CN204221798U - 机器人姿态调整装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机械工程领域，具体的说，涉及一种水下滑翔机器人的姿态调整装置。左端盖与右端盖之间固定有中心轴；在中心轴上设置可以绕中心轴自由旋转与移动的左支撑盘和右支撑盘，左支撑盘和右支撑盘上设置电池板，电池板上装有电池质量块；所述中心轴上设置可以沿中心轴自由移动的移动支板，启动移动支板上的移动电机和旋转电机，通过齿轮传动，电池质量块沿轴向移动并绕中心轴偏转，整个水下滑翔机器人的重心位置发生变化，使水下滑翔机器人按照需要进行俯仰与翻滚。本实用新型的翻滚调节机构和俯仰调节机构共用一块电池质量块来调节重心位置，增加了水下滑翔机器人翻滚俯仰的灵敏性；使翻滚俯仰调节机构变得紧凑，降低了水下滑翔机器人本身的体积和重量，释放了更多的空间；降低了成本，且结构简单，便于维护。
Description
技术领域
本实用新型属于机械工程领域，具体的说，涉及一种水下滑翔机器人的姿态调整装置。
背景技术
水下滑翔机器人是一种新型的水下测量平台，其具有体积小，重量轻，结构简单的特点，在不断的上浮下潜的过程中，需要对其自身的姿态角度进行调整，现有的水下滑翔机器人主要通过改变机器人内部部件的位置来改变重心的位置，从而改变机器人的翻滚和俯仰角度。但在能够顺利实现姿态调整的同时，水下滑翔机器人的重心调节装置所占用的空间应该是越小越好，这样就可以减小水下滑翔机器人的整体体积和重量，并把多余的空间留给探测仪器，以实现更多的探测功能。现有的水下滑翔机器人的翻滚和俯仰角度的调节大多采用双质量块分别来调节。其缺陷是：
1、增加了水下滑翔机器人本身的体积和重量，浪费了材料，增加了成本。
2、重心调节装置占用了过多的工作空间，且使结构变得复杂，不利于维护。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种采用单质量块调节翻滚和俯仰角度的水下滑翔机器人姿态调整装置，其节省了空间，降低了成本。
本实用新型的技术方案是：机器人姿态调整装置由整体支架、质量块组件、俯仰调节机构及翻滚调节机构组成；所述整体支架由左端盖、右端盖及中心轴组成，左端盖与右端盖之间固定有中心轴；在中心轴上设置可以绕中心轴自由旋转与移动的左支撑盘和右支撑盘，左支撑盘及右支撑盘上设置电池板，电池板上装有电池质量块，共同组成质量块组件；所述中心轴上设置可以沿中心轴自由移动的移动支板，移动支板上设置前支架和后支架，移动电机、减速器、传动轴安放其上，减速器输出轴上的小移动齿轮与传动轴的大移动齿轮啮合，传动轴上的传动齿轮与中心轴上的齿条啮合，直线位移传感器的壳体与拉杆分别固连在后支架与左端盖上，上述零件共同组成俯仰调节机构；所述移动支板上安装有旋转电机、减速器及旋转电位器支架，减速器输出轴上的小旋转齿轮与中心轴上的大旋转齿轮啮合，旋转电位器安放在旋转电位器支架上，上述零件共同组成翻滚调节机构。
所述左支撑盘上开有90°完全贯通的弧线槽，弧线槽两侧装有限位开关。
所述左支撑盘的一端开有圆形凹槽，与大旋转齿轮的轴端过盈配合。
所述移动支板上用螺栓连接有小拉杆，小拉杆贯穿左支撑盘弧线槽，可在弧线槽中转动。
所述电池质量块被翻滚调节机构与俯仰调节机构共用。
所述右支撑盘上装有限位开关。
所述移动支板与大旋转齿轮之间有套筒。
