智能水下機器人用自動升降裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種智能水下機器人用自動升降裝置。包括設備安裝架、內層繞線架、中層升降架、外層固定架，預升降的設備安裝在設備安裝架上，設備線纜在內層繞線架中盤繞穿過，設備安裝架固定在中層升降架上，中層升降架通過滑道嵌在外層固定架中，中層升降架通過其上的齒條與安裝在驅動電機上的齒輪相配合，驅動電機安裝在外層固定架上。本發(fā)明結構簡潔緊湊，能夠有效處理水下機器人在運動過程中水流對設備線纜的沖擊問題，適用于小型或中型設備。該裝置一次工作可實現單一設備或多設備的同時升降作業(yè)。
【專利說明】智能水下機器人用自動升降裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種自動升降裝置，特別是一種適用于智能水下機器人的小型或中型設備的升降作業(yè)的自動升降裝置。
【背景技術】
[0002]隨著智能水下機器人相關技術的研究深入，人們對其通訊能力、導航定位等能力的要求越來越高。當前智能水下機器人的通訊方式主要分為水下通訊和水面通訊兩種:水下通訊主要通過水聲設備完成，水面通訊主要通過無線電、WIFI等方式實現。導航方式主要分為航位推算導航、慣性導航、水下聲學導航、視覺導航、地球物理導航和組合導航等。目前智能水下機器人上最常用的導航方式為慣性導航加GPS航位修正。
[0003]在近水面通訊或水下機器人在水面通過GPS進行航位修正的時候，往往需要將水下機器人上的通訊天線和GPS定位天線等相關設備升出水面。考慮到水下機器人實際的工作環(huán)境，若想順利完成上述任務，如果只使用固定支架將設備抬升，則會出現阻礙水下機器人在近水面運動的情況，同時也難于避免水流對連接設備的線纜的沖擊作用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效防止水下機器人載體工作環(huán)境中的水流對設備線纜的干擾，能保證設備在升降過程中的工作可靠性的智能水下機器人用自動升降裝置。
[0005]包括設備安裝架、內層繞線架、中層升降架、外層固定架，預升降的設備安裝在設備安裝架上，設備線纜在內層繞線架中盤繞穿過，設備安裝架固定在中層升降架上，中層升降架通過滑道嵌在外層固定架中，中層升降架通過其上的齒條與安裝在驅動電機上的齒輪相配合，驅動電機安裝在外層固定架上。
[0006]所述內層繞線架包括基座、繞線管和隔離管，繞線管和隔離管固定在基座上，繞線管上開有第一排水口，繞線管和隔離管之間有略大于所安裝設備的線纜最大直徑的間距，隔離管上開有線纜輸入口。
[0007]所述中層升降架上的齒條末端呈弧形、無齒，第一滑道安裝在中層升降架的外壁上，中層升降架上開有第一線纜開口，中層升降架上開有第一導向口。
[0008]所述外層固定架上開有第二排水口，還開有第二線纜開口，外層固定架開有兩個用于固定驅動電機的固定接口，第二滑道安裝在外層固定架內側。
[0009]安裝在于驅動電機上的齒輪的軸向外側安裝止退片，兩個止退片卡住中層升降架壁。
[0010]為了避免智能水下機器人工作環(huán)境中水流對預升降設備線纜的沖擊擾動作用，本發(fā)明提供了一種合適的智能水下機器人用自動升降裝置。該裝置適用于小型或中型設備的升降作業(yè)，根據需要，本裝置可一次升降實現單臺或多臺設備的同時升降作業(yè)。
[0011]本發(fā)明通過驅動電機的運動來控制整個升降裝置的狀態(tài)。預升降的設備安裝在設備安裝架上，設備線纜在內層繞線架中盤繞穿過，設備安裝架固定在中層升降架上，中層升降架通過滑道內嵌到外層固定架中，并且通過其上的齒條與安裝在驅動電機上的齒輪相配合，驅動電機安裝在外層固定架上，通過驅動電機的運動，帶動中層升降架的升降運動，進而實現已安裝設備的垂向升降運動。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，可通過智能水下機器人自動升降裝置的運動實現單個或多個小型或中型設備的同時升降作業(yè)，并且在整個運動過程中能夠有效防止水下機器人載體工作環(huán)境中的水流對設備線纜的干擾作用，進而保證設備在升降過程中的工作可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1智能水下機器人自動升降裝置示意圖。
[0014]圖2a智能水下機器人自動升降裝置狀態(tài)I示意圖。
[0015]圖2b智能水下機器人自動升降裝置狀態(tài)2示意圖。
[0016]圖3內層繞線架示意圖。
[0017]圖4a中層升降架齒條面示意圖。
[0018]圖4b中層升降架齒條背面示意圖。
[0019]圖5a外層固定架驅動電機固定面示意圖。
[0020]圖5b外層固定架驅動電機固定背面示意圖。
[0021]圖6齒輪安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細的描述。
