CN209506028U - 一种用于水下机器人的模块化推进器转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下机器人领域，具体地说是一种用于水下机器人的模块化推进器转向装置，包括安装框架、转向机构和推进器，所述转向机构包括支承梁、丝杠、丝母、转向驱动装置、驱动杆和转向座，其中支承梁设于所述安装框架上，丝杠和转向驱动装置均设于所述支承梁上，且所述丝杠通过所述转向驱动装置驱动旋转，所述丝杠上设有两段旋向相反的螺纹段，且两个丝母分别套装于所述丝杠的不同螺纹段上，所述安装框架上设有安装梁，转向座可转动地设于对应的安装梁上，且所述丝母通过对应的驱动杆与对应安装梁上的转向座相连，推进器分别安装于对应的转向座上。本实用新型可根据海流调整推进器方向，最大化地利用推进器，从而提高水下机器人的顶流和运动能力。

Description

一种用于水下机器人的模块化推进器转向装置

技术领域

本实用新型涉及水下机器人领域，具体地说是一种用于水下机器人的模块化推进器转向装置。

背景技术

水下机器人是海洋工程施工和海洋科考的关键设备之一，而推进机构是水下机器人的重要组成部分，也是水下机器人运动和作业的结构基础。水下机器人在布放过程中，尤其是刚入水时需要克服较大的海流影响，若不能克服海流影响，水下机器人将难以完成下潜作业，因此这就对水下机器人的推进能力提出较高要求。现有技术中的水下机器人推进机构为满足前进、转向等运动需求，一般为矢量方式且完全固定在水下机器人上，无法使推进器的推力发挥最大效果，而且影响水下机器人的顶流和转向能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于水下机器人的模块化推进器转向装置，可根据海流调整推进器方向，最大化地利用推进器，从而提高水下机器人的顶流和运动能力。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于水下机器人的模块化推进器转向装置，包括安装框架、转向机构和推进器，所述转向机构包括支承梁、丝杠、丝母、转向驱动装置、驱动杆和转向座，其中支承梁设于所述安装框架上，丝杠和转向驱动装置均设于所述支承梁上，且所述丝杠通过所述转向驱动装置驱动旋转，所述丝杠上设有两段旋向相反的螺纹段，且两个丝母分别套装于所述丝杠的不同螺纹段上，所述安装框架上设有安装梁(，且转向座可转动地设于对应的安装梁上，所述丝母通过对应的驱动杆与对应安装梁上的转向座相连，推进器分别安装于对应的转向座上。

所述转向座上侧设有回转轴台和回转轴，其中回转轴台固设于对应的安装梁上，回转轴可转动地设于所述回转轴台中且下端与所述转向座相连。

所述回转轴下端外壁设有限位凹槽，所述转向座内固设有挡块，且所述挡块嵌入所述限位凹槽中，所述回转轴上端设有外法兰与所述回转轴台上端面嵌合。

所述转向座下侧设有一凹型槽，所述挡块设于所述凹型槽内并且通过挡块螺钉固装于所述转向座上。

所述转向座上设有铰接轴，所述驱动杆一端与对应的丝母铰接，另一端可转动地套装于对应转向座的铰接轴上。

所述推进器上设有推进器连板与对应的转向座固连。

所述安装框架前后端各设有一个转向机构，且每个转向机构两端各设有一个连接推进器的转向座。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型利用转向驱动装置驱动丝杠转动，进而驱动所述丝杠上的两个丝母反向移动，并驱动两侧的推进器反向摆动，通过调整两个推进器的推力夹角实现推进器的推力在海流方向上最大化，同时还可以通过推进器转向动作灵活控制水下机器人运动。

2、本实用新型为模块化结构设计，其中安装框架可与不同类型的水下机器人配合安装，转向座可与不同类型的推进器配合安装，适应性强并且安装拆卸都很方便。

3、本实用新型结构简单可靠，不会受水下恶劣环境影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为图1中的A处放大图，

图3为图1中的B处放大图，

图4为图1中的转向机构示意图，

图5为图4中的回转轴台剖视图，

图6为图5中的C处放大图。

其中，1为安装框架，101为安装梁，2为转向机构，201为支承梁，202为丝杠，2021为第二螺纹段，2022为第一螺纹段，203为驱动杆，204为回转轴台，205为转向座，206为铰接轴，207为转向驱动装置，208为第一丝母，209为第二丝母，210为回转轴，2101为限位凹槽，211为挡块，212为挡块螺钉，3为推进器，301为推进器连板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～6所示，本实用新型包括安装框架1、转向机构2和推进器3，水下机器人主体设于所述安装框架1上，所述安装框架1前后端各设有一个转向机构2，且每个转向机构2两端均设有一个推进器3，所述推进器3通过所述转向机构2驱动转动。所述推进器3为本领域公知技术且为市购产品。

