CN212241120U - 可内部走线的云台装置及三维扫描设备机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下机械设备领域，具体是指一种可内部走线的云台装置及三维扫描设备机器人，一种可内部走线的云台装置，包括支撑架，支撑架上设电气舱、电缆、云台和扫描设备，云台和扫描设备之间设有旋转走线机构，旋转走线机构包括通线主轴、底座、滑环轴承座、从动齿轮、导向轴承座、第一水密插头、滑环、连接架、轴承、第二水密插头、旋转固定板、扫描设备线缆、驱动齿轮和驱动电机，通线主轴呈空心状，扫描设备线缆一端与控制系统相连接，另一端穿过云台与扫描设备相连接，一种三维扫描设备机器人，包括机架，机架上固定设有推进器和浮体，机架下端设有上述可内部走线的云台装置，本实用新型可内部通线缆、避免线缆缠绕、使用安全、效率高。

Description

可内部走线的云台装置及三维扫描设备机器人

技术领域

本实用新型涉及水下机械设备领域，具体是指一种可内部走线的云台装置及三维扫描设备机器人。

背景技术

近年来，随着经济的发展，越来越多的水下工程投入建设，水下工程建设过程中，水下侦测机器人被广泛用于水下环境监测，工程进度及质量监测等，水下成像机器人除了用于水下工程监测以外，还被广泛用于完成军事战略部署、海域安全巡检等任务，水下侦测机器人的成像系统通常分为两大类，一类为水下光学成像，一类为水下声呐成像。水下声呐成像是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行成像的技术，中国专利CN207423824U公开了一种用于水下垂直面冲刷缺陷检测的装置，其特征在于：所述的装置包含搭载平台、云台以及检测设备；所述的搭载平台为遥控无人潜水器，所述的搭载平台包含框架、浮力块、推进器以及控制系统；所述的云台为机械旋转云台，所述的检测设备包含光学摄像机和三维成像声呐，所述的搭载平台，其框架两侧设有竖直的侧栏，中间设有水平的隔板架，所述的框架，其隔板架之上还固定有控制系统，所述的控制系统设置在机械旋转云台与浮力块之间，所述的控制系统与机械旋转云台、检测设备以及推进器通过线缆电连接，所述的机械旋转云台能够水平旋转180°，机械旋转云台的上部设有能够竖直旋转360°的旋转臂，使用时，水上的控制系统通过一定长度的脐带缆将电力和控制信号传到水下机器人，并将数据信号上传控制系统并输出，检测设备能够实现上下检测仰角的调整，确保进行水下水平扫描和360°球形扫描，上述专利的不足：一是上述专利中控制系统与机械旋转云台、检测设备以及推进器通过线缆电连接，这些电缆散落在搭载平台、云台上，不仅占据空间较大，而且在云台或者旋转臂旋转时很容易使得电缆缠绕起来，操作十分不便，还可能阻挡云台或者旋转臂的旋转，更甚至遮挡拍摄视线，这就需要人员整理，费时费力；二是上述专利中的检测设备虽然能够实现水平扫描和360°球形扫描，但是在特定位置或者角度，可能无法停顿或者进一步扫描；三是水下环境复杂多变，难免会有较多的障碍物，不仅会阻挡或缠绕电缆，而且机器人也无法通行。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术不足，提供一种可内部通线缆、避免线缆缠绕、遮挡视线、使用安全方便、工作效率高、适用范围广的可内部走线的云台装置及三维扫描设备机器人。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种可内部走线的云台装置，包括支撑架，所述支撑架上设有电气舱、电缆、云台和扫描设备，所述电气舱内设有控制系统，所述控制系统经电缆与水上控制箱相连接，其特征在于：所述云台和扫描设备之间设有旋转走线机构，所述旋转走线机构包括通线主轴、从动齿轮、导向轴承座、旋转固定板、驱动齿轮和驱动电机，所述支撑架上设有通线主轴，所述通线主轴下端与支撑架固定连接，所述通线主轴呈空心状，以利于各部件的电缆以及水上控制箱的电缆穿过通线主轴与控制系统连接，所述通线主轴上设有从动齿轮和导向轴承座，所述从动齿轮上端与导向轴承座固定连接，所述从动齿轮与驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮由驱动电机驱动，所述驱动电机与控制系统相连接，所述驱动电机固定在支撑架上，所述导向轴承座经轴承与通线主轴固定连接，所述旋转固定板一端与导向轴承座固定连接，另一端与扫描设备固定连接，以利于通过驱动电机带动驱动齿轮旋转，从动齿轮因啮合而旋转，进而带动导向轴承座旋转，导向轴承座经旋转固定板带动扫描设备旋转，方便扫描设备扫描和监测。