[0023]結合圖1，驅動電機4的運動來控制整個升降裝置的狀態(tài)。預升降的第一設備7和第二設備8安裝在設備安裝架6上，第二設備的線纜9穿入中層升降架2中，第一設備7和第二設備8的線纜共同在內層繞線架I中盤繞穿過，設備安裝架6固定在中層升降架2上，中層升降架2內套在外層固定架3中，并且通過其上的齒條5與驅動電機4相配合，驅動電機4安裝在外層固定架3上。外層固定架3與水下機器人和內層繞線架I存在固定配合，以支撐整個升降裝置的重量。升降裝置近似于中空柱狀，這樣設備線纜可以從裝置底部經由裝置內部達到裝置頂部的設備。
[0024]圖2a和圖2b分別顯示了智能水下機器人用自動升降裝置的收起狀態(tài)和升起狀態(tài)，水下機器人的控制系統(tǒng)可控制安裝在外層固定架上驅動電機4的運動，驅動電機4通過齒條5帶動中層升降架2的升降，從而實現設備的升降。中層升降架2上的第一滑道10和外層固定架3上的第二滑道11可相互配合，用于限定中層升降架2在外層固定架3中的位置。第一滑道10和第二滑道11之間的相對運動可通過工作環(huán)境中的水進行潤滑。
[0025]結合圖3，內層繞線架主要由基座12、繞線管14和隔離管13組成，繞線管14和隔離管13固定在基座12上。繞線管14上開有第一排水口 15，用于排出裝置中的積水。繞線管14和隔離管13之間的間距要略大于所安裝設備的線纜直徑，如要安裝多種設備，繞線管和隔離管之間的間距要略大于所安裝設備中直徑最大的線纜直徑。隔離管13用于將設備線纜與中層升降架隔開。隔離管13上開有線纜輸入口 16，設備線纜的一端從線纜輸入口 16送入，在升降裝置處于收起狀態(tài)時，繞隔離管13的內壁螺旋盤繞，另一端接到設備上。這樣盤繞后，當升降裝置處于升起狀態(tài)時，線纜會呈螺旋狀繞繞線管14的軸線方向盤繞，并在周向向繞線管14收縮，從而減少線纜對升降裝置升降作業(yè)的影響。
[0026]結合圖4a和圖4b中，中層升降架上開有齒條5，齒條5用于與驅動電機相配合，齒條5末端呈弧形、無齒，用于強行止動，防止中層升降架在運動過程中超出運動范圍。中層升降架在外壁上安有第一滑道10，用于與外層固定架配合。中層升降架上開有第一線纜開口 17，用于將外加設備的控制線纜引入升降裝置內部。中層升降架上開有第一導向口 18，用于將設備線纜的一端引出和排出架內的積水。
[0027]圖5a和圖5b中，顯不外層固定架的主要結構。外層固定架上開有第一排水口 19,用于排出架內的積水。還開有第二線纜開口 20，用于穿過外加設備的線纜。外層固定架開有第一固定接口 211和第二固定接口 212用于固定驅動電機。
[0028]外層固定架內側安有滑道b (11)，用于與中層升降架進行配合。
[0029]結合圖圖6，齒輪24安裝于驅動電機上，齒輪24的軸向外側安裝止退片23，齒輪24和止退片23間的固聯可通過螺桿連接完成，兩個止退片23卡住中層升降架2壁，用于限制齒輪24在軸向運動，進而輔助固定中層升降架2的垂向和周向位置。
【權利要求】
1.一種智能水下機器人用自動升降裝置，包括設備安裝架、內層繞線架、中層升降架、外層固定架，其特征是:預升降的設備安裝在設備安裝架上，設備線纜在內層繞線架中盤繞穿過，設備安裝架固定在中層升降架上，中層升降架通過滑道嵌在外層固定架中，中層升降架通過其上的齒條與安裝在驅動電機上的齒輪相配合，驅動電機安裝在外層固定架上。
2.根據權利要求1所述的智能水下機器人用自動升降裝置，其特征是:所述內層繞線架包括基座、繞線管和隔離管，繞線管和隔離管固定在基座上，繞線管上開有第一排水口，繞線管和隔離管之間有略大于所安裝設備的線纜最大直徑的間距，隔離管上開有線纜輸入□。
3.根據權利要求1或2所述的智能水下機器人用自動升降裝置，其特征是:所述中層升降架上的齒條末端呈弧形、無齒，第一滑道安裝在中層升降架的外壁上，中層升降架上開有第一線纜開口，中層升降架上開有第一導向口。
4.根據權利要求1或2所述的智能水下機器人用自動升降裝置，其特征是:所述外層固定架上開有第二排水口，還開有第二線纜開口，外層固定架開有兩個用于固定驅動電機的固定接口，第二滑道安裝在外層固定架內側。
5.根據權利要求3所述的智能水下機器人用自動升降裝置，其特征是:所述外層固定架上開有第二排水口，還開有第二線纜開口，外層固定架開有兩個用于固定驅動電機的固定接口，第二滑道安裝在外層固定架內側。
6.根據權利要求1或2所述的智能水下機器人用自動升降裝置，其特征是:安裝在于驅動電機上的齒輪的軸向外側安裝止退片，兩個止退片卡住中層升降架壁。
7.根據權利要求3所述的智能水下機器人用自動升降裝置，其特征是:安裝在于驅動電機上的齒輪的軸向外側安裝止退片，兩個止退片卡住中層升降架壁。
8.根據權利要求4所述的智能水下機器人用自動升降裝置，其特征是:安裝在于驅動電機上的齒輪的軸向外側安裝止退片，兩個止退片卡住中層升降架壁。
9.根據權利要 求5所述的智能水下機器人用自動升降裝置，其特征是:安裝在于驅動電機上的齒輪的軸向外側安裝止退片，兩個止退片卡住中層升降架壁。
【文檔編號】B63C11/52GK103895841SQ201410083779
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2014年3月10日
【發(fā)明者】萬磊, 張英浩, 何斌, 李岳明, 楊卓懿, 龐永杰, 孫玉山, 馬珊 申請人:哈爾濱工程大學