一种万向水下机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种万向水下机器人，包括壳体和驱动壳体移动的驱动机构；包括：调向桨叶驱动机构，提供相对于壳体方向变化的调向驱动力，且调向驱动力的可调方向都位于同一平面内，该平面称为调向面；定向桨叶驱动机构，定向桨叶驱动机构提供相对于壳体方向不变的定向驱动力；定向驱动力垂直于调向驱动力所在的调向面。本实用新型专利技术具有积极的效果：由于调向桨叶机构和定向桨叶驱动机构，且定向桨叶驱动机构的定向驱动力垂直于调向桨叶驱动机构的调向驱动力所在的调向面，从而可以快速完成任意角度的换向工作。

A universal underwater robot

The utility model discloses a universal underwater vehicle, which comprises a shell and a driving mechanism for driving the shell movement, including a directional propeller blade driving mechanism which provides a directional driving force varying with respect to the shell direction, and the adjustable direction of the directional driving force is located in the same plane, which is called a directional propeller blade drive. The directional propeller blade drive mechanism provides the directional driving force which is invariable relative to the shell direction; the directional driving force is perpendicular to the directional surface where the directional driving force is located. The utility model has a positive effect: since the directional propeller blade mechanism and the directional propeller blade driving mechanism, and the directional driving force of the directional propeller blade driving mechanism is perpendicular to the directional surface where the directional driving force of the directional propeller blade driving mechanism lies, the reversal work at any angle can be quickly completed.