本实用新型还可以通过以下技术方案实现：

一种可内部走线的云台装置，包括支撑架，所述支撑架上设有电气舱、电缆、云台和扫描设备，所述电气舱内设有控制系统，所述控制系统经电缆与水上控制箱相连接，其特征在于：所述云台和扫描设备之间设有旋转走线机构，所述旋转走线机构包括通线主轴、底座、滑环轴承座、从动齿轮、导向轴承座、第一水密插头、滑环、连接架、轴承、第二水密插头、旋转固定板、扫描设备线缆、驱动齿轮和驱动电机，所述支撑架上设有通线主轴，所述通线主轴下端与支撑架固定连接，所述通线主轴呈空心状，以利于水上控制箱的电缆穿过通线主轴与控制系统连接，所述通线主轴外壁从下至上依次设有底座、滑环轴承座、从动齿轮和导向轴承座，所述底座下端与通线主轴密封固定连接，所述底座下端固定设有第一水密插头，所述底座上设有通线孔，所述底座和通线主轴之间设有滑环，滑环内圈与通线主轴固定连接，滑环外圈经连接架与滑环轴承座固定连接，所述滑环轴承座下端经轴承与底座密封连接，上端与从动齿轮下端固定连接，所述滑环轴承座与通线主轴密封连接，所述滑环轴承座上设有通线孔，所述滑环轴承座上端设有第二水密插头，所述从动齿轮上和导向轴承座上分别设有水密插头通孔，所述第二水密插头穿过水密插头通孔与滑环轴承座固定连接，所述扫描设备线缆一端经第一水密插头与控制系统相连接，另一端穿过底座上的通线孔与滑环连接后，穿过滑环轴承座的通线孔经第二水密插头与扫描设备相连接，以利于滑环轴承座带动连接架、滑环外圈、扫描设备线缆与扫描设备同步旋转，无线缆缠绕现象，所述从动齿轮上端与导向轴承座固定连接，所述从动齿轮与驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮由驱动电机驱动，所述驱动电机与控制系统相连接，所述驱动电机固定在支撑架上，所述导向轴承座经轴承与通线主轴固定连接，所述旋转固定板一端与导向轴承座固定连接，另一端与扫描设备固定连接，以利于通过驱动电机带动驱动齿轮旋转，从动齿轮因啮合而旋转，进而带动导向轴承座、滑环轴承座旋转，导向轴承座带动扫描设备旋转，方便扫描设备扫描和监测。

本实用新型所述旋转固定板和扫描设备之间设有X向旋转机构，所述X向旋转机构包括套筒、X向驱动电机、旋转主轴、传感器旋转轴、轴承、轴承座、X轴角度传感器、传感器固定筒和连接板，所述套筒外壁与旋转固定板固定连接，套筒内设有X向驱动电机和X轴角度传感器，所述套筒一端设有旋转主轴，另一端设有传感器旋转轴，所述X向驱动电机与控制系统相连接，所述X向驱动电机与套筒内壁固定连接，所述旋转主轴与X向驱动电机的输出轴固定连接，所述旋转主轴经轴承、轴承座与套筒内壁密封连接，所述传感器旋转轴经轴承、轴承座与套筒内壁密封连接，所述X轴角度传感器的连接轴与传感器旋转轴固定连接，所述X轴角度传感器经传感器固定筒与套筒固定连接， 所述X轴角度传感器与控制系统相连接，所述连接板呈U型，所述套筒置于连接板两端之间，连接板两端与旋转主轴和传感器旋转轴固定连接，连接板中间与扫描设备固定连接，以利于通过X向驱动电机驱动旋转主轴旋转，旋转主轴带动连接板旋转，连接板带动扫描设备旋转，实现扫描设备绕套筒轴心旋转，同时通过X轴角度传感器检测X向驱动电机的旋转角度。

本实用新型所述支撑架下端设有行走机构，所述行走机构为履带行走机构或轮式行走机构，以利于根据作业需求，实现整个装置的行走。

本实用新型所述行走机构包括驱动电机舱、履带驱动轮、履带支撑梁、履带支撑轮和履带，所述支撑架两侧分别设有履带支撑梁，所述履带支撑梁与支撑架固定连接，所述履带支撑梁上间隔安装有与履带相配合的履带支撑轮，履带支撑轮经支撑轴、轴承与履带支撑梁相连接，所述履带驱动轮与履带相啮合，所述履带驱动轮安装在履带支撑梁上并由驱动电机舱内的电机驱动，所述驱动电机舱与控制系统相连接，以利于通过履带带动整个装置行走或跨越障碍物。

