一种具有收放缆功能的水下机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有收放缆功能的水下机器人，解决现有技术中ROV潜水器的水下作业范围小，潜水器和中继器之间的线缆容易出现积缆、乱缠等情况，严重影响潜水器在水下作业的技术问题。其包括依次通过线缆连接的控制器、中继器和水下机器人，水下机器人的底部安装有收放缆加装层，收放缆加装层的底部设有底板，底板整体结构为左右两端分别向上设有与水下机器人底部相匹配的支撑框架，其中间结构为由支撑框架围成的凹槽结构，位于凹槽结构的底板上安装有收放缆装置；收放缆驱动减速电机的输出轴与卷缆盘上端的转轴连接，通过收放缆驱动减速电机的输出轴转动，带动卷缆盘在滑环装置上相对转动。可广泛应用于水下机器人技术领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种具有收放缆功能的水下机器人


[0001]本技术涉及水下机器人
，具体为一种具有收放缆功能的水下机器人。

技术介绍

[0002]水下机器人，或叫遥控无人水下机器人(Remote Operational Vehicle，简称ROV)，是一种利用自身搭载的仪器设备在水下进行人为操纵作业的潜水设备。ROV是目前世界上使用最为广泛的水下机器人，在海洋工程和军事等领域发挥着重要的作用。传统的ROV存在作业能力相对较低、机动性差、视频传输的路数和传输距离受到限制、人机交互能力和可扩展性差等诸多方面问题，不能满足当今海洋、军事等相关行业或部门对ROV的需求。
[0003]ROV主要由水上的控制台，水下的中继器(Tether Management System，简称TMS)和潜水器三部分构成。控制台主要用来操作潜水器和中继器，并把视频、传感器等信息通过监视器和人机界面显示出来；控制台与中继器之间主要通过绞车由承重缆连接，中继器与潜水器之间通过非承重缆连接。承重缆承担着潜水器和中继器的重量，非承重缆在水中接近零浮力；中继器通过承重缆把潜水器施放到某一作业水深，潜水器脱离中继器，通过控制中继器上收放非承重缆，使潜水器具有一定的作业半径，同时不受较重的承重缆影响。
[0004]但是，现有技术中，由于自身装置结构的影响，中继器与潜水器之间的线缆的长度受到一定限制，进而影响潜水器的水下作业范围。而且，二者之间的线缆回收释放为在中继器上进行收放缆方式，经常因为增大缆线的长度出现缆线积缆、乱缠等情况，严重影响潜水器在水下作业。

