專利名稱：一種用于水下機(jī)器人的擺動(dòng)式推進(jìn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于水下機(jī)器人的擺動(dòng)式推進(jìn)器，適用于水下機(jī)器人 水下載體(潛水器)。
背景技術(shù)：
目前，水下機(jī)器人水下載體(潛水器)上使用的推進(jìn)器大多采用固定的 安裝方式；或者為了提高水下機(jī)器人的動(dòng)力性能及可控性，采用失量布置方 式。但它們都不能實(shí)現(xiàn)推進(jìn)器的實(shí)時(shí)在線調(diào)節(jié)，以改變推進(jìn)器的安裝位置及角 度，進(jìn)而提高潛水器的機(jī)動(dòng)靈活性及狹小水下空間、多障礙環(huán)境下捕獲目標(biāo)的 能力。

實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于水下機(jī)器 人的擺動(dòng)式推進(jìn)器，它是在現(xiàn)有推進(jìn)器上安裝有擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)推進(jìn)器的擺 動(dòng)旋轉(zhuǎn)，滿足各種工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
一種用于水下機(jī)器人的擺動(dòng)式推進(jìn)器，包括推進(jìn)器和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述擺動(dòng) 機(jī)構(gòu)通過(guò)其內(nèi)的擺動(dòng)軸與推進(jìn)器連接，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括箱體、擺動(dòng)軸、安裝 法蘭、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及端蓋，箱體一端設(shè)有安裝法蘭，另一端安裝有端蓋，擺動(dòng)軸 置于箱體內(nèi)并伸出端蓋，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過(guò)箱體并設(shè)置在箱體上，與箱體內(nèi)的擺動(dòng) 軸連接，安裝法蘭、端蓋與箱體及端蓋與擺動(dòng)軸間密封連接，在箱體內(nèi)形成密 閉空腔。
所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)油缸和一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒條，兩個(gè)油缸分別安裝在箱體 兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)齒條安裝于箱體內(nèi)，兩端分別與兩油缸的活塞連接，驅(qū)動(dòng)齒條與擺 動(dòng)軸上的齒輪配合連接，油缸的另一端開(kāi)有進(jìn)出油口。在所述箱體內(nèi)的擺動(dòng)軸 端設(shè)有反饋電位計(jì)。
本實(shí)用新型的有益效果為 l.本實(shí)用新型具有多種功能如前進(jìn)(后退)狀態(tài)的推進(jìn)器通過(guò)旋轉(zhuǎn)90 °后，可作為下潛(上浮)推進(jìn)器；或作為側(cè)移推進(jìn)器。這樣既可減少潛水器 上推進(jìn)器的安裝數(shù)量，又可減少潛水器自重，進(jìn)而提高潛水器有效負(fù)載能力。2. 本實(shí)用新型擺動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)其內(nèi)的擺動(dòng)軸與推進(jìn)器連接，擺動(dòng)軸在箱體 內(nèi)可繞其軸線旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與箱體內(nèi)的擺動(dòng)軸連接，驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，根據(jù) 需要推進(jìn)器可在與擺動(dòng)軸垂直平面±90°范圍內(nèi)，任意實(shí)時(shí)在線調(diào)節(jié)推進(jìn)器位 置角度，改變潛水器動(dòng)力輸出特性，大大提高潛水器運(yùn)動(dòng)性能的可控性及適應(yīng) 復(fù)雜水下環(huán)境的能力。
3. 由于本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以液壓油為工作介質(zhì)，而目前較大及大功 率水下機(jī)器人均采用液壓驅(qū)動(dòng)方式，不需另外配備液壓源，使得該本實(shí)用新型 在水下機(jī)器人上的應(yīng)用簡(jiǎn)單、可靠、易于布置。
4. 在擺動(dòng)軸上端安裝有反饋電位計(jì)，使本實(shí)用新型具有位置角度反饋功
能，水下推進(jìn)器的位置角度可實(shí)時(shí)反饋給水面操控人員，使得對(duì)其控制操作即 直觀又簡(jiǎn)單易行。

圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。 圖3為本實(shí)用新型中油缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖；其中(a)為前進(jìn)、后退狀態(tài)主視 示意圖；(b)為(a)旋轉(zhuǎn)90度后的側(cè)移狀態(tài)主視示意圖；(c)為前進(jìn)、后 退狀態(tài)俯視示意圖；(d)為(c)旋轉(zhuǎn)90度后的升沉狀態(tài)俯視示意圖；(e) 為推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)一角度的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例l:如圖l、圖2所示，本實(shí)用新型包括推進(jìn)器1和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)13，所
述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)13通過(guò)其內(nèi)的擺動(dòng)軸5與推進(jìn)器1連接，使擺動(dòng)軸5的軸線與推進(jìn)器1 的水平軸線垂直，與擺動(dòng)軸5連接的推進(jìn)器1端部結(jié)構(gòu)與連接法蘭2相配合，通 過(guò)連接法蘭2連接固定，擺動(dòng)軸5與連接法蘭2通過(guò)連接螺栓3連接固定。所述擺 動(dòng)機(jī)構(gòu)13包括箱體4、擺動(dòng)軸5、安裝法蘭7、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及端蓋12，箱體4一端設(shè) 有安裝法蘭7，另一端安裝有端蓋12，擺動(dòng)軸5置于箱體4內(nèi)并伸出端蓋12，擺 動(dòng)軸5與箱體4間通過(guò)支撐軸承8安裝，安裝法蘭7、端蓋12與箱體4及端蓋12與 擺動(dòng)軸5間密封連接，在箱體4內(nèi)形成密閉空腔11，承受水壓，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過(guò)箱 體4并設(shè)置在箱體4上，與箱體4內(nèi)的擺動(dòng)軸5連接，擺動(dòng)軸5在箱體4內(nèi)可繞其軸 線旋轉(zhuǎn)，在箱體4內(nèi)擺動(dòng)軸5端設(shè)有反饋電位計(jì)6，與擺動(dòng)軸5同步回轉(zhuǎn)，箱體4 內(nèi)設(shè)有插座，用于連接反饋電位計(jì)6，將采集到的電信號(hào)傳遞給監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)連接法蘭2使擺動(dòng)機(jī)構(gòu)與推進(jìn)器1裝配為一整體，通過(guò)安裝法蘭7