本实用新型所述驱动电机上设有检测角度机构，所述检测角度机构包括传动机构、连接轴和旋转角度传感器，所述传动机构由驱动电机驱动，所述旋转角度传感器的连接轴与传动机构相连接，所述旋转角度传感器固定在驱动电机外壳上，所述旋转角度传感器与控制系统相连接，以利于通过旋转角度传感器检测驱动电机的旋转角度。

本实用新型所述传动机构包括传感器驱动齿轮和传感器从动齿轮，所述传感器驱动齿轮与驱动电机输出轴固定连接，所述传感器驱动齿轮与传感器从动齿轮相互啮合或经皮带连接同步传动，所述旋转角度传感器的连接轴与传感器从动齿轮固定连接，以利于传感器从动齿轮随着传感器驱动齿轮旋转，旋转角度传感器通过从动齿轮检测驱动电机的旋转角度。

本实用新型所述旋转走线机构还包括支撑套筒和配重块，所述支撑套筒位于滑环轴承座和从动齿轮之间，所述支撑套筒上端与从动齿轮固定连接，下端与滑环轴承座固定连接，所述滑环轴承座位于扫描设备的对侧设有配重块，所述配重块与滑环轴承座固定连接，以利于扫描设备旋转时，配重块随滑环轴承座旋转，确保扫描设备及云台的重心始终位于云台的Z向旋转轴线上，确保重心不偏移。

本实用新型所述驱动电机上设有电机套筒，所述驱动齿轮上设有驱动齿轮保护壳，所述从动齿轮上设有从动齿轮保护机构，所述驱动电机固定在电机套筒内，电机套筒下端与支撑架固定连接，所述驱动齿轮保护壳罩在驱动齿轮，驱动齿轮保护壳下端与电机套筒固定连接，所述从动齿轮保护机构包括左保护壳、右保护壳和壳体支架，所述壳体支架下端与支撑架固定连接，所述左保护壳和右保护壳相对罩在从动齿轮上，所述左保护壳一端和右保护壳一端分别与壳体支架铰接，左保护壳另一端和右保护壳另一端相对搭靠在电机套筒上并经过固定销固定，以利于通过电机套筒保护驱动电机，通过保护壳保护齿轮，同时当齿轮需要维修时候，将扫描设备旋转到壳体支架端，取下固定销，可打开左保护壳或右保护壳，直接进行齿轮维护。

本实用新型所述通线主轴上端设有吊装架，所述吊装架下端与通线主轴固定连接，以利于整体吊装。

一种三维扫描设备机器人，包括机架，所述机架上固定设有推进器和浮体，其特征在于：所述机架下端设有上述所述的可内部走线的云台装置，所述支撑架上端与机架固定连接，所述旋转固定板和扫描设备置于机架上端，所述推进器与控制系统相连接，以利于通过推进器实现机器人上浮、下沉、前进、后退、左右转艏和定深动作，通过浮体调节机器人的在水中的深度。

本实用新型所述机架上设有摄像机和照明灯，所述摄像机和照明灯分别与控制系统相连接，以利于通过照明灯照明，摄像机拍摄水下影像。

本实用新型由于采用上述结构，具有可内部通线缆、避免线缆缠绕、遮挡视线、使用安全方便、工作效率高、适用范围广等优点。

附图说明

图1是本实用新型中可内部走线的云台装置的结构示意图。

图2是本实用新型中云台和扫描设备的一种结构示意图。

图3是本实用新型图2中云台的剖视图。

图4是本实用新型中检测角度机构的结构示意图。

图5是本实用新型中X向旋转机构的结构示意图。

图6是本实用新型中图1的侧视图

图7是本实用新型中图1的仰视图。

图8是本实用新型中三维扫描设备机器人的结构示意图。

图9是本实用新型中三维扫描设备机器人中摄像机和照明灯的结构示意图。

图10是本实用新型中云台和扫描设备的另一种结构示意图。

图中：支撑架1，电气舱2，云台3，扫描设备4，旋转走线机构5，通线主轴6，底座7，滑环轴承座8，从动齿轮9，导向轴承座10，第一水密插头11，滑环12，连接架13，第二水密插头14，旋转固定板15，扫描设备线缆16，驱动齿轮17，驱动电机18，通线孔19，水密插头通孔20，检测角度机构21，传感器驱动齿轮22，传感器从动齿轮23，旋转角度传感器24，X向旋转机构25，套筒26，X向驱动电机27，旋转主轴28,传感器旋转轴29, X轴角度传感器30,传感器固定筒31,连接板32，行走机构33，驱动电机舱34，履带驱动轮35，履带支撑梁36，履带支撑轮37，履带38，支撑套筒39，配重块40，电机套筒41，驱动齿轮保护壳42，从动齿轮保护机构43，左保护壳44，右保护壳45，壳体支架46，吊装架47，机架48，推进器49，摄像机50，照明灯51。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