【技术实现步骤摘要】
一种万向水下机器人
本技术属于机器人
，具体涉及一种万向水下机器人。
技术介绍
水下机器人多具有摄像机或摄像头，一般用于水文研究、水下监控、水下探查、水下救援、水下打捞、核电站水域监察以及水下石油作业平台清理等领域。现有的水下机器人，多是在水下摄像机的基础上，增加移动模块，从而完成自主移动或受控移动，但是其驱动机构的驱动方向有限，不能在水下随意改变方向，需要较长的换向距离才能完成换向工作。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种万向水下机器人，能够在较短的换向距离内完成任意方向的换向工作。实现本技术目的的技术方案是：一种万向水下机器人，包括壳体和驱动壳体移动的驱动机构；包括：调向桨叶驱动机构，提供相对于壳体方向变化的调向驱动力，且调向驱动力的可调方向都位于同一平面内，该平面称为调向面；定向桨叶驱动机构，定向桨叶驱动机构提供相对于壳体方向不变的定向驱动力；定向驱动力垂直于调向驱动力所在的调向面。上述方案中，定向桨叶驱动机构的数量为两个，该两个定向桨叶驱动机构的驱动力位于同一直线上。上述方案中，调向桨叶驱动机构的数量为两个，该两个调向桨叶驱动机构的调向驱动力的可调方向都位于同一平面内。本技术具有积极的效果：由于调向桨叶机构和定向桨叶驱动机构，且定向桨叶驱动机构的定向驱动力垂直于调向桨叶驱动机构的调向驱动力所在的调向面，从而可以快速完成任意角度的换向工作。附图说明图1为本技术的一种立体结构示意图；图2为图1所示机器人移除顶盖后的一种立体结构示意图；图3为图2所示机器人的一种半剖视图；图4为图3所示机器人中桨叶驱动器的一种立体结构示意图；图5为图4所示桨叶驱动器的一种爆炸图；图6为图1所示机器人处于完全伸展状态时的一种立体结构示意图；图7为图6所示机器人移除顶盖后的一种半剖视图。附图标记为：壳体1，半球形观察窗11，定位支架12，密封滑孔13，定向桨叶驱动机构2，定向螺旋桨21，定向驱动马达22，定向输出轴221，调向桨叶驱动机构3，桨叶驱动器4，密封室41，电源42，桨叶43，保护罩44，桨叶驱动马达45，密封腔46，安装部47，第一转动部48，第一转轴481，连接孔482，第二转动部49，滑道部491，滑槽4911，螺帽4912，限位滑孔492，第二转轴安装件493，滑块本体部4931，防脱凸板部4932，定位凸台部4933，轴孔部4934，第二转轴494，弹簧495，调向机构5，调向驱动马达51，调向驱动马达输出轴511，外螺纹杆52，伸缩滑杆53，内螺孔531，清扫机构6，半环形支持板61，清扫刷62，摄像模块7，云台机构71，摄像头72。具体实施方式（实施例1）本实施例是一种具有调向桨叶驱动机构的水下机器人，见图1至图7所示，包括壳体1、内置于壳体中的摄像模块7和用于驱动壳体移动的驱动机构。壳体的整体形状为球形，壳体的下部设有透明的半球形观察窗11；摄像模块包括内置于壳体中的具有驱动马达的云台机构71、设置在云台机构上的摄像头72和设置在云台机构上的照明灯。摄像头固定设置在云台机构的底部，摄像头正对半球形观察窗的透明壁体。驱动机构包括驱动方向相对于壳体固定的定向桨叶驱动机构2和驱动方向相对于壳体可调的调向桨叶驱动机构3；定向桨叶驱动机构2包括设置在壳体外侧的定向螺旋桨21和设置在壳体中的用于驱动定向螺旋桨转动的定向驱动马达22。本实施例中，定向驱动马达是一个双出轴式驱动马达，其转轴的两端伸出马达两侧形成两个定向输出轴221，各定向输出轴的外端伸出壳体；定向螺旋桨的数量是两个，各定向螺旋桨固定设置在相应一个定向输出轴上；通过设计桨叶的形状，该两个定向螺旋桨产生的动力方向是相同的，在一条直线上，且其动力方向相对于壳体是固定不变的。调向桨叶驱动机构3包括转动设置在壳体外壁上的桨叶驱动器4和用于带动桨叶驱动器相对壳体转动的调向机构5；桨叶驱动器4包括密封室41、设置在密封室中的电源42、转动设置在密封室上的桨叶43、设置在密封室外壁上的用于保护桨叶的保护罩44和设置在密封室中的桨叶驱动马达45；密封室设有密封腔46和安装部47，电源和桨叶驱动马达固定设置在密封腔中；安装部设有第一转动部48和第二转动部49；第一转动部48包括具有连接孔482的第一转轴481，第一转轴转动设置在第一转动部上；第二转动部49包括设有限位滑孔492的滑道部491、滑动设置在限位滑孔中的第二转轴安装件493、设置在第二转轴安装件上的第二转轴494和设置在限位滑孔中且位于第二转轴安装件两侧的两个弹簧495；各弹簧的一端抵接在第二转轴安装件上，各弹簧的另一端抵接在限位滑孔的一侧端上也即滑道部上，从而为第二转轴安装件提供复位弹力；第一转轴的转动中心线和第二转轴的转动中心线平行。本实施例中，密封室的外形为管状，密封室的中心线和限位滑孔的中心线夹合形成的锐角是45度。这种角度能够使得桨叶驱动器4在处于初始状态时能够产生带动壳体上升的驱动力，以及在处于完全伸展状态时产生带动壳体侧移的驱动力。本实施例中，滑道部491设有一个具有开口的滑槽4911和一个用于封堵该滑槽开口的螺帽4912，当螺帽拧接固定在滑槽开口处后，剩余的滑槽形成所述限位滑孔492；所述第二转轴安装件493包括和限位滑孔适配的滑块本体部4931、设置在滑块本体部两侧的用于防止从限位滑孔中滑脱的两个防脱凸板部4932、设置在滑块本体上的用于定位弹簧的两个定位凸台部4933以及用于设置第二转轴的轴孔部4934；各弹簧抵接在第二转轴安装件上的一端套设在相应一个定位凸台部上。这种结构使得第二转轴安装件及第二转轴被两个弹簧抵接并定位在中间，并可在外力作用下压缩某个弹簧从而向着该弹簧所在方向滑动。本实施例中，壳体外壁上设有定位支架12，第二转轴转动设置在该定位支架上。调向机构5包括设置在壳体中的调向驱动马达51、固定设置在调向驱动马达输出轴511上的外螺纹杆52以及具有和外螺纹杆适配的内螺孔531的伸缩滑杆53；壳体上设有密封滑孔13，各伸缩滑杆位于相应一个密封滑孔中，且伸缩滑杆的外端伸出壳体并和相应一个第一转动部转动相连；本实施例中，伸缩滑杆的外端插入相应一个第一转轴的连接孔中；当调向驱动马达转动时，通过外螺纹杆带动伸缩滑杆沿密封滑孔往复滑动；伸缩滑杆沿密封滑孔滑动时，带动与其相连的桨叶驱动器绕第二转轴转动。本实施例中，桨叶驱动器的数量是两个，且对称设置在壳体两侧；所以本实施例中的调向驱动马达优选采用双出轴式驱动马达，其转轴的两端伸出马达两侧形成两个输出轴511，所述调向驱动马达带动两个外螺纹杆同步转动，从而实现两个桨叶驱动器绕各自第二转轴同步转动。在具体实践中，也可采用两个调向驱动马达，也即采用各调向驱动马达单独带动一个外螺纹杆转动，从而实现两个桨叶驱动器绕各自的第二转轴单独转动。本实施例中，伸缩滑杆的中心线和桨叶驱动器中桨叶的转动中心线共面，定向螺旋桨的转动中心线垂直于该面，也即定向螺旋桨产生的动力方向始终垂直于桨叶驱动器中桨叶产生的动力方向。本实施例中，两个调向桨叶驱动机构的调向驱动力的可调方向都位于同一平面内，该平面称为调向面；定向螺旋桨的定向驱动力垂直于调向驱动力所在的调向面。本实施例还具有用于清扫半球形观察窗外壁的清扫机构6，清扫机构包括半环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种万向水下机器人，包括壳体和驱动壳体移动的驱动机构；其特征在于：驱动机构包括：调向桨叶驱动机构，提供相对于壳体方向变化的调向驱动力，且调向驱动力的可调方向都位于同一平面内，该平面称为调向面；定向桨叶驱动机构，定向桨叶驱动机构提供相对于壳体方向不变的定向驱动力；定向驱动力垂直于调向驱动力所在的调向面。

【技术特征摘要】
1.一种万向水下机器人，包括壳体和驱动壳体移动的驱动机构；其特征在于：驱动机构包括：调向桨叶驱动机构，提供相对于壳体方向变化的调向驱动力，且调向驱动力的可调方向都位于同一平面内，该平面称为调向面；定向桨叶驱动机构，定向桨叶驱动机构提供相对于壳体方向不变的定向驱动力；定向驱动力垂直于调向驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷红平，
申请(专利权)人：殷红平，
类型：新型
国别省市：江苏,32