技术实现思路

[0005]本技术针对现有技术中存在的缺点和不足，本技术提供了一种装置结构简单巧妙，通过安装收放缆加装层后，使水下机器人本身可实现存储缆的功能，具有可自动收放缆，其收放缆更加灵活方便，与中继器配合后，可实现绕中继器的大直径圆周范围内的作业，使其在水下拥有更大更广的作业范围，实现大范围作业的收放缆方式，满足实际使用需求的具有收放缆功能的水下机器人。
[0006]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：本技术提供的具有收放缆功能的水下机器人，包括依次通过线缆连接的控制器、中继器和水下机器人，水下机器人的底部安装有收放缆加装层，收放缆加装层为与水下机器人相匹配的框架式结构；
[0007]收放缆加装层的底部设有底板，底板整体结构为左右两端分别向上设有与水下机器人底部相匹配的支撑框架，其中间结构为由支撑框架围成的凹槽结构，位于凹槽结构的底板上安装有收放缆装置；
[0008]收放缆装置包括收放缆驱动减速电机和横向放置的卷缆盘，底板上固定有滑环装置，卷缆盘套接在滑环装置上；
[0009]收放缆驱动减速电机的输出轴与卷缆盘上端的转轴连接，通过收放缆驱动减速电
机的输出轴转动，带动卷缆盘在滑环装置上相对转动。
[0010]优选的，滑环装置包括配套的滑环定子和转子，滑环定子与底板固定连接，转子与卷缆盘固定连接，通过收放缆驱动减速电机的输出轴转动，带动卷缆盘在滑环定子上相对转动；
[0011]卷缆盘的下部与滑环装置的转子之间通过限位轴装置对其进行轴向限位固定。
[0012]优选的，支撑框架中还安装与卷缆盘相配合的线缆张紧装置，线缆张紧装置包括张紧电机和导线轮组合装置；
[0013]导线轮组合装置为设置于两块保护板之间的导线轮组合，其包括与张紧电机输出轴相连接的主动轮、从动轮，以及分别与改变主动轮、从动轮上线缆传输方向相匹配的导向轮。
[0014]优选的，穿过主动轮的张紧电机输出轴上还连接设有离合器。
[0015]优选的，收放缆加装层与水下机器人之间可拆卸固定连接。
[0016]优选的，水下机器人可进出中继器的内部，且水下机器人与中继器通过水密插头连接，水下机器人由中继器供电及传输信号。
[0017]优选的，中继器上安装有用于观察水下机器人出入其内部情况的摄像头。
[0018]优选的，水下机器人上设有与中继器电连接的水平推进器、垂直推进器、驱动器及电气仓。
[0019]本技术提供了一种具有收放缆功能的水下机器人。具备以下有益效果：
[0020]本技术的具有收放缆功能的水下机器人，结构简单巧妙，通过安装收放缆加装层后，使水下机器人本身可实现存储缆的功能，具有可自动收放缆，且使线缆收放过程中不积缆、不乱缠，回收释放方式相较于传统的中继器收放缆方式，其收放缆更加灵活方便。
[0021]另外，再与中继器配合后，可实现绕中继器的大直径圆周范围内的作业，使其在水下拥有更大更广的作业范围，实现大范围作业的收放缆方式，满足实际使用需求，可适用范围广。
附图说明
[0022]图1为本技术的水下机器人的结构示意图；
[0023]图2为图1的左视图的结构示意图；
[0024]图3为图1的右视图的结构示意图；
[0025]图4为图1的立体图的结构示意图；
[0026]图5为图1中收放缆加装层的结构示意图；
[0027]图6为图5的俯视图的结构示意图；
[0028]图7为图5的仰视图的结构示意图；
[0029]图8为图5中收放缆装置的结构示意图；
[0030]图9为图5中线缆张紧装置的结构示意图；
[0031]图10为图9的中导线轮组合装置的结构示意图；
[0032]图11为本技术的结构示意图(水下机器人位于中继器的电器仓内)；
[0033]图12为本技术的结构示意图(水下机器人位于中继器的电器仓外)；
[0034]图13为图12的立体图的结构示意图。
[0035]图中：1.中继器，2.水下机器人，3.底板，4.支撑框架，5.收放缆驱动减速电机，6.卷缆盘，7.滑环装置，8.张紧电机，9.导线轮组合装置，901.主动轮，902.从动轮，903.导向轮，10.保护板，11.水平推进器，12.驱动器，13.垂直驱动器。
具体实施方式
[0036]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0037]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”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。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技术中的具体含义。
[0038]请参阅图1
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图13，本技术提供一种技术方案：
[0039]本技术提供的具有收放缆功能的水下机器人，包括依次通过线缆连接的控制器、中继器1和水下机器人2，水下机器人2的底部安装有收放缆加装层，收放缆加装层与水下机器人2之间可拆卸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有收放缆功能的水下机器人，其特征在于，包括依次通过线缆连接的控制器、中继器(1)和水下机器人(2)，所述水下机器人(2)的底部安装有收放缆加装层，所述收放缆加装层为与所述水下机器人(2)相匹配的框架式结构；所述收放缆加装层的底部设有底板(3)，所述底板(3)整体结构为左右两端分别向上设有与所述水下机器人(2)底部相匹配的支撑框架(4)，其中间结构为由所述支撑框架(4)围成的凹槽结构，位于所述凹槽结构的底板(3)上安装有收放缆装置；所述收放缆装置包括收放缆驱动减速电机(5)和横向放置的卷缆盘(6)，所述底板(3)上固定有滑环装置(7)，所述卷缆盘(6)套接在所述滑环装置(7)上；所述收放缆驱动减速电机(5)的输出轴与所述卷缆盘(6)上端的转轴连接，通过所述收放缆驱动减速电机(5)的输出轴转动，带动所述卷缆盘(6)在滑环装置(7)上相对转动。2.根据权利要求1所述的一种具有收放缆功能的水下机器人，其特征在于，所述滑环装置(7)包括配套使用的滑环定子和转子，所述滑环定子与所述底板(3)固定连接，所述转子与所述卷缆盘(6)固定连接，通过所述收放缆驱动减速电机(5)的输出轴转动，带动所述卷缆盘(6)在所述滑环定子上相对转动；所述卷缆盘(6)的下部与所述滑环装置(7)的转子之间通过限位轴装置对其进行轴向限位固定。3.根据权利要求1或2所述的一种具有收放缆功能的水下机器人，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梦涛，侯海平，王亚丽，李云龙，姜涛，
申请(专利权)人：山东未来机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：