一種水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重心調(diào)節(jié)裝置，具體涉及一種水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水下機器人是是現(xiàn)代海洋探測，水下作業(yè)必不可少的工具。水下機器人往往會安裝機械手、抄網(wǎng)等作業(yè)工具，并且會攜帶攝像頭以及多種水下設(shè)備，隨著人們對海洋、湖泊的不斷探索，以及在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用越來越廣泛，對其水下完成作業(yè)時的動作完成度和協(xié)調(diào)性的要求也越來越高，而水下機器人重心調(diào)節(jié)是完成各種動作和保持整體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性的關(guān)鍵。
[0003]目前水下機器人普遍存在重心調(diào)節(jié)裝置占用空間大的問題，依靠移動重物調(diào)節(jié)重心的方式一般是添加金屬重物，空間利用率也不高。
[0004]另外，目前水下機器人的電池一般安裝在水下機器人的密封主艙內(nèi)或者是用單獨的電池艙安裝并且外露在水中，這使得機器人或航行器的整體體積會比較大。
[0005]由于體積和重量的原因，電池容量也不能做到比較大，這對水下機器人或航行器的續(xù)航能力有很大的影響。
[0006]公開號為CN104773272A的中國專利文獻(xiàn)公開了 “一種作業(yè)型水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置”，該重心調(diào)節(jié)裝置使重塊與絲桿浮動連接，重量承載在直線導(dǎo)軌上，避免因滾珠絲桿承載重量發(fā)生形變影響傳動，同時也降低了滾珠絲桿的直徑，減輕了系統(tǒng)重量，實現(xiàn)了水下機器人在俯仰和橫滾兩個方向上的重心調(diào)節(jié)，但是該水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置依舊是利用附加的重塊去調(diào)節(jié)重心，依舊存在需要騰出單獨的空間擺放電池，電池容量不宜過大，空間利用率不高等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明設(shè)計了一種水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，本水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置在現(xiàn)有水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置上進(jìn)行改進(jìn)，將水下機器人電池充當(dāng)重物安裝在重心調(diào)節(jié)裝置里面，設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，安裝方便的水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，同時能夠提高水下機器人的作業(yè)續(xù)航能力。
[0008]為實現(xiàn)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，包括玻璃前罩、外殼后端蓋、外殼前端蓋、密封蓋和外殼，所述外殼前端蓋和外殼后端蓋分別安裝在外殼的前后兩個端面，玻璃前罩安裝在外殼前端蓋的前端，本裝置還包括前支撐板、后支撐板、步進(jìn)電機、控制單元、絲桿、直線滑桿、電池箱、和滑塊，所述前支撐板安裝在外殼前端蓋后側(cè)，所述后支撐板安裝在外殼后端蓋前側(cè)，絲桿的前后兩端分別安裝在前支撐板和后支撐板上，所述絲桿的前端通過同步輪及同步帶與步進(jìn)電機連接，直線滑桿安裝在絲桿的下方，直線滑桿的前后兩端分別固定在前支撐板和后支撐板上，滑塊活動安裝在絲桿上，直線滑桿橫向穿過滑塊，電池箱安裝在滑塊的下端，所述電池箱的箱體外側(cè)配有配重碟，電池箱通過螺旋電源線管與步進(jìn)電機連接，無線控制單元安裝在外殼前端蓋和前支撐板之間形成的空腔內(nèi)。
[0009]在上述技術(shù)方案中，玻璃前罩內(nèi)安裝有攝像機，用于拍攝水下的畫面，電池箱用于為步進(jìn)電機、控制單元及機器人內(nèi)其它電子設(shè)備提供電源，同時可以根據(jù)機器人的行動需求在電池箱的箱體外側(cè)配置不同重量的配重碟，以便更好調(diào)節(jié)機器人重心，同時通過步進(jìn)電機驅(qū)動絲桿，調(diào)節(jié)絲桿上滑塊的位置，滑塊帶動電池箱移動，由于電池箱本身的重量以及電池箱上配備的配重碟，隨著電池箱在本裝置中位置的移動，不斷的調(diào)節(jié)整個裝置的重心，通過控制單元可以根據(jù)水下機器人拍攝的畫面不斷調(diào)節(jié)電機的運轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)電池箱在殼體內(nèi)的位置，以便找到最優(yōu)的重心位置，保證水下作業(yè)的正常進(jìn)行，由于電池箱安裝在殼體空腔內(nèi)，不需要單獨配備專有的擺放空間，大大提高了本裝置的空間利用率。