一种可内部走线的云台装置，包括支撑架1，所述支撑架1上设有电气舱2、电缆、云台3和扫描设备4，所述电气舱2内设有控制系统，所述控制系统经电缆与水上控制箱相连接，其特征在于：所述云台3和扫描设备4之间设有旋转走线机构5，所述旋转走线机构5包括通线主轴6、从动齿轮9、导向轴承座10、旋转固定板15、驱动齿轮17和驱动电机18，所述支撑架1上设有通线主轴6，所述通线主轴6下端与支撑架1固定连接，所述通线主轴6呈空心状，以利于各部件的电缆以及水上控制箱的电缆穿过通线主轴与控制系统连接，所述通线主轴6上设有从动齿轮9和导向轴承座10，所述从动齿轮9上端与导向轴承座10固定连接，所述从动齿轮9与驱动齿轮17啮合，所述驱动齿轮17由驱动电机18驱动，所述驱动电机18与控制系统相连接，所述驱动电机18固定在支撑架1上，所述导向轴承座10经轴承与通线主轴6固定连接，所述旋转固定板15一端与导向轴承座10固定连接，另一端与扫描设备4固定连接，以利于通过驱动电机带动驱动齿轮旋转，从动齿轮因啮合而旋转，进而带动导向轴承座旋转，导向轴承座经旋转固定板带动扫描设备旋转，方便扫描设备扫描和监测。

本实用新型还可以通过以下技术方案实现：

一种可内部走线的云台装置，包括支撑架1，所述支撑架1上设有电气舱2、电缆、云台3和扫描设备4，所述电气舱2内设有控制系统，所述控制系统经电缆与水上控制箱相连接，其特征在于：所述云台3和扫描设备4之间设有旋转走线机构5，所述旋转走线机构5包括通线主轴6、底座7、滑环轴承座8、从动齿轮9、导向轴承座10、第一水密插头11、滑环12、连接架13、轴承、第二水密插头14、旋转固定板15、扫描设备线缆16、驱动齿轮17和驱动电机18，所述支撑架1上设有通线主轴6，所述通线主轴6下端与支撑架1固定连接，所述通线主轴6呈空心状，以利于水上控制箱的电缆穿过通线主轴与控制系统连接，所述通线主轴6外壁从下至上依次设有底座7、滑环轴承座8、从动齿轮9和导向轴承座10，所述底座7下端与通线主轴6密封固定连接，所述底座7下端固定设有第一水密插头11，所述底座7上设有通线孔19，所述底座7和通线主轴6之间设有滑环12，滑环12内圈与通线主轴6固定连接，滑环12外圈经连接架13与滑环轴承座8固定连接，所述滑环轴承座8下端经轴承与底座7密封连接，上端与从动齿轮9下端固定连接，所述滑环轴承座8与通线主轴6密封连接，所述滑环轴承座8上设有通线孔19，所述滑环轴承座8上端设有第二水密插头14，所述从动齿轮9上和导向轴承座10上分别设有水密插头通孔20，所述第二水密插头14穿过水密插头通孔20与滑环轴承座8固定连接，所述扫描设备线缆16一端经第一水密插头11与控制系统相连接，另一端穿过底座7上的通线孔19与滑环12连接后，穿过滑环轴承座8的通线孔19经第二水密插头14与扫描设备4相连接，以利于滑环轴承座带动连接架、滑环外圈、扫描设备线缆与扫描设备同步旋转，无线缆缠绕现象，所述从动齿轮9上端与导向轴承座10固定连接，所述从动齿轮9与驱动齿轮17啮合，所述驱动齿轮17由驱动电机18驱动，所述驱动电机18与控制系统相连接，所述驱动电机18固定在支撑架1上，所述导向轴承座10经轴承与通线主轴6固定连接，所述旋转固定板15一端与导向轴承座10固定连接，另一端与扫描设备4固定连接，以利于通过驱动电机带动驱动齿轮旋转，从动齿轮因啮合而旋转，进而带动导向轴承座、滑环轴承座旋转，导向轴承座带动扫描设备旋转，方便扫描设备扫描和监测。

