CN208979081U - 一种耐辐射水下作业机器人平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耐辐射水下作业机器人平台，包括水下航行器，水下航行器通过液压管路、气管与可浮于水面的水面辅助支持设备连接，且气管穿过水面辅助支持设备与气泵连接；气泵与控制端连接；水面辅助支持设备可驱动水下航行器运行。本实用新型最大限度减少了电子学部分在水下的存在，使设备在强辐射区域的生存能力得到极大的提升；本实用新型采用气动和液压混合控制驱动单元，在使用时，当外部加装机械臂或者其他设备，均可不依靠电子学设备实现驱动。
Description
技术领域
本实用新型属于特种机器人技术领域，具体涉及一种耐辐射水下作业机器人平台。
背景技术
核反应堆水池、乏燃料水池及其他放射性物质保存的水池内有较高的放射性存在，在常态及事故情况下对水下情况进行检查和进行水下作业时，作业设备不断地受到射线照射，会造成作业设备电子学部分异常乃至失效，在核事故情况下，作业现场有可能出现极高的放射性，作业设备有可能迅速失效，无法完成所需工作。
目前，市场仅有有限的设备可供使用，这些设备多采用电子学部分屏蔽、控制部分移至水面以外、水下部分仅保留电机相对耐辐射部件等，但都不可避免的有电子学器件分存在，依然受到辐射环境的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种耐辐射水下作业机器人平台，解决了现有技术中存在的作业设备带有大量电子学器件，抗辐射能力差的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种耐辐射水下作业机器人平台，包括水下航行器，水下航行器通过液压管路、气管与可浮于水面的水面辅助支持设备连接，且气管穿过水面辅助支持设备与气泵连接；气泵与控制端连接；水面辅助支持设备可驱动水下航行器运行。
本实用新型的特点还在于：
水面辅助支持设备包括浮体，浮体内设置有液压系统；液压系统包括水平设置的电动机，电动机的输出轴连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的丝杠螺母与连接杆连接，连接杆连接液压油泵的活塞，液压油泵的固定端连接液压管路；电动机与控制端连接。
水下航行器包括横截面为一组对边呈1/2圆弧状的长方形耐压壳，耐压壳的四个侧面均开设有排气孔a；液压管路穿过耐压壳与设置于耐压壳内的液压缸的固定端连接；液压缸旁边设置有与其平行的气体分配器，气体分配器下方设置有储气腔，储气腔下表面开设有排气孔b；液压缸活塞杆的自由端连接与其垂直的气体分配器滑杆，气体分配器滑杆一端连接气体分配器滑片；气体分配器滑片随着气体分配器滑杆的动作可关闭或者打开气体分配器上的气体分配孔；气管穿过耐压壳与主管一端连接，主管另一端连接于气体分配器一端；气体分配孔中一个孔通过管路与储气腔连接，气体分配孔中其余的孔通过支管与排气管道连通；排气管道与排气孔连通。
耐压壳下表面连接有保护支架，储气腔位于保护支架内部。
液压管路为两个；液压系统为两套；液压缸为两个；气体分配器为三个；每个液压管路通过一套液压系统驱动一个液压缸。
气体分配器滑杆至少一端连接气体分配器滑片。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型一种耐辐射水下作业机器人平台，最大限度减少了电子学部分在水下的存在，使设备在强辐射区域的生存能力得到极大的提升；本实用新型采用气动和液压混合控制驱动单元，在使用时，当外部加装机械臂或者其他设备，均可不依靠电子学设备实现驱动。整体而言，本实用新型相对于传统设备，耐辐射能力大幅提高，辐射环境下作业的可靠性大幅加强，且设备建造成本低，易于建造和生产。
附图说明
图1是本实用新型耐辐射水下作业机器人平台的结构示意图；
图2是本实用新型耐辐射水下作业机器人平台中水面辅助支持设备的结构示意图；
图3是本实用新型耐辐射水下作业机器人平台中水下航行器的外部结构示意图；
图4是本实用新型耐辐射水下作业机器人平台中水下航行器的内部结构示意图；
图5是本实用新型耐辐射水下作业机器人平台中水下航行器的内部结构示意图。
图中，1.水下航行器，2.液压管路，3.气管，4.水面辅助支持设备，5.浮体，6.电动机，7.连接杆，8.液压油泵，9.耐压壳，10.排气孔a，11.液压缸，12.气体分配器，13.储气腔，14.排气孔b，15.气体分配器滑杆，16.气体分配器滑片，17.气体分配孔，18.主管，19.支管，20.排气管道，21.保护支架，22.支撑件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种耐辐射水下作业机器人平台，包括水下航行器1，水下航行器1通过液压管路2、气管3与可浮于水面的水面辅助支持设备4连接，且气管3穿过水面辅助支持设备4与气泵连接；气泵与控制端连接；水面辅助支持设备4可驱动水下航行器1运行。
