；2、固定机构；3、气垫；4、检测头；

101、底座；102、滑块；103、转臂；104、一号拨杆；105、转轴；106、电机；107、螺旋桨；108、一号皮带轮；109、二号拨杆；110、连接杆；111、硅胶垫；112、推杆；113、齿条；114、二号皮带轮；115、齿盘；

201、固定座；202、绑带；2011、外壳；2012、齿柱；2013、转盘；2014、限位齿；2015、限位销；2016、导向柱；2017、限位盘；2018、拨片。

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、完整的描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种水下机器人的水下测距装置，如图1-7所示， 包括辅助转向机构1，辅助转向机构1的顶端固定连接有固定机构2，辅助转向机构1的顶端固定连接有两组气垫3，辅助转向机构1的侧壁固定连接有检测头4；

辅助转向机构1包括底座101、滑块102、转臂103、一号拨杆104、转轴105、电机106、螺旋桨107、一号皮带轮108、二号拨杆109、连接杆110、硅胶垫111、推杆112、齿条113、二号皮带轮114和齿盘115，底座101的内壁滑动连接有两组滑块102，两组滑块102的侧壁分别转动连接有一组转臂103，转臂103在与滑块102连接处设置有扭簧，底座101的底端转动连接有两组转轴105，两组转轴105位于底座101外部的一端固定连接有电机106，两组电机106的输出端分别固定连接有一组螺旋桨107，两组转臂103的侧壁分别固定连接有一组一号拨杆104，两组转轴105位于底座101内部的一端分别固定连接有一组一号皮带轮108，两组一号皮带轮108的侧壁分别固定连接有一组二号拨杆109，一号拨杆104的末端滑动连接有连接杆110的一端，连接杆110的另一端搭接在二号拨杆109的侧壁，底座101的内壁转动连接有两组二号皮带轮114，两组二号皮带轮114通过皮带分别连接至一组一号皮带轮108，两组二号皮带轮114的顶端分别固定连接有一组齿盘115，底座101的侧壁滑动连接有延伸至底座101内部的推杆112，推杆112位于底座101外部的一端固定连接有两组硅胶垫111，推杆112位于底座101内部的一端固定连接有两组齿条113。

通过在转臂103接触到障碍物时，使得转臂103受到障碍物的推挤转动，从而使得转臂103带动一号拨杆104翻转，一号拨杆104通过连接杆110带动二号拨杆109转动，从而使得二号拨杆109带动转轴105转动，转轴105在转动时带动电机106转动，从而使得电机106带动螺旋桨107朝向障碍物的一侧，使得螺旋桨107转动的推力，推动着测距装置向着远离障碍物的反向移动，从而辅助水下机器人进行转向，使得水下机器人在水下移动时更加灵活，当水下无人机在前进过程中即将撞击到前方的障碍物时，硅胶垫111先接触到障碍物，然后随着水下机器人与障碍物越来越靠近，导致推杆112被推挤向底座101内部滑动，在推杆112滑动的过程中推杆112带动齿条113与两组齿盘115接触，此时齿盘115在齿条113的带动下转动，使得齿盘115带动二号皮带轮114转动，二号皮带轮114通过皮带带动一号皮带轮108转动，从而使得一号皮带轮108通过转轴105带动电机106转动，当推杆112位于底座101内部的一端抵接到底座101的内壁时，电机106刚好转动一百八十度，此时螺旋桨107的推动力推动反向推动测距装置，从而防止水下无人机与障碍物碰撞。

请着重参阅图1-7，固定机构2包括固定座201和绑带202，底座101的顶端固定连接有绑带202，底座101的顶端远离绑带202的一端固定连接有固定座201，固定座201包括外壳2011、齿柱2012、转盘2013、限位齿2014、限位销2015、导向柱2016、限位盘2017和拨片2018，外壳2011固定连接在底座101的顶端，外壳2011的内壁转动连接有齿柱2012，齿柱2012的侧壁转动套设有转盘2013，齿柱2012位于转盘2013内部的一端固定连接有多组限位齿2014，转盘2013的内壁铰接有多组限位销2015，多组限位销2015在与转盘2013连接处分别设置有一组扭簧，多组限位销2015分别抵接在一组限位齿2014的侧壁，外壳2011的内壁固定连接有导向柱2016，导向柱2016的外壁滑动套设有转盘2013的侧壁固定连接有另一组固定齿，且两组固定齿相互啮合，限位盘2017的侧壁固定连接有延伸至外壳2011外部的拨片2018，限位盘2017的另一端固定连接有复位弹簧的一端，且复位弹簧的另一端固定连接在外壳2011的内壁。

通过将绑带202套在机器人上，然后将绑带202从固定座201内部穿过，直到绑带202紧紧绑在机器人的外部，在此过程中绑带202调动齿柱2012转动，使得齿柱2012带动限位齿2014转动，限位齿2014推挤限位销2015，从而使得限位销2015转动并扭转扭簧，当限位齿2014滑过限位销2015后扭簧推动限位销2015复位，随着绑带202穿过外壳2011的部分越多绑带202收得越紧，此时如果想要将绑带202从外壳2011内部抽出，此时转盘2013侧壁的固定齿与限位盘2017侧壁的固定齿啮合，而导向柱2016的横截面为矩形，从而以限位盘2017无法转动，使得转盘2013无法转动，齿柱2012反向转动时被限位销2015阻挡所以此时齿柱2012无法反向转动，而绑带202的外壁与齿柱2012紧紧贴合，所以此时无法将绑带202从外壳2011内部抽出，通过推动拨片2018带动限位盘2017压缩复位弹簧，从而使得限位盘2017与转盘2013侧壁的固定齿不接触，此时齿柱2012反向转动可以带动转盘2013反向转动，所以此时可以将绑带202从外壳2011内部抽出，从而便捷地将测距装置固定在水下机器人的外部，并且可以适应不同尺寸的水下机器人。