本实用新型所述旋转固定板15和扫描设备4之间设有X向旋转机构25，所述X向旋转机构25包括套筒26、X向驱动电机27、旋转主轴28、传感器旋转轴29、轴承、轴承座、X轴角度传感器30、传感器固定筒31和连接板32，所述套筒26外壁与旋转固定板15固定连接，套筒26内设有X向驱动电机27和X轴角度传感器30，所述套筒26一端设有旋转主轴28，另一端设有传感器旋转轴29，所述X向驱动电机27与控制系统相连接，所述X向驱动电机27与套筒26内壁固定连接，所述旋转主轴28与X向驱动电机27的输出轴固定连接，所述旋转主轴28经轴承、轴承座与套筒26内壁密封连接，所述传感器旋转轴29经轴承、轴承座与套筒26内壁密封连接，所述X轴角度传感器30的连接轴与传感器旋转轴29固定连接，所述X轴角度传感器30经传感器固定筒31与套筒26固定连接， 所述X轴角度传感器30与控制系统相连接，所述连接板32呈U型，所述套筒26置于连接板32两端之间，连接板32两端与旋转主轴28和传感器旋转轴29固定连接，连接板32中间与扫描设备4固定连接，以利于通过X向驱动电机驱动旋转主轴旋转，旋转主轴带动连接板旋转，连接板带动扫描设备旋转，实现扫描设备绕套筒轴心旋转，同时通过X轴角度传感器检测X向驱动电机的旋转角度。

本实用新型所述支撑架下端设有行走机构33，所述行走机构33为履带行走机构或轮式行走机构，以利于根据作业需求，实现整个装置的行走。

本实用新型所述行走机构33包括驱动电机舱34、履带驱动轮35、履带支撑梁36、履带支撑轮37和履带38，所述支撑架1两侧分别设有履带支撑梁36，所述履带支撑梁36与支撑架1固定连接，所述履带支撑梁36上间隔安装有与履带38相配合的履带支撑轮37，履带支撑轮37经支撑轴、轴承与履带支撑梁36相连接，所述履带驱动轮35与履带38相啮合，所述履带驱动轮35安装在履带支撑梁36上并由驱动电机舱34内的电机驱动，所述驱动电机舱34与控制系统相连接，以利于通过履带带动整个装置行走或跨越障碍物。

本实用新型所述驱动电机18上设有检测角度机构21，所述检测角度机构21包括传动机构、连接轴和旋转角度传感器24，所述传动机构由驱动电机18驱动，所述旋转角度传感器24的连接轴与传动机构相连接，所述旋转角度传感器24固定在驱动电机18外壳上，所述旋转角度传感器24与控制系统相连接，以利于旋转角度传感器检测驱动电机的旋转角度。

本实用新型所述传动机构包括传感器驱动齿轮22和传感器从动齿轮23，所述传感器驱动齿轮22与驱动电机18输出轴固定连接，所述传感器驱动齿轮22与传感器从动齿轮23相互啮合或经皮带连接同步传动，所述旋转角度传感器24的连接轴与传感器从动齿轮23固定连接，以利于传感器从动齿轮随着传感器驱动齿轮旋转，旋转角度传感器通过从动齿轮检测驱动电机的旋转角度。

本实用新型所述旋转走线机构5还包括支撑套筒39和配重块40，所述支撑套筒39位于滑环轴承座8和从动齿轮9之间，所述支撑套筒39上端与从动齿轮9固定连接，下端与滑环轴承座8固定连接，所述滑环轴承座8位于扫描设备4的对侧设有配重块40，所述配重块40与滑环轴承座8固定连接，以利于扫描设备旋转时，配重块随滑环轴承座旋转，确保扫描设备及云台的重心始终位于云台的Z向旋转轴线上，确保重心不偏移。

本实用新型所述驱动电机18上设有电机套筒41，所述驱动齿轮17上设有驱动齿轮保护壳42，所述从动齿轮9上设有从动齿轮保护机构43，所述驱动电机18固定在电机套筒41内，电机套筒41下端与支撑架1固定连接，所述驱动齿轮保护壳42罩在驱动齿轮17，驱动齿轮保护壳42下端与电机套筒41固定连接，所述从动齿轮保护机构43包括左保护壳44、右保护壳45和壳体支架46，所述壳体支架46下端与支撑架1固定连接，所述左保护壳44和右保护壳45相对罩在从动齿轮9上，所述左保护壳44一端和右保护壳45一端分别与壳体支架46铰接，左保护壳44另一端和右保护壳45另一端相对搭靠在电机套筒41上并经过固定销固定，以利于通过电机套筒保护驱动电机，通过保护壳保护齿轮，同时当齿轮需要维修时候，将扫描设备旋转到壳体支架端，取下固定销，可打开左保护壳或右保护壳，直接进行齿轮维护。

