水下观察机器人及水上自由吊放设备制造技术

本发明专利技术涉及水下机械设备领域，具体是指一种水下观察机器人及水上自由吊放设备，一种水下观察机器人，包括机架，机架上设有观察设备，观察设备经观察驱动机构与机架连接，观察驱动机构包括支撑架、旋转电机和旋转轴，支撑架上设有夹爪机构和观察俯仰机构，夹爪机构包括夹爪电机、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴和夹爪，观察俯仰机构包括俯仰电机、驱动轴、从动轴和安装架，机架上设有线缆锁紧固定机构，一种水上自由吊放设备，包括水上载体，水上载体上设有上述所述的水下观察机器人以及线缆收放机构，线缆收放机构包括卷线盘、卷线架、动力源，本发明专利技术结构简单、体积小、灵活性高、观测侦察灵敏、抓取牢固、工作效率高、操作方便、使用成本低。使用成本低。使用成本低。

【技术实现步骤摘要】
水下观察机器人及水上自由吊放设备


[0001]本专利技术涉及水下机械设备领域，具体是指一种水下观察机器人及水上自由吊放设备。

技术介绍

[0002]水下机器人由于其工作安全、适应能力强、作业范围广且具有经济和高效性，已成为水下作业的重要装备，其应用设计海洋环境调查、海底地质勘探、海洋结构物的安装与维修、水利水电工程、科学考察等诸多领域，经检索，中国专利CN107585273A公开了一种水下打捞机器人，其特征在于：复合光缆连接安装在水下机器人上的复合光缆线头及上位机，下位机设置在水下机器体内，所述水下机器人包括机械爪、机械臂、储物篮、履带底盘、上浮气囊及高压气瓶、紧急浮标、符合光缆线头、旋转平台和摄像头防水罩，所述机械臂连接旋转平台及机械爪，所述储物篮安装在履带底盘上前端，所述上浮气囊及高压气瓶安装在旋转平台底端，所述紧急浮标和复合光缆线头均安装在支撑旋平台的底座上，上述专利的不足：一是上述专利中水下机器人结构庞大，对于水下或海下某些区域无法进入；二是上述专利中水下机器人体积大、不够灵活、对于水下观察和勘测不够灵敏；三是对于海上搜救或者找寻工作来说，现有的水下机器人操作不便，而且使用成本高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术不足，提供一种结构简单、体积小、灵活性高、观测侦察灵敏、抓取牢固、工作效率高、操作方便、使用成本低的水下观察机器人及水上自由吊放设备。
[0004]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种水下观察机器人，其特征在于：包括机架，所述机架上设有观察设备，所述观察设备和机架之间设有观察驱动机构，所述观察设备经观察驱动机构与机架连接，以利于通过观察设备探索观测和侦察水下情况。
[0005]本专利技术所述观察驱动机构包括支撑架、旋转电机和旋转轴，所述机架下方设有支撑架，所述机架上设有旋转电机，所述支撑架上设有旋转轴，所述旋转轴与支撑架固定连接，所述旋转轴由旋转电机驱动，所述旋转电机固定在机架上，所述观察设备固定在支撑架上，以利于通过旋转电机驱动旋转轴旋转，进而带动支撑架上观察设备旋转，实现多角度观测和侦察。
[0006]本专利技术所述支撑架上设有夹爪机构，以利于通过夹爪机构来夹持物体。
[0007]本专利技术所述夹爪机构包括夹爪电机、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴和夹爪，所述支撑架两侧至少一侧设有连接架，所述连接架与支撑架固定连接，所述连接架上设有夹爪电机，所述夹爪电机与连接架固定连接，夹爪电机的输出轴上固定有蜗杆，夹爪电机的输出轴两侧对称设有夹爪，所述蜗杆两侧分别设有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆上蜗齿啮合，所述蜗轮固定在蜗轮轴上，所述蜗轮轴经轴承固定在连接架上，蜗轮轴上固定设有夹爪，以利于通过夹爪电机驱
动蜗杆旋转，蜗杆通过与蜗轮啮合带动蜗轮旋转，实现两个夹爪的张开或闭合。