如图4所示，所述转向机构2包括支承梁201、丝杠202、丝母、转向驱动装置207、驱动杆203和转向座205，其中所述支承梁201安装于所述安装框架1上，所述丝杠202和转向驱动装置207均设于所述支承梁201上，且所述丝杠202通过所述转向驱动装置207驱动旋转，本实施例中，所述转向驱动装置207为水下伺服电机，此为市购产品，所述丝杠202上设有两段旋向相反的螺纹段，两个丝母分别套装于不同的螺纹段上，其中第一丝母208套装于所述丝杠202的第一螺纹段2022上，第二丝母209套装于所述丝杠202的第二螺纹段2021上，因为第一螺纹段2022和第二螺纹段2021螺纹旋向相反，所述丝杠202旋转即驱动所述第一丝母208和第二丝母209反向移动，如图1～3所示，所述安装框架1的前端两侧和后端两侧均设有斜向设置的安装梁101，所述转向座205分别可转动地安装于对应的安装梁101上，且所述丝杠202的两个丝母分别通过不同的驱动杆203与对应侧安装梁101上的转向座205相连，推进器3分别安装于对应的转向座205上。机构工作时，转向驱动装置207驱动丝杠202旋转，进而驱动两个丝母反向移动，并且所述两个丝母分别通过驱动杆203驱动对应侧的转向座205转动，进而带动对应侧的推进器3转动。

如图5～6所示，所述转向座205上侧设有回转轴台204和回转轴210，其中如图2～3所示，所述回转轴台204固设于所述安装框架1上对应的安装梁101上，所述转向座205设于所述安装梁101下侧，所述回转轴210可转动地设于所述回转轴台204中且下端与所述转向座205相连。如图6所示，所述回转轴210下端外壁设有限位凹槽2101，所述转向座205内固设有挡块211，且所述挡块211一侧嵌入所述回转轴210下端外壁上的限位凹槽2101中，如图5所示，所述回转轴210上端设有外法兰与所述回转轴台204上端面嵌合，所述回转轴210即通过所述外法兰和所述挡块211共同作用限定轴向位移，从而实现所述回转轴210与回转轴台204的转动连接。

如图6所示，所述转向座205下侧设有一凹型槽，所述挡块211设于所述凹型槽内并且通过挡块螺钉212固装于所述转向座205上。

如图3～5所示，所述转向座205上设有铰接轴206，所述驱动杆203一端与对应的丝母铰接，另一端可转动地套装于对应转向座205的铰接轴206上。

如图2～3和图5所示，所述推进器3上设有推进器连板301与对应的转向座205固连。

本实用新型的工作原理为：

水下机器人在布放过程中，尤其是刚入水时需要克服较大阻力的海流。本实用新型工作时利用转向驱动装置207驱动丝杠202转动，进而驱动所述丝杠202上的第一丝母208和第二丝母209向相反方向运动，其中第一丝母208通过对应的驱动杆203驱动一侧的推进器3摆动，第二丝母209通过对应的驱动杆203驱动另一侧的推进器3摆动，从而实现安装框架1前端两侧和后端两侧的推进器3摆动调整推力夹角，使推进器3的推力在海流方向上最大化，同时还可以通过推进器3转向动作灵活控制水下机器人运动。

Claims (7)

1.一种用于水下机器人的模块化推进器转向装置，其特征在于：包括安装框架(1)、转向机构(2)和推进器(3)，所述转向机构(2)包括支承梁(201)、丝杠(202)、丝母、转向驱动装置(207)、驱动杆(203)和转向座(205)，其中支承梁(201)设于所述安装框架(1)上，丝杠(202)和转向驱动装置(207)均设于所述支承梁(201)上，且所述丝杠(202)通过所述转向驱动装置(207)驱动旋转，所述丝杠(202)上设有两段旋向相反的螺纹段，且两个丝母分别套装于所述丝杠(202)的不同螺纹段上，所述安装框架(1)上设有安装梁(101)，且转向座(205)可转动地设于对应的安装梁(101)上，所述丝母通过对应的驱动杆(203)与对应安装梁(101)上的转向座(205)相连，推进器(3)分别安装于对应的转向座(205)上。

2.根据权利要求1所述的用于水下机器人的模块化推进器转向装置，其特征在于：所述转向座(205)上侧设有回转轴台(204)和回转轴(210)，其中回转轴台(204)固设于对应的安装梁(101)上，回转轴(210)可转动地设于所述回转轴台(204)中且下端与所述转向座(205)相连。

3.根据权利要求2所述的用于水下机器人的模块化推进器转向装置，其特征在于：所述回转轴(210)下端外壁设有限位凹槽(2101)，所述转向座(205)内固设有挡块(211)，且所述挡块(211)嵌入所述限位凹槽(2101)中，所述回转轴(210)上端设有外法兰与所述回转轴台(204)上端面嵌合。

4.根据权利要求3所述的用于水下机器人的模块化推进器转向装置，其特征在于：所述转向座(205)下侧设有一凹型槽，所述挡块(211)设于所述凹型槽内并且通过挡块螺钉(212)固装于所述转向座(205)上。

5.根据权利要求1所述的用于水下机器人的模块化推进器转向装置，其特征在于：所述转向座(205)上设有铰接轴(206)，所述驱动杆(203)一端与对应的丝母铰接，另一端可转动地套装于对应转向座(205)的铰接轴(206)上。

6.根据权利要求1所述的用于水下机器人的模块化推进器转向装置，其特征在于：所述推进器(3)上设有推进器连板(301)与对应的转向座(205)固连。

7.根据权利要求1所述的用于水下机器人的模块化推进器转向装置，其特征在于：所述安装框架(1)前后端各设有一个转向机构(2)，且每个转向机构(2)两端各设有一个连接推进器(3)的转向座(205)。