本实用新型的工作过程如下：启动移动电机，减速器输出轴带动小移动齿轮转动，通过齿轮传动，传动轴上的传动齿轮与中心轴上的齿条啮合，使移动支板、左支撑盘及右支撑盘带动自身固连的零部件整体向右端盖移动；当限位开关触动右端盖，移动电机反转，在小拉杆的作用下，移动支板、左支撑盘及右支撑盘带动自身固连的零部件整体向左端盖移动；电池质量块的轴向移动，调整了机器人重心的轴向位置，实现了水下滑翔机器人的俯仰，由直线位移传感器可得出重心移动的距离，并根据需要进行实时控制，以得到水下滑翔机器人所需要的俯仰角；在调节俯仰角的同时，还可以根据实际需要实现水下滑翔机器人的翻滚，旋转电机及减速器带动小旋转齿轮转动，通过齿轮啮合，大旋转齿轮带动左支撑盘上的电池质量块旋转，这样机器人重心位置得以偏转，实现了水下滑翔机器人的翻滚；左支撑盘上的限位开关使电池质量块在中心轴两侧的最大旋转角度各为45°，旋转电位器保证了转动过程中需要的电压与电流，同时可对旋转的角度进行反馈，以便于得到所需要的翻滚姿态；整个翻滚俯仰机构通过控制移动电机和旋转电机的转速及转向，实时对水下滑翔机器人的重心位置进行调整，来达到想要的翻滚俯仰效果。
本实用新型的有益效果在于：翻滚调节机构和俯仰调节机构共用一块电池质量块来调节重心位置，增加了水下滑翔机器人翻滚俯仰的灵敏性；使翻滚俯仰调节机构变得紧凑，降低了水下滑翔机器人本身的体积和重量，释放了更多的空间；降低了成本，且结构简单，便于维护。
附图说明
图1是本实用新型的俯视图。
其中，1、左端盖；2、直线位移传感器；3、后支架；4、传动轴；5、移动电机；6、减速器；7、移动支板；8、左支撑盘；9、电池板；10、限位开关；11、 电池质量块；12、右支撑盘；13、限位开关；14、右端盖；15、中心轴；16、小拉杆；17、前支架；18、小移动齿轮；19、大移动齿轮；20、传动齿轮；21、齿条。
图2是本实用新型的主视图。
其中，22、旋转电机；23、减速器；24、小旋转齿轮；25、旋转电位器支架；26、旋转电位器；27、大旋转齿轮；28、套筒。
图3是本实用新型的轴测图。
具体实施措施
以下结合附图具体说明本实用新型。
如附图1、附图2、附图3所示，机器人的姿态调整装置由整体支架、质量块组件、俯仰调节机构及翻滚调节机构组成；所述整体支架由左端盖1、右端盖14及中心轴15组成，左端盖1与右端盖14之间固定有中心轴15；在中心轴15上设置可以绕中心轴15自由旋转与移动的左支撑盘8和右支撑盘12，左支撑盘8及右支撑盘12上设置电池板9，电池板9上装有电池质量块11，共同组成质量块组件；所述中心轴15上设置可以沿中心轴15自由移动的移动支板7，移动支板7上设置前支架17和后支架3，移动电机5、减速器6、传动轴4安放其上，减速器6输出轴上的小移动齿轮18与传动轴4上的大移动齿轮19啮合，传动轴4上的传动齿轮20与中心轴15上的齿条21啮合，直线位移传感器2的壳体与拉杆分别固连在后支架3与左端盖1上，上述零件共同组成俯仰调节机构；所述移动支板7上安装有旋转电机22、减速器23及旋转电位器支架25，减速器23输出轴上的小旋转齿轮24与中心轴15上的大旋转齿轮27啮合，旋转电位器26安放在旋转电位器支架25上，上述零件共同组成翻滚调节机构。
所述左支撑盘8上开有90°完全贯通的弧线槽，弧线槽两侧装有限位开关10。
所述左支撑盘8的一端开有圆形凹槽，与大旋转齿轮27的轴端过盈配合。
所述移动支板7上用螺栓连接有小拉杆16，小拉杆16贯穿左支撑盘8的弧线槽，可在弧线槽中转动。
所述电池质量块11被翻滚调节机构与俯仰调节机构共用。
所述右支撑盘12上装有限位开关13。
所述移动支板7与大旋转齿轮27之间有套筒28。
