CN219467965U - 一种水下作业设备的朝向调节结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下作业设备的朝向调节结构，涉及水下机器人技术领域，包括：外壳体和重心调节组件，所述外壳体中设置有密封状态的内腔，所述内腔中部设置有重心调节组件，其中所述重心调节组件通过转轴可旋转设置；端部封板，两个所述端部封板固定安置在所述外壳体的两端；驱动结构，所述驱动结构安置所述重心调节组件中远离所述转轴的一端。该水下作业设备的朝向调节结构，相比与多个丝杆组配合的重心调节方案而言，本装置的占用面积更小，结构上布置合理，使其具有更大的水下作业设备搭载使用的前景。

Description

一种水下作业设备的朝向调节结构

技术领域

本实用新型涉及水下机器人技术领域，具体为一种水下作业设备的朝向调节结构。

背景技术

水下作业机器人的操控通常通过调节重心位置来实现一些动作，比如机器人位置朝向不当时，可以通过改变重心位置来使机器人的朝向复位，另外机器人的水下重心或朝向调节结构可以使机器人的操控性更加优秀，操作人员可以更加容易地控制机器人的运动和姿态，从而完成各种复杂的水下任务；

在现有技术中，部分机器人重心调节结构仅具有单个方向上的调节作用，因此导致水下作业时其不具备高要求的操作基础，另外部分重心朝向调节结构中采用双轴向设置，但是其占用空间较大，不适宜搭载在小型水下作业设备中，使用局限性大，鉴于此，发明人进行深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水下作业设备的朝向调节结构，以解决现有技术中提出的机器人控制不具备高要求的操作基础以及体积占据空间大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种水下作业设备的朝向调节结构，包括：

外壳体和重心调节组件，所述外壳体中设置有密封状态的内腔，所述内腔中部设置有重心调节组件，其中所述重心调节组件通过转轴可旋转设置；

端部封板，两个所述端部封板固定安置在所述外壳体的两端；

驱动结构，所述驱动结构安置所述重心调节组件中远离所述转轴的一端，用于驱动重心调节组件进行旋转。

在一种可行的实施方式中，所述重心调节组件包括：底板和固定板，所述固定板的数量为两个，其通过底板固定连接，其中一个所述固定板与转轴相连接，另一个所述固定板与驱动结构相连接；滑轨，所述滑轨固定安置在所述底板上，且所述滑轨中部为贯通状态；第一电机，所述第一电机固定安置在连接有转轴的所述固定板上，且与所述底板的位置相对应；丝杆，所述丝杆通过联轴器锁紧于所述第一电机的输出端上；电池配重块，所述电池配重块螺接于所述丝杆的外侧，所述电池配重块活动卡接在所述滑轨上。

在一种可行的实施方式中，所述驱动结构包括：第二电机，所述第二电机固定安置在固定板上；且其输出端位于远离所述固定板的一端；行星减速组件，所述行星减速组件连接在所述第二电机的输出端上，所述行星减速组件的另一端固定连接在所述端部封板上。

在一种可行的实施方式中，所述行星减速组件包括：固定筒，所述固定筒固定连接在所述端部封板上，所述固定筒的侧壁开设有多个通孔；减速轴，多个所述减速轴分别活动设置在所述固定筒的内侧，所述减速轴上设置有齿轮，所述齿轮的齿牙部分贯穿所述通孔，并位于所述固定筒外壁外侧，所述减速轴端部可转动的贯穿于所述固定筒，并与所述端部封板相连接；限位盘，所述限位盘固定安置在所述端部封板上，其内壁上设置有与齿轮上齿牙相啮合齿槽；输出轴，所述输出轴通过联轴器锁紧在所述第二电机的输出端上，且所述输出轴上设置有与减速轴上齿轮相啮合的另一齿轮。

在一种可行的实施方式中，所述减速轴上设置有齿圈直径不同的两个齿轮，其中直径较大的齿轮与第二电机输出轴上的齿轮相啮合，所述减速轴上较小直径的齿轮与限位盘内壁上的多个齿槽相啮合。

在一种可行的实施方式中，所述电池配重块通过无线供电组件和无线接收组件与第一电机和第二电机电性相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该水下作业设备的朝向调节结构，包括外壳体以及重心调节组件，其中重心调节组件中设置有驱动结构，重心调节组件中包括了具有配重效果的电池配重块，采用电池作为配重块的方案能够降低整体装置的重量，其中重心调节组件具有对电池配重块的直线移动作用，实现配重结构在直线方向上的调节效果，另外驱动结构能够驱使整体重心调节组件进行摆动旋转，利用电池配重结构处于非重心状态的设计，配合驱动结构带动其进行旋转摆动至不同的角度，实现电池配重块在第二方向上的调节效果，因此本装置采用了一种新型的旋转摆动式的重心调节方案，相比与多个丝杆组配合的重心调节方案而言，本装置的占用面积更小，结构上布置合理，使其具有更大的水下作业设备搭载使用的前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视剖视结构示意图；