使用时，通过在转臂103接触到障碍物时，使得转臂103受到障碍物的推挤转动，从而使得转臂103带动一号拨杆104翻转，一号拨杆104通过连接杆110带动二号拨杆109转动，从而使得二号拨杆109带动转轴105转动，转轴105在转动时带动电机106转动，从而使得电机106带动螺旋桨107朝向障碍物的一侧，使得螺旋桨107转动的推力，推动着测距装置向着远离障碍物的反向移动，从而辅助水下机器人进行转向，使得水下机器人在水下移动时更加灵活，使得在将测距装置固定在水下机器人上面时，通过将绑带202套在机器人上，然后将绑带202从固定座201内部穿过，直到绑带202紧紧绑在机器人的外部，从而便捷地将测距装置固定在水下机器人的外部，并且可以适应不同尺寸的水下机器人。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种水下机器人的水下测距装置，包括辅助转向机构（1），其特征在于：所述辅助转向机构（1）的顶端固定连接有固定机构（2），所述辅助转向机构（1）的顶端固定连接有两组气垫（3），所述辅助转向机构（1）的侧壁固定连接有检测头（4）；

所述辅助转向机构（1）包括底座（101）、滑块（102）、转臂（103）、一号拨杆（104）、转轴（105）、电机（106）、螺旋桨（107）、一号皮带轮（108）、二号拨杆（109）、连接杆（110）、硅胶垫（111）、推杆（112）、齿条（113）、二号皮带轮（114）和齿盘（115），所述底座（101）的内壁滑动连接有两组滑块（102），两组所述滑块（102）的侧壁分别转动连接有一组转臂（103），所述转臂（103）在与滑块（102）连接处设置有扭簧，所述底座（101）的底端转动连接有两组转轴（105），两组所述转轴（105）位于底座（101）外部的一端固定连接有电机（106），两组所述电机（106）的输出端分别固定连接有一组螺旋桨（107）。

2.根据权利要求1所述的一种水下机器人的水下测距装置，其特征在于：两组所述转臂（103）的侧壁分别固定连接有一组一号拨杆（104），两组所述转轴（105）位于底座（101）内部的一端分别固定连接有一组一号皮带轮（108），两组所述一号皮带轮（108）的侧壁分别固定连接有一组二号拨杆（109），所述一号拨杆（104）的末端滑动连接有连接杆（110）的一端，所述连接杆（110）的另一端搭接在二号拨杆（109）的侧壁。

3.根据权利要求1所述的一种水下机器人的水下测距装置，其特征在于：所述底座（101）的内壁转动连接有两组二号皮带轮（114），两组所述二号皮带轮（114）通过皮带分别连接至一组一号皮带轮（108），两组所述二号皮带轮（114）的顶端分别固定连接有一组齿盘（115）。

4.根据权利要求1所述的一种水下机器人的水下测距装置，其特征在于：所述底座（101）的侧壁滑动连接有延伸至底座（101）内部的推杆（112），所述推杆（112）位于底座（101）外部的一端固定连接有两组硅胶垫（111），所述推杆（112）位于底座（101）内部的一端固定连接有两组齿条（113）。

5.根据权利要求1所述的一种水下机器人的水下测距装置，其特征在于：所述固定机构（2）包括固定座（201）和绑带（202），所述底座（101）的顶端固定连接有绑带（202），所述底座（101）的顶端远离绑带（202）的一端固定连接有固定座（201）。

6.根据权利要求5所述的一种水下机器人的水下测距装置，其特征在于：所述固定座（201）包括外壳（2011）、齿柱（2012）、转盘（2013）、限位齿（2014）、限位销（2015）、导向柱（2016）、限位盘（2017）和拨片（2018），所述外壳（2011）固定连接在底座（101）的顶端，所述外壳（2011）的内壁转动连接有齿柱（2012），所述齿柱（2012）的侧壁转动套设有转盘（2013），所述齿柱（2012）位于转盘（2013）内部的一端固定连接有多组限位齿（2014），所述转盘（2013）的内壁铰接有多组限位销（2015），多组所述限位销（2015）在与转盘（2013）连接处分别设置有一组扭簧，多组所述限位销（2015）分别抵接在一组限位齿（2014）的侧壁。

7.根据权利要求6所述的一种水下机器人的水下测距装置，其特征在于：所述外壳（2011）的内壁固定连接有导向柱（2016），所述导向柱（2016）的外壁滑动套设有所述转盘（2013）的侧壁固定连接有另一组固定齿，且两组固定齿相互啮合。

8.根据权利要求7所述的一种水下机器人的水下测距装置，其特征在于：所述限位盘（2017）的侧壁固定连接有延伸至外壳（2011）外部的拨片（2018），所述限位盘（2017）的另一端固定连接有复位弹簧的一端，且复位弹簧的另一端固定连接在外壳（2011）的内壁。