使本實(shí)用新型安裝到水下機(jī)器人水下載體框架16之上。
如圖3所示，本例所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)油缸9和一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒條10，兩 個(gè)油缸9分別安裝在箱體4兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)齒條10為兩油缸9的活塞安裝于箱體4內(nèi)， 其兩端分別與兩油缸9配合，驅(qū)動(dòng)齒條10與擺動(dòng)軸5上的齒輪14配合連接，兩油 缸9的另一端均開(kāi)有進(jìn)出油口15，用于在工作時(shí)通入液壓油。本例在擺動(dòng)軸5軸 身上加工成齒輪14。
本實(shí)用新型的工作原理液壓油由擺動(dòng)機(jī)構(gòu)一側(cè)油缸端部的油口15進(jìn) 入，推動(dòng)齒條10做直線運(yùn)動(dòng)；齒條10通過(guò)與擺動(dòng)軸5上齒輪14的圓柱直齒嚙 合，帶動(dòng)擺動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)；通過(guò)連接螺栓3及連接法蘭2，將轉(zhuǎn)矩傳遞給推進(jìn)器l， 使推進(jìn)器1轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度A，如圖4 (e)所示，擺角范圍為±90° 。
實(shí)施例2:本例整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例l相同，不同的是本例在擺動(dòng)軸5上安 裝與驅(qū)動(dòng)齒條10相配合的齒輪14。驅(qū)動(dòng)齒條10在液壓油的推動(dòng)下作直線運(yùn)動(dòng)， 帶動(dòng)擺動(dòng)軸5及推進(jìn)器1旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)各種工作狀態(tài)，如圖4所示，(a)為前進(jìn)、 后退狀態(tài)主視示意圖；(b)為(a)旋轉(zhuǎn)90度后的側(cè)移狀態(tài)主視示意(c)為前進(jìn)、后退狀態(tài)俯視示意圖；(d)為(c)旋轉(zhuǎn)90度后的升沉狀態(tài)俯 視示意圖；(e)為推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)一角度A的示意圖。
權(quán)利要求1.一種用于水下機(jī)器人的擺動(dòng)式推進(jìn)器，其特征在于包括推進(jìn)器和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)其內(nèi)的擺動(dòng)軸與推進(jìn)器連接，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括箱體、擺動(dòng)軸、安裝法蘭、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及端蓋，箱體一端設(shè)有安裝法蘭，另一端安裝有端蓋，擺動(dòng)軸置于箱體內(nèi)并伸出端蓋，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過(guò)箱體并設(shè)置在箱體上，與箱體內(nèi)的擺動(dòng)軸連接，安裝法蘭、端蓋與箱體及端蓋與擺動(dòng)軸間密封連接，在箱體內(nèi)形成密閉空腔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于水下機(jī)器人的擺動(dòng)式推進(jìn)器，其特征在于 所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)油缸和一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒條，兩個(gè)油缸分別安裝在箱體兩 側(cè)，驅(qū)動(dòng)齒條安裝于箱體內(nèi)，兩端分別與兩油缸的活塞連接，驅(qū)動(dòng)齒條與擺動(dòng) 軸上的齒輪配合連接，油缸的另一端開(kāi)有進(jìn)出油口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于水下機(jī)器人的擺動(dòng)式推進(jìn)器，其特征在于 在所述箱體內(nèi)的擺動(dòng)軸端設(shè)有反饋電位計(jì)。
專利摘要一種用于水下機(jī)器人的擺動(dòng)式推進(jìn)器，適用于水下機(jī)器人水下載體。包括推進(jìn)器和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)其內(nèi)的擺動(dòng)軸與推進(jìn)器連接，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括箱體、擺動(dòng)軸、安裝法蘭、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及端蓋，箱體一端設(shè)有安裝法蘭，另一端安裝有端蓋，擺動(dòng)軸置于箱體內(nèi)并伸出端蓋，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過(guò)箱體并設(shè)置在箱體上，與箱體內(nèi)的擺動(dòng)軸連接，安裝法蘭、端蓋與箱體及端蓋與擺動(dòng)軸間密封連接，在箱體內(nèi)形成密閉空腔。本實(shí)用新型由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，推進(jìn)器可在與擺動(dòng)軸垂直平面±90°范圍內(nèi)，任意實(shí)時(shí)在線調(diào)節(jié)推進(jìn)器位置角度，改變潛水器動(dòng)力輸出特性，大大提高潛水器運(yùn)動(dòng)性能的可控性及適應(yīng)復(fù)雜水下環(huán)境的能力，本實(shí)用新型應(yīng)用簡(jiǎn)單、可靠，易于布置。
文檔編號(hào)B63H1/36GK201427664SQ200920015159
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者何立巖, 康守權(quán) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所