进一步的：
水面辅助支持设备4包括浮体5，浮体5内设置有液压系统；液压系统包括水平设置的电动机6，电动机6的输出轴连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的丝杠螺母与连接杆7连接，连接杆7连接液压油泵8的活塞，液压油泵8的固定端连接液压管路2；电动机6与控制端连接。
进一步的：
水下航行器1包括横截面为一组对边呈1/2圆弧状的长方形耐压壳9，耐压壳9的四个侧面均开设有排气孔a10；液压管路2穿过耐压壳9与设置于耐压壳9内的液压缸11的固定端连接；液压缸11旁边设置有与其平行的气体分配器12，气体分配器12下方设置有储气腔13，储气腔13下表面开设有排气孔b14；液压缸11活塞杆的自由端连接与其垂直的气体分配器滑杆15，气体分配器滑杆15一端连接气体分配器滑片16；气体分配器滑片16随着气体分配器滑杆15的动作可关闭或者打开气体分配器12上的气体分配孔17；气管3穿过耐压壳9与主管18一端连接，主管18另一端连接于气体分配器12一端；气体分配孔17中一个孔通过管路与储气腔13连接，气体分配孔17中其余的孔通过支管19与排气管道20连通；排气管道20与排气孔10连通。
进一步的：
耐压壳9下表面连接有保护支架21，储气腔13位于保护支架21内部。
进一步的：
液压管路2为两个；液压系统为两套；液压缸11为两个；气体分配器12为三个；每个液压管路2通过一套液压系统驱动一个液压缸11。
进一步的：
气体分配器滑杆15至少一端连接气体分配器滑片16。
本实用新型一种耐辐射水下作业机器人平台的优化方案为：
如图1所示，包括水下航行器1，水下航行器1通过两路液压管路2、一路气管3与可浮于水面的水面辅助支持设备4连接，且气管3穿过水面辅助支持设备4与气泵连接；气泵与控制端连接；水面辅助支持设备4可驱动水下航行器1运行。
如图2所示，水面辅助支持设备4包括浮体5，浮体5内设置有两套液压系统；液压系统包括水平设置的电动机6，电动机6的输出轴连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的丝杠螺母与连接杆7连接，连接杆7连接液压油泵8的活塞，液压油泵8的固定端连接液压管路2。两套液压系统中的两个电动机6互相平行且方向相同，且两个电动机6通过支撑件22固定。
如图3所示，水下航行器1包括横截面为一组对边呈1/2圆弧状的长方形耐压壳9，耐压壳9的四个侧面均开设有排气孔a10，用于向不同方向排出具备一定压力的气体，进而通过与水的反作用实现水下航行器1的水下姿态改变。(如图4所示)两路液压管路2穿过耐压壳9分别与两个液压缸11的固定端连接，且液压管路2中封存有一小段液压油；液压缸11旁边设置有与其平行的三个气体分配器12，气体分配器12下方设置有圆柱状储气腔13，储气腔13下表面开设有排气孔b14，通过调整进入储气腔13的气体体积可实现对水下航行器1浮力的微调，以此控制水下航行器3在水中深度。液压缸11活塞杆的自由端连接与其垂直的气体分配器滑杆15，气体分配器滑杆15至少一端连接气体分配器滑片16；气体分配器滑片16随着气体分配器滑杆15的动作可关闭或者打开气体分配器12上的气体分配孔17；(如图5所示)气管3穿过耐压壳9与主管18一端连接，主管18另一端连接于气体分配器12一端；气体分配孔17中一个孔通过管路与储气腔13连接，气体分配孔17中其余的孔通过支管19与排气管道20连通；排气管道20与排气孔10连通。耐压壳9下表面连接有保护支架21，储气腔13位于保护支架21内部。保护支架21内可安装摄像机、探测器、机械臂等工作设备，也可外挂各种探测及作业设备。
本实用新型一种耐辐射水下作业机器人平台的工作过程为：按照需要启动控制端，当需要机器人在水平面运动时，启动电动机6，电动机6工作使与其连接的滚珠丝杠运动，滚珠丝杠带动其丝杠螺母移动，从而使连接杆7活动，连接杆7挤压液压油泵8的活塞，将与液压油泵8连接的液压管路2的油挤压至液压缸11，从而使液压缸11的活塞杆伸出，活塞杆带动与其垂直连接的气体分配器滑杆15，从而带动气体分配器滑片16滑动，在三个气体分配器12的配合下，使相应的气体分配孔17打开；启动气泵，主管18通过气管3接收来自外部的压缩气体，通过气体分配孔17使压缩气体通过支管19进入排气管道20，从而喷出排气孔10，通过与水的反作用，水下航行器1在水下水平面的方向、姿态即可改变。
当需要机器人在垂直面运动时，操作过程及运动过程与上面大致相同，区别在于，在三个气体分配器12的配合下，使通过管道通向储气腔13的气体分配孔17打开，主管18通过气管3接收来自外部的压缩气体，通过气体分配孔17使压缩气体通过管道进入储气腔13，通过调整进入储气腔13气体体积实现对水下航行器1浮力的微调，以此控制水下航行器3在水中深度。