本实用新型的工作过程如下：启动移动电机5，减速器6输出轴带动小移动齿轮18转动，通过齿轮传动，传动轴4上的传动齿轮20与中心轴15上的齿条21啮合，使移动支板7、左支撑盘8及右支撑盘12带动自身固连的零部件整体向右端盖14移动；当限位开关13触动右端盖14，移动电机5反转，在小拉杆16的作用下，移动支板7、左支撑盘8及右支撑盘12带动自身固连的零部件整体向左端盖1移动；电池质量块11的移动，调整了机器人重心的轴向位置，实现了水下滑翔机器人的俯仰，由直线位移传感器2可得出重心移动的距离，并根据需要进行实时控制，以得到水下滑翔机器人所需要的俯仰角；在调节俯仰角的同时，还可以根据实际需要实现水下滑翔机器人的翻滚，旋转电机22及减速器23带动小旋转齿轮24转动，通过齿轮啮合，大旋转齿轮27带动左支撑盘8上的电池质量块11旋转，这样机器人重心的位置得以偏转，实现了水下滑翔机器人的翻滚；左支撑盘8上的限位开关10使电池质量块11在中心轴15两侧的最大旋转角度各为45°，旋转电位器26保证了转动过程中需要的电压与电流，同时可对旋转的角度进行反馈，以便于得到所需要的翻滚姿态；整个翻滚俯仰机构通过控制移动电机5和旋转电机22的转速及转向，实时对水下滑翔机器人的重心位置进行调整，来达到想要的翻滚俯仰效果。
Claims (7)
1.一种机器人姿态调整装置，其特征在于，由整体支架、质量块组件、俯仰调节机构及翻滚调节机构组成；所述整体支架由左端盖(1)、右端盖(14)及中心轴(15)组成，左端盖(1)与右端盖(14)之间固定有中心轴(15)；在中心轴(15)上设置可以绕中心轴(15)自由旋转与移动的左支撑盘(8)和右支撑盘(12)，左支撑盘(8)及右支撑盘(12)上设置电池板(9)，电池板(9)上装有电池质量块(11)，上述零件共同组成质量块组件；所述中心轴(15)上设置可以沿中心轴(15)自由移动的移动支板(7)，移动支板(7)上设置前支架(17)和后支架(3)，移动电机(5)、减速器(6)、传动轴(4)安放其上，减速器(6)输出轴上的小移动齿轮(18)与传动轴(4)上的大移动齿轮(19)啮合，传动轴(4)上的传动齿轮(20)与中心轴(15)上的齿条(21)啮合，直线位移传感器(2)的壳体与拉杆分别固连在后支架(3)与左端盖(1)上，上述零件共同组成俯仰调节机构；所述移动支板(7)上安装有旋转电机(22)、减速器(23)及旋转电位器支架(25)，减速器(23)输出轴上的小旋转齿轮(24)与中心轴(15)上的大旋转齿轮(27)啮合，旋转电位器(26)安放在旋转电位器支架(25)上，上述零件共同组成翻滚调节机构。
2.根据权利要求1所述的机器人姿态调整装置，其特征在于，所述左支撑盘(8)上开有90°完全贯通的弧线槽，弧线槽两侧装有限位开关(10)。
3.根据权利要求1所述的机器人姿态调整装置，其特征在于，所述左支撑盘(8)的一端开有圆形凹槽，与大旋转齿轮(27)的轴端过盈配合。
4.根据权利要求1所述的机器人姿态调整装置，其特征在于，所述移动支板(7)上用螺栓连接有小拉杆(16)，小拉杆(16)贯穿左支撑盘(8)的弧线槽，可在弧线槽中转动。
5.根据权利要求1所述的机器人姿态调整装置，其特征在于，所述电池质量块(11)被翻滚调节机构与俯仰调节机构共用。
6.根据权利要求1所述的机器人姿态调整装置，其特征在于，所述右支撑盘(12)上装有限位开关(13)。
7.根据权利要求1所述的机器人姿态调整装置，其特征在于，所述移动支板(7)与大旋转齿轮(27)之间有套筒(28)。
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| CN104723360A (zh) * | 2014-11-08 | 2015-06-24 | 青岛科技大学 | 机器人姿态调整装置 |
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- 2014-11-08 CN CN201420667283.0U patent/CN204221798U/zh not_active Expired - Fee Related
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