[0008]本专利技术所述机架上设有旋转角度监测机构，所述旋转角度监测机构包括连接齿轮、输出齿轮、监测齿轮和旋转角度传感器，所述旋转轴上固定设有连接齿轮，所述旋转轴经轴承与机架固定连接，所述连接齿轮一侧设有输出齿轮，另一侧设有监测齿轮，所述输出齿轮固定在旋转电机的输出轴上，输出齿轮与连接齿轮传动连接，所述监测齿轮固定在旋转角度传感器的输出轴上，所述监测齿轮与连接齿轮传动连接，所述旋转角度传感器固定在机架上，以利于通过旋转角度传感器来监测旋转轴的旋转角度，进而根据需求调整观察设备的角度。
[0009]本专利技术所述支撑架上设有观察俯仰机构，所述观察俯仰机构包括俯仰电机、驱动轴、从动轴和安装架，所述支撑架下端设有俯仰电机，所述俯仰电机与支撑架固定连接，所述俯仰电机下端设有安装架，所述俯仰电机一端设有驱动轴，另一端设有从动轴，所述驱动轴由俯仰电机驱动，所述驱动轴经轴承、轴承座与支撑架固定连接，所述从动轴经轴承、轴承座与支撑架固定连接，所述安装架两端与驱动轴和从动轴固定连接，所述观察设备设置在安装架上，以利于通过俯仰电机带动安装架上观察设备进行俯仰运动，进一步拓宽观察设备观察的角度。
[0010]本专利技术所述支撑架上设有俯仰角度监测机构，所述俯仰角度监测机构包括俯仰角度传感器和支架，所述从动轴内设有凹槽，所述俯仰角度传感器置于凹槽内，所述俯仰角度传感器的输出轴与从动轴固定连接，所述俯仰角度传感器经支架与支撑架固定连接，以利于通过俯仰角度传感器来监测俯仰电机的旋转角度。
[0011]本专利技术所述机架上设有线缆锁紧固定机构，以利于操作人员通过线缆锁紧固定机构连接机架，方便机架的吊放。
[0012]本专利技术所述线缆锁紧固定机构包括限位座、锁紧座、底座和连接缆，所述机架上端从下至上依次设有底座、锁紧座和限位座，所述锁紧座至少设有一个，所述底座下端与机架固定连接，底座上端与锁紧座固定连接，所述底座中间设有底座线缆穿孔，所述锁紧座中间设有第一锁紧穿孔，所述锁紧座上设有锁紧套，所述锁紧套下端与锁紧座固定连接，所述锁紧套中间设有第二锁紧穿孔，所述第二锁紧穿孔与第一锁紧穿孔相配合连通，所述锁紧套的外径从上至下逐渐增大，所述锁紧套外壁间隔设有挤压卡孔，所述锁紧座上设有与挤压卡孔相配合的挤压穿孔，所述锁紧套上设有限位座，所述限位座中间设有限位孔，限位孔的内径从上至下逐渐增大，所述限位孔上端的内径与锁紧套上端的外径相配合，所述限位孔下端的内径与锁紧套下端的外径相配合，所述机架外侧设有连接缆，所述连接缆包括线缆和承重层，所述线缆外壁至少设有一层承重层，所述承重层由承重丝编制而成，所述线缆上端与承重层固定连接并置于机架外侧，线缆下端依次穿过限位孔、第二锁紧穿孔、第一锁紧穿孔、底座线缆穿孔置于机架内与观察设备连接，所述线缆与底座密封固定连接，承重层上每个承重丝依次穿过限位孔、挤压卡孔、挤压穿孔置于挤压穿孔内或置于挤压穿孔下方，所述限位座套在锁紧套上，限位孔经锥度与锁紧套卡接，限位座与锁紧座固定连接，以利于底座将线缆密封固定，限位座、锁紧座经承重丝固定，使得机架内的线缆使用过程中不受拉扯，线缆不易损坏，使用寿命长。
[0013]本专利技术所述底座上设有线缆密封机构，所述线缆密封机构包括皮堵和螺母，所述底座中间设有连接套，底座两侧分别设有支撑块，连接套下端与底座固定连接，连接套外壁
设有螺纹，所述连接套中间设有线缆孔，线缆孔与底座线缆穿孔相配合连通，所述支撑块下端与底座固定连接，上端与锁紧座固定连接，两个支撑块相对扣合与锁紧座、底座之间形成连接腔，所述线缆穿过锁紧座置于连接腔的部分设有皮堵和螺母，所述皮堵下端径向向外设有凸台，所述螺母套在皮堵和连接套上，螺母上端内壁设有凹槽，所述凸台嵌入凹槽内，螺母与连接套螺纹连接，使得皮堵与线缆紧密相贴实现线缆的密封固定连接，以利于通过皮堵、螺母实现线缆的密封固定，同时防止机架内进水。
[0014]本专利技术所述连接套上端径向向外设有限位台，所述螺母内壁设有限位凹槽，所述螺母与连接套螺纹连接，限位台嵌入限位凹槽内，以利于通过限位台和限位凹槽限位螺母，提高螺母和连接套的连接稳定性。