本实用新型一种耐辐射水下作业机器人平台，最大限度减少了电子学部分在水下的存在，使设备在强辐射区域的生存能力得到极大的提升；本实用新型采用气动和液压混合控制驱动单元，在使用时，当外部加装机械臂或者其他设备，均可不依靠电子学设备实现驱动。整体而言，本实用新型相对于传统设备，耐辐射能力大幅提高，辐射环境下作业的可靠性大幅加强，且设备建造成本低，易于建造和生产。
Claims (6)
1.一种耐辐射水下作业机器人平台，其特征在于：包括水下航行器(1)，水下航行器(1)通过液压管路(2)、气管(3)与可浮于水面的水面辅助支持设备(4)连接，且气管(3)穿过水面辅助支持设备(4)与气泵连接；气泵与控制端连接；水面辅助支持设备(4)可驱动水下航行器(1)运行。
2.如权利要求1所述的耐辐射水下作业机器人平台，其特征在于：所述水面辅助支持设备(4)包括浮体(5)，浮体(5)内设置有液压系统；液压系统包括水平设置的电动机(6)，电动机(6)的输出轴连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的丝杠螺母与连接杆(7)连接，连接杆(7)连接液压油泵(8)的活塞，液压油泵(8)的固定端连接液压管路(2)；电动机(6)与控制端连接。
3.如权利要求2所述的耐辐射水下作业机器人平台，其特征在于：所述水下航行器(1)包括横截面为一组对边呈1/2圆弧状的长方形耐压壳(9)，耐压壳(9)的四个侧面均开设有排气孔a(10)；液压管路(2)穿过耐压壳(9)与设置于耐压壳(9)内的液压缸(11)的固定端连接；液压缸(11)旁边设置有与其平行的气体分配器(12)，气体分配器(12)下方设置有储气腔(13)，储气腔(13)下表面开设有排气孔b(14)；液压缸(11)活塞杆的自由端连接与其垂直的气体分配器滑杆(15)，气体分配器滑杆(15)一端连接气体分配器滑片(16)；气体分配器滑片(16)随着气体分配器滑杆(15)的动作可关闭或者打开气体分配器(12)上的气体分配孔(17)；气管(3) 穿过耐压壳(9)与主管(18)一端连接，主管(18)另一端连接于气体分配器(12)一端；气体分配孔(17)中一个孔通过管路与储气腔(13)连接，气体分配孔(17)中其余的孔通过支管(19)与排气管道(20)连通；排气管道(20)与排气孔a(10)连通。
4.如权利要求3所述的耐辐射水下作业机器人平台，其特征在于：所述耐压壳(9)下表面连接有保护支架(21)，储气腔(13)位于保护支架(21)内部。
5.如权利要求4所述的耐辐射水下作业机器人平台，其特征在于：所述液压管路(2)为两个；液压系统为两套；液压缸(11)为两个；气体分配器(12)为三个；每个液压管路(2)通过一套液压系统驱动一个液压缸(11)。
6.如权利要求5所述的耐辐射水下作业机器人平台，其特征在于：所述气体分配器滑杆(15)至少一端连接气体分配器滑片(16)。
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| CN201821231320.8U CN208979081U (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 一种耐辐射水下作业机器人平台 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108891564A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-27 | 西安誉博机器人系统技术有限公司 | 耐辐射水下作业机器人 |
| WO2022214800A1 (en) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | Blue Economy Engineering Ltd | Submersible vehicle |
| CN115195959A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-10-18 | 青岛科技大学 | 一种基于智能无人船用海洋测绘设备 |
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2018
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN115195959B (zh) * | 2022-08-12 | 2023-09-19 | 青岛科技大学 | 一种基于智能无人船用海洋测绘设备 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20190614 Effective date of abandoning: 20200804 |
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| AV01 | Patent right actively abandoned |