本实用新型所述通线主轴6上端设有吊装架47，所述吊装架47下端与通线主轴6固定连接，以利于整体吊装。

一种三维扫描设备机器人，包括机架48，所述机架48上固定设有推进器49和浮体，其特征在于：所述机架48下端设有上述所述的可内部走线的云台装置，所述支撑架1上端与机架48固定连接，所述旋转固定板15和扫描设备4置于机架48上端，所述推进器49与控制系统相连接，以利于通过推进器实现机器人上浮、下沉、前进、后退、左右转艏和定深动作，通过浮体调节机器人的在水中的深度。

本实用新型所述机架48上设有摄像机50和照明灯51，所述摄像机50和照明灯51分别与控制系统相连接，以利于通过照明灯照明，摄像机拍摄水下影像。

如附图1-附图7为本实用新型中可内部走线的云台装置的示意图，本实用新型有两种走线方式，一种是机架上的部件例如扫描设备、水上控制箱的电缆均穿过通线主轴进入支撑架内与控制系统相连接，另一种是水上控制箱的电缆通过通线主轴与控制系统连接，扫描设备线缆通过第二水密插头与滑环连接后经第一水密插头出来与控制系统相连接，扫描设备线缆可随着扫描设备同步旋转，此外，控制系统与水上控制箱之间的电缆也可以连接缆车，方便控制电缆，扫描设备可以是声呐或者摄像机，通线主轴下端可设置轴挡板，轴挡板中间设有与通线主轴相连通的通孔，用于通电缆，所述轴挡板上端与通线主轴固定连接，下端与支撑架固定连接，底座下端与轴挡板和通线主轴固定连接，可在底座和轴挡板上设置通线孔，扫描设备上的扫描设备线缆一端经第一水密插头与控制系统相连接，另一端穿过底座和轴挡板上的通线孔与滑环连接后，再穿过滑环轴承座上通线孔经第二水密插头与扫描设备相连接，这样，扫描设备线缆就在云台内部走线，不会占用外部的空间，扫描设备线缆与扫描设备同步旋转，不会发生线缆缠绕现象，更不会遮挡或者阻碍扫描设备的旋转，相比现有技术来说，本实用新型的优点：一是本实用新型中水上控制箱与可内部走线的云台装置的控制系统之间连接的电缆以及控制系统与扫描设备之间的扫描设备线缆均可设置在云台内部，避免了电缆占据外部空间，同时线缆之间不会因为云台旋转而缠绕，此外，因为线缆设置在云台内部，不会缠绕水草等水下障碍物，省时省力，间接提高水下扫描和监测效率；二是扫描设备上设有检测角度机构和X向旋转机构，能够实现扫描设备特定角度和位置的停留和旋转，从而实现任意角度的扫描和拍摄；三是本实用新型在支撑架下方设置行走机构，这样在面对水下复杂工况时，可内部走线的云台装置通过行走机构可以翻越各种障碍物，便于扫描设备更好的扫描和拍摄；附图8-附图9为本实用新型中三维扫描设备机器人的结构示意图，机器人主体设有六个推进器，四个水平推进器，两个垂直推进器，可实现机器人上浮、下沉、前进、后退、左右转艏和定深动作，摄像机包括电机舱和摄像头，可根据需要增设激光标尺，以测量水下目标物的尺寸，摄像头和激光标尺可沿Z轴360°旋转，可沿X轴-90°~ 90°旋转，摄像装置可向控制箱反馈水下小范围影像，三维扫描设备可向控制箱反馈大范围水下影像，扫描设备可随着旋转固定板360°旋转，并通过套筒沿X轴-90°~ 90°旋转，附图10为云台和扫描设备的另一种结构示意图，可安装在三维扫描设备机器人，在滑环轴承座和从动齿轮之间增加支撑套筒，方便云台穿过机架，云台上端露出机架，同时增加配重块，配重块随滑环轴承座旋转，确保扫描设备及云台的重心始终位于云台的Z向旋转轴线上，确保重心不偏移，此外，机器人的机架下端可根据需要是否搭载行走机构，行走机构可实现机器人的行走以及翻越各种障碍物，机器人还可根据工作需要的电缆长度或者使用者的需求安装光端机，大大提高了本实用新型的适用范围。

本实用新型由于采用上述结构，具有可内部通线缆、避免线缆缠绕、遮挡视线、使用安全方便、工作效率高、适用范围广等优点。

Claims (12)