[0015]本专利技术所述旋转轴呈空心状，所述旋转轴上设有滑环，所述滑环固定在旋转轴上，所述滑环一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下观察机器人，其特征在于：包括机架（1），所述机架（1）上设有观察设备（2），所述观察设备（2）和机架（1）之间设有观察驱动机构（3），所述观察设备（2）经观察驱动机构（3）与机架（1）连接。2.根据权利要求1所述的一种水下观察机器人，其特征在于：所述观察驱动机构（3）包括支撑架（4）、旋转电机（5）和旋转轴（6）,所述机架（1）下方设有支撑架（4），所述机架（1）上设有旋转电机（5），所述支撑架（4）上设有旋转轴（6），所述旋转轴（6）与支撑架（4）固定连接，所述旋转轴（6）由旋转电机（5）驱动，所述旋转电机（5）固定在机架（1）上，所述观察设备（2）固定在支撑架（4）上。3.根据权利要求2所述的一种水下观察机器人，其特征在于：所述支撑架（4）上设有夹爪机构（7）。4.根据权利要求3所述的一种水下观察机器人，其特征在于：所述夹爪机构（7）包括夹爪电机（8）、蜗杆（9）、蜗轮（10）、蜗轮轴和夹爪（11），所述支撑架（4）两侧至少一侧设有连接架（12），所述连接架（12）与支撑架（4）固定连接，所述连接架（12）上设有夹爪电机（8），所述夹爪电机（8）与连接架（12）固定连接，夹爪电机（8）的输出轴上固定有蜗杆（9），夹爪电机（8）的输出轴两侧对称设有夹爪（11），所述蜗杆（9）两侧分别设有蜗轮（10），所述蜗轮（10）与蜗杆（9）上蜗齿啮合，所述蜗轮（10）固定在蜗轮轴上，所述蜗轮轴经轴承固定在连接架（12）上，蜗轮轴上固定设有夹爪（11）。5.根据权利要求2或3或4所述的一种水下观察机器人，其特征在于：所述机架（1）上设有旋转角度监测机构（13），所述旋转角度监测机构（13）包括连接齿轮（14）、输出齿轮（15）、监测齿轮（16）和旋转角度传感器（17），所述旋转轴（6）上固定设有连接齿轮（14），所述旋转轴（6）经轴承与机架（1）固定连接，所述连接齿轮（14）一侧设有输出齿轮（15），另一侧设有监测齿轮（16），所述输出齿轮（15）固定在旋转电机（5）的输出轴上，输出齿轮（15）与连接齿轮（14）传动连接，所述监测齿轮（16）固定在旋转角度传感器（17）的输出轴上，所述监测齿轮（16）与连接齿轮（14）传动连接，所述旋转角度传感器（17）固定在机架（1）上。6.根据权利要求2或3或4所述的一种水下观察机器人，其特征在于：所述支撑架（4）上设有观察俯仰机构（18），所述观察俯仰机构（18）包括俯仰电机（19）、驱动轴（20）、从动轴（21）和安装架（22），所述支撑架（4）下端设有俯仰电机（19），所述俯仰电机（19）与支撑架（4）固定连接，所述俯仰电机（19）下端设有安装架（22），所述俯仰电机（19）一端设有驱动轴（20），另一端设有从动轴（21），所述驱动轴（20）由俯仰电机（19）驱动，所述驱动轴（20）经轴承、轴承座与支撑架（4）固定连接，所述从动轴（21）经轴承、轴承座与支撑架（4）固定连接，所述安装架（22）两端与驱动轴（20）和从动轴（21）固定连接，所述观察设备（2）设置在安装架（22）上。7.根据权利要求6所述的一种水下观察机器人，其特征在于：所述支撑架（4）上设有俯仰角度监测机构（23），所述俯仰角度监测机构（23）包括俯仰角度传感器（24）和支架（25），所述从动轴（21）内设有凹槽，所述俯仰角度传感器（24）置于凹槽内，所述俯仰角度传感器（24）的输出轴与从动轴（21）固定连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶泽文，刘研峰，张梦涛，杜阳，王亚丽，陶一锐，
申请(专利权)人：山东未来机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：