图3为本实用新型的行星减速组件的结构示意图；

图4为本实用新型中的无线供电组件和无线接收组件的结构示意图。

图中：1、外壳体，2、重心调节组件，3、端部封板，4、转轴，5、驱动结构，6、无线供电组件，7、无线接收组件，21、底板，22、固定板，23、滑轨，24、第一电机，25、丝杆，26、电池配重块，51、第二电机，52、行星减速组件，521、限位盘，522、固定筒，523、减速轴，524、输出轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种水下作业设备的朝向调节结构，包括：外壳体1、重心调节组件2、端部封板3、转轴4和驱动结构5，外壳体1中设置有密封状态的内腔，内腔中部设置有重心调节组件2，其中重心调节组件2通过转轴4可旋转设置；两个端部封板3固定安置在外壳体1的两端；驱动结构5安置重心调节组件2中远离转轴4的一端，用于驱动重心调节组件2进行旋转。

借由上述技术方案可知，本申请实施例提供的水下作业设备的朝向调节结构，可以搭载在各种水下作业的设备上，用于对水下设备重心位置进行调整，从而实现水下作业设备朝向的调节效果，比如恢复到初始的朝向角度，便于开展后续复杂的动作。本装置主要包括外壳体1以及重心调节组件2，其中重心调节组件2中设置有驱动结构5，重心调节组件2中包括了具有配重效果的电池配重块26，采用电池作为配重块的方案能够降低整体装置的重量，其中重心调节组件2具有对电池配重块26的直线移动作用，实现配重结构在直线方向上的调节效果，另外驱动结构5能够驱使整体重心调节组件2进行摆动旋转，利用电池配重结构处于非重心状态的设计，配合驱动结构5带动其进行旋转摆动至不同的角度，实现电池配重块26在第二方向上的调节效果，因此本装置采用了一种新型的旋转摆动式的重心调节方案，相比与多个丝杆25组配合的重心调节方案而言，本装置的占用面积更小。

在一些示例中，更进一步的，重心调节组件2包括：底板21、固定板22、滑轨23、第一电机24、丝杆25和电池配重块26，固定板22的数量为两个，其通过底板21固定连接，其中一个固定板22与转轴4相连接，另一个固定板22与驱动结构5相连接；滑轨23固定安置在底板21上，且滑轨23中部为贯通状态；第一电机24固定安置在连接有转轴4的固定板22上，且与底板21的位置相对应；丝杆25通过联轴器锁紧于第一电机24的输出端上；电池配重块26螺接于丝杆25的外侧，电池配重块26活动卡接在滑轨23上，其中包括用于向第一电机24进行供电的蓄电池。

可以理解的是，重心调节组件2在具体实施过程中，首先启动第一电机24，当第一电机24启动后，带动连接在其输出端上的丝杆25进行旋转，由于丝杆25与电池配重块26为螺纹连接关系，在此运动过程中，电池配重块26将在丝杆25旋转的驱动作用下沿导轨进行直线移动，通过电池配重块26的位置移动，实现重心在第一方向上的调节效果。

在一些示例中，更进一步的，驱动结构5包括：第二电机51和行星减速组件52，第二电机51固定安置在固定板22上；且其输出端位于远离固定板22的一端；行星减速组件52连接在第二电机51的输出端上，行星减速组件52的另一端固定连接在端部封板3上。

值得注意的是，驱动结构5在本装置主要用于驱动整体重心调节组件2进行旋转，可以将整体重心调节组件2作为另一个重量结构，其中第一电机24与第二电机51处于非同轴状态，通过驱动结构5中的第二电机51能够带动该重量结构在外壳体1中进行左右偏转，实现该配重结构在第二方向上的重心调节目的。

在一些示例中，更进一步的，行星减速组件52包括：限位盘521、固定筒522、减速轴523和输出轴524，固定筒522固定连接在端部封板3上，固定筒522的侧壁开设有多个通孔；多个减速轴523分别活动设置在固定筒522的内侧，减速轴523上设置有齿轮，齿轮的齿牙部分贯穿通孔，并位于固定筒522外壁外侧，减速轴523端部可转动的贯穿于固定筒522，并与端部封板3相连接；限位盘521固定安置在端部封板3上，其内壁上设置有与齿轮上齿牙相啮合齿槽；输出轴524通过联轴器锁紧在第二电机51的输出端上，且输出轴524上设置有与减速轴523上齿轮相啮合的另一齿轮。

在本示例中，行星减速组件52用于降低第二电机51输出的转速进行调节，当第二电机51启动后，将带动输出轴524以及输出轴524上的齿轮进行旋转，通过输出轴524上齿轮的啮合，能够同时带动啮合在该齿轮上的减速轴523进行旋转，由于减速轴523上设置有齿轮，且减速轴523上的齿轮同时啮合在限位盘521和输出轴524之间，因此，在此运动过程中，全部减速轴523将以较低的速度绕输出轴524的中心轴线进行慢速旋转，又由于全部减速轴523的端部连接于端部封板3，且端部封板3与外壳体1为固定设置，因此通过减速轴523将迫使驱动第二电机51端进行旋转，卸掉第二电机51输出的高转速，实现精准度更高，且扭矩更大的摆动效果，带动整体重心调节组件2进行旋转，旋转至丝杆25一侧或者另一侧时，其重心位置将会发生变化，从而实现配重结构在第二方向上的可靠调节效果，且结构占用体积更小。