1.一种可内部走线的云台装置，包括支撑架（1），所述支撑架（1）上设有电气舱（2）、电缆、云台（3）和扫描设备（4），所述电气舱（2）内设有控制系统，所述控制系统经电缆与水上控制箱相连接，其特征在于：所述云台（3）上设有旋转走线机构（5），所述旋转走线机构（5）包括通线主轴（6）、从动齿轮（9）、导向轴承座（10）、旋转固定板（15）、驱动齿轮（17）和驱动电机（18），所述支撑架（1）上设有通线主轴（6），所述通线主轴（6）下端与支撑架（1）固定连接，所述通线主轴（6）呈空心状，所述通线主轴（6）上设有从动齿轮（9）和导向轴承座（10），所述从动齿轮（9）上端与导向轴承座（10）固定连接，所述从动齿轮（9）与驱动齿轮（17）啮合，所述驱动齿轮（17）由驱动电机（18）驱动，所述驱动电机（18）与控制系统相连接，所述驱动电机（18）固定在支撑架（1）上，所述导向轴承座（10）经轴承与通线主轴（6）固定连接，所述旋转固定板（15）一端与导向轴承座（10）固定连接，另一端与扫描设备（4）固定连接。

2.一种可内部走线的云台装置，包括支撑架（1），所述支撑架（1）上设有电气舱（2）、电缆、云台（3）和扫描设备（4），所述电气舱（2）内设有控制系统，所述控制系统经电缆与水上控制箱相连接，其特征在于：所述云台（3）上设有旋转走线机构（5），所述旋转走线机构（5）包括通线主轴（6）、底座（7）、滑环轴承座（8）、从动齿轮（9）、导向轴承座（10）、第一水密插头（11）、滑环（12）、连接架（13）、轴承、第二水密插头（14）、旋转固定板（15）、扫描设备线缆（16）、驱动齿轮（17）和驱动电机（18），所述支撑架（1）上设有通线主轴（6），所述通线主轴（6）下端与支撑架（1）固定连接，所述通线主轴（6）呈空心状，所述通线主轴（6）外壁从下至上依次设有底座（7）、滑环轴承座（8）、从动齿轮（9）和导向轴承座（10），所述底座（7）下端与通线主轴（6）密封固定连接，所述底座（7）下端固定设有第一水密插头（11），所述底座（7）上设有通线孔（19），所述底座（7）和通线主轴（6）之间设有滑环（12），滑环（12）内圈与通线主轴（6）固定连接，滑环（12）外圈经连接架（13）与滑环轴承座（8）固定连接，所述滑环轴承座（8）下端经轴承与底座（7）密封连接，上端与从动齿轮（9）下端固定连接，所述滑环轴承座（8）与通线主轴（6）密封连接，所述滑环轴承座（8）上设有通线孔（19），所述滑环轴承座（8）上端设有第二水密插头（14），所述从动齿轮（9）上和导向轴承座（10）上分别设有水密插头通孔（20），所述第二水密插头（14）穿过水密插头通孔（20）与滑环轴承座（8）固定连接，所述扫描设备线缆（16）一端经第一水密插头（11）与控制系统相连接，另一端穿过底座（7）上的通线孔（19）与滑环（12）连接后，穿过滑环轴承座（8）的通线孔（19）经第二水密插头（14）与扫描设备（4）相连接，所述从动齿轮（9）上端与导向轴承座（10）固定连接，所述从动齿轮（9）与驱动齿轮（17）啮合，所述驱动齿轮（17）由驱动电机（18）驱动，所述驱动电机（18）与控制系统相连接，所述驱动电机（18）固定在支撑架（1）上，所述导向轴承座（10）经轴承与通线主轴（6）固定连接，所述旋转固定板（15）一端与导向轴承座（10）固定连接，另一端与扫描设备（4）固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种可内部走线的云台装置，其特征在于：所述旋转固定板（15）和扫描设备（4）之间设有X向旋转机构（25），所述X向旋转机构（25）包括套筒（26）、X向驱动电机（27）、旋转主轴（28）、传感器旋转轴（29）、轴承、轴承座、X轴角度传感器（30）、传感器固定筒（31）和连接板（32），所述套筒（26）外壁与旋转固定板（15）固定连接，套筒（26）内设有X向驱动电机（27）和X轴角度传感器（30），所述套筒（26）一端设有旋转主轴（28），另一端设有传感器旋转轴（29），所述X向驱动电机（27）与控制系统相连接，所述X向驱动电机（27）与套筒（26）内壁固定连接，所述旋转主轴（28）与X向驱动电机（27）的输出轴固定连接，所述旋转主轴（28）经轴承、轴承座与套筒（26）内壁密封连接，所述传感器旋转轴（29）经轴承、轴承座与套筒（26）内壁密封连接，所述X轴角度传感器（30）的连接轴与传感器旋转轴（29）固定连接，所述X轴角度传感器（30）经传感器固定筒（31）与套筒（26）固定连接， 所述X轴角度传感器（30）与控制系统相连接，所述连接板（32）呈U型，所述套筒（26）置于连接板（32）两端之间，连接板（32）两端与旋转主轴（28）和传感器旋转轴（29）固定连接，连接板（32）中间与扫描设备（4）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种可内部走线的云台装置，其特征在于：所述支撑架下端设有行走机构（33），所述行走机构（33）为履带行走机构或轮式行走机构。