在一些示例中，更进一步的，减速轴523上设置有齿圈直径不同的两个齿轮，其中直径较大的齿轮与第二电机51输出轴524上的齿轮相啮合，减速轴523上较小直径的齿轮与限位盘521内壁上的多个齿槽相啮合，其中，通过输出轴524上齿轮与大齿轮的传动配合与限位盘521的啮合关系，实现不同的传动比，通过采用本示例中提供的传动结构，其传动效果得到进一步的增强，精度更高，对于重心的控制效果上也更加精准。

在一些示例中，更进一步的，电池配重块26通过无线供电组件6和无线接收组件7与第一电机24和第二电机51电性相连。

可以理解的是，本示例中采用了无线供电的方案，其中电池配重块26中的电池与无线电供电组件相连接，通过一个或者两个无线电供电组件，分别与无线接收组件7进行电性连接，其原理是通过电磁波传递能量。这种方式不需要用电设备与供电电池有任何接触，只需要在一定范围内即可实现充电，从而避免了因为电池线路往复移动过程中造成的线路连接问题以及线路和机械移动故障冲突的问题，同样确保重心调节组件2重量的可控性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；同时除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“固定安装”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种水下作业设备的朝向调节结构，其特征在于，包括：

外壳体(1)和重心调节组件(2)，所述外壳体(1)中设置有密封状态的内腔，所述内腔中部设置有重心调节组件(2)，其中所述重心调节组件(2)通过转轴(4)可旋转设置；

端部封板(3)，两个所述端部封板(3)固定安置在所述外壳体(1)的两端；

驱动结构(5)，所述驱动结构(5)安置所述重心调节组件(2)中远离所述转轴(4)的一端，用于驱动重心调节组件(2)进行旋转。

2.根据权利要求1所述的一种水下作业设备的朝向调节结构，其特征在于：所述重心调节组件(2)包括：

底板(21)和固定板(22)，所述固定板(22)的数量为两个，其通过底板(21)固定连接，其中一个所述固定板(22)与转轴(4)相连接，另一个所述固定板(22)与驱动结构(5)相连接；

滑轨(23)，所述滑轨(23)固定安置在所述底板(21)上，且所述滑轨(23)中部为贯通状态；

第一电机(24)，所述第一电机(24)固定安置在连接有转轴(4)的所述固定板(22)上，且与所述底板(21)的位置相对应；

丝杆(25)，所述丝杆(25)通过联轴器锁紧于所述第一电机(24)的输出端上；

电池配重块(26)，所述电池配重块(26)螺接于所述丝杆(25)的外侧，所述电池配重块(26)活动卡接在所述滑轨(23)上。

3.根据权利要求2所述的一种水下作业设备的朝向调节结构，其特征在于：所述驱动结构(5)包括：

第二电机(51)，所述第二电机(51)固定安置在固定板(22)上；且其输出端位于远离所述固定板(22)的一端；

行星减速组件(52)，所述行星减速组件(52)连接在所述第二电机(51)的输出端上，所述行星减速组件(52)的另一端固定连接在所述端部封板(3)上。

4.根据权利要求3所述的一种水下作业设备的朝向调节结构，其特征在于：所述行星减速组件(52)包括：

固定筒(522)，所述固定筒(522)固定连接在所述端部封板(3)上，所述固定筒(522)的侧壁开设有多个通孔；

减速轴(523)，多个所述减速轴(523)分别活动设置在所述固定筒(522)的内侧，所述减速轴(523)上设置有齿轮，所述齿轮的齿牙部分贯穿所述通孔，并位于所述固定筒(522)外壁外侧，所述减速轴(523)端部可转动的贯穿于所述固定筒(522)，并与所述端部封板(3)相连接；

限位盘(521)，所述限位盘(521)固定安置在所述端部封板(3)上，其内壁上设置有与齿轮上齿牙相啮合齿槽；

输出轴(524)，所述输出轴(524)通过联轴器锁紧在所述第二电机(51)的输出端上，且所述输出轴(524)上设置有与减速轴(523)上齿轮相啮合的另一齿轮。

5.根据权利要求4所述的一种水下作业设备的朝向调节结构，其特征在于：

所述减速轴(523)上设置有齿圈直径不同的两个齿轮，其中直径较大的齿轮与第二电机(51)输出轴(524)上的齿轮相啮合，所述减速轴(523)上较小直径的齿轮与限位盘(521)内壁上的多个齿槽相啮合。

6.根据权利要求2所述的一种水下作业设备的朝向调节结构，其特征在于：

所述电池配重块(26)通过无线供电组件(6)和无线接收组件(7)与第一电机(24)和第二电机(51)电性相连。