5.根据权利要求4所述的一种可内部走线的云台装置，其特征在于：所述行走机构（33）包括驱动电机舱（34）、履带驱动轮（35）、履带支撑梁（36）、履带支撑轮（37）和履带（38），所述支撑架（1）两侧分别设有履带支撑梁（36），所述履带支撑梁（36）与支撑架（1）固定连接，所述履带支撑梁（36）上间隔安装有与履带（38）相配合的履带支撑轮（37），履带支撑轮（37）经支撑轴、轴承与履带支撑梁（36）相连接，所述履带驱动轮（35）与履带（38）相啮合，所述履带驱动轮（35）安装在履带支撑梁（36）上并由驱动电机舱（34）内的电机驱动，所述驱动电机舱（34）与控制系统相连接。

6.根据权利要求5所述的一种可内部走线的云台装置，其特征在于：所述驱动电机（18）上设有检测角度机构（21），所述检测角度机构（21）包括传动机构、连接轴和旋转角度传感器（24），所述传动机构由驱动电机（18）驱动，所述旋转角度传感器（24）的连接轴与传动机构相连接，所述旋转角度传感器（24）固定在驱动电机（18）外壳上，所述旋转角度传感器（24）与控制系统相连接。

7.根据权利要求6所述的一种可内部走线的云台装置，其特征在于：所述传动机构包括传感器驱动齿轮（22）和传感器从动齿轮（23），所述传感器驱动齿轮（22）与驱动电机（18）输出轴固定连接，所述传感器驱动齿轮（22）与传感器从动齿轮（23）相互啮合或经皮带连接同步传动，所述旋转角度传感器（24）的连接轴与传感器从动齿轮（23）固定连接。

8.根据权利要求2所述的一种可内部走线的云台装置，其特征在于：所述旋转走线机构（5）还包括支撑套筒（39）和配重块（40），所述支撑套筒（39）位于滑环轴承座（8）和从动齿轮（9）之间，所述支撑套筒（39）上端与从动齿轮（9）固定连接，下端与滑环轴承座（8）固定连接，所述滑环轴承座（8）位于扫描设备（4）的对侧设有配重块（40），所述配重块（40）与滑环轴承座（8）固定连接。

9.根据权利要求4或5或6或7或8所述的一种可内部走线的云台装置，其特征在于：所述驱动电机（18）上设有电机套筒（41），所述驱动齿轮（17）上设有驱动齿轮保护壳（42），所述从动齿轮（9）上设有从动齿轮保护机构（43），所述驱动电机（18）固定在电机套筒（41）内，电机套筒（41）下端与支撑架（1）固定连接，所述驱动齿轮保护壳（42）罩在驱动齿轮（17），驱动齿轮保护壳（42）下端与电机套筒（41）固定连接，所述从动齿轮保护机构（43）包括左保护壳（44）、右保护壳（45）和壳体支架（46），所述壳体支架（46）下端与支撑架（1）固定连接，所述左保护壳（44）和右保护壳（45）相对罩在从动齿轮（9）上，所述左保护壳（44）一端和右保护壳（45）一端分别与壳体支架（46）铰接，左保护壳（44）另一端和右保护壳（45）另一端相对搭靠在电机套筒（41）上并经过固定销固定。

10.根据权利要求9所述的一种可内部走线的云台装置，其特征在于：所述通线主轴（6）上端设有吊装架（47），所述吊装架（47）下端与通线主轴（6）固定连接。

11.一种三维扫描设备机器人，包括机架（48），所述机架（48）上固定设有推进器（49）和浮体，其特征在于：所述机架（48）下端设有上述权利要求1、2、4-8、10任一项所述的可内部走线的云台装置，所述支撑架（1）上端与机架（48）固定连接，所述旋转固定板（15）和扫描设备（4）置于机架（48）上端，所述推进器（49）与控制系统相连接。

12.根据权利要求11所述的一种三维扫描设备机器人，其特征在于：所述机架（48）上设有摄像机（50）和照明灯（51），所述摄像机（50）和照明灯（51）分别与控制系统相连接。

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