[0010]優(yōu)選的，所述電池箱包括電池箱體、電池和電池箱端蓋，電池安裝在電池箱體內(nèi)，電池箱端蓋安裝在電池箱體的一端，實現(xiàn)電池的密封，所述電池與電池箱體接觸的前、后、左、右、上、下六個端面的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有防撞的橡膠墊，所述電池箱體前、后、左、右四個端面的外側(cè)均裝配有不同重量的配重碟；電池封裝在電池箱體內(nèi)，為防止電池箱體移動時，安裝在電池箱體內(nèi)的電池和電池箱體的端面碰撞而造成電池?fù)p壞，特在電池箱體內(nèi)的六個端面設(shè)置橡膠墊用于保護電池，電池箱端蓋的設(shè)計方便電池的更換，配重碟的設(shè)計更加方便電池箱重量的調(diào)整。
[0011]優(yōu)選的，所述電池箱下方安裝有滾珠固定條，所述滾珠固定條上均勻布置有滾珠，電池箱體的下表面與滾珠接觸，滾珠設(shè)計可以減少電池箱在移動過程中的摩擦力，節(jié)約能耗。
[0012]優(yōu)選的，所述前支撐板內(nèi)側(cè)上設(shè)置有前限位開關(guān)，所述后支撐板內(nèi)側(cè)上設(shè)置有后限位開關(guān)，前限位開關(guān)用于限制電池箱向前移動的最大距離，后限位開關(guān)用于限制電池箱向后移動的最大距離，一旦電池箱與前限位開關(guān)或者后限位開關(guān)接觸，電池箱自動停止運動。
[0013]優(yōu)選的，所述絲桿的前端安裝有前止推軸承，所述絲桿的后端安裝有后止推軸承，前止推軸承處設(shè)置有調(diào)節(jié)碟盤，用于調(diào)節(jié)止推軸承限制絲杠的力度。
[0014]優(yōu)選的，所述后支撐板內(nèi)側(cè)安裝有測量電池箱運動距離的激光測距探頭，通過激光測距探頭可以精確采集電池箱的運動距離，以便精確控制電池箱的停止位置，從而精確調(diào)節(jié)水下機器人的重心。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置的有益效果在于:I)本發(fā)明采用一根絲杠用來帶動電池箱移動，一根滑桿用來限制所掛電池箱擺動以及用來承接電池箱大部分重量，能減小驅(qū)動電機在轉(zhuǎn)動絲桿帶動重物的阻力，從而在電機選型上可以縮小驅(qū)動電機的體積;2)本發(fā)明中將電池箱以及所安裝的電池作為重心調(diào)節(jié)的重物，將重心調(diào)節(jié)裝置和電池艙結(jié)合在一起，能有效減小水下機器人或水下航行器的尺寸和重量，使水下機器人的體積變小，重量變輕;3)本發(fā)明的電池箱體上可另外安裝配重盤，方便電池箱重量的調(diào)節(jié);4)本發(fā)明將水下機器人使用電池作為重物調(diào)節(jié)重心的方法，能有效地減小水下機器人的整體尺寸，不用負(fù)重多余的金屬材質(zhì)的重物，同時能夠增加電池組的容量，提高水下機器人的續(xù)航能力以及作業(yè)能力。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明中電池箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:11、玻璃前罩；12、密封接頭；13、外殼后端蓋；14、外殼前端蓋；15、密封蓋；16、外殼；20、前止推軸承;21、后止推軸承；22、調(diào)節(jié)碟盤;23、同步輪及同步帶；24、步進(jìn)電機;25、控制單元;30、絲桿;31、直線滑桿;32、滑塊；40、滾珠;41、后支撐板;42、前限位開關(guān);43、后限位開關(guān);44、滾珠固定條;45、前支撐板;46、螺旋電源線管;47、激光測距探頭；
50、電池箱;51、電池箱體;52、電池;53、電池箱端蓋;54、配重碟;55、橡膠墊。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本領(lǐng)域普通人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0020]實施例:一種水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置。
[0021]參照圖1所示，一種水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，包括玻璃前罩11、外殼后端蓋13、外殼前端蓋14、密封蓋15和外殼16，所述外殼16與外殼前端蓋14接觸處設(shè)置有密封接頭12，外殼前端蓋14和外殼后端蓋13分別安裝在外殼16的前后兩個端面，外殼16和玻璃前罩11安裝在外殼前端蓋14的前端，本裝置還包括前支撐板45、后支撐板41、步進(jìn)電機24、控制單元25、絲桿30、直線滑桿31、電池箱50、和滑塊32，所述前支撐板45安裝在外殼前端蓋14后側(cè)，所述后支撐板41安裝在外殼后端蓋13前側(cè)，絲桿30的前后兩端分別安裝在前支撐板45和后支撐板41上，所述絲桿30的前端通過同步輪及同步帶23與步進(jìn)電機24連接，直線滑桿31安裝在絲桿30的下方，直線滑桿31的前后兩端分別固定在前支撐板45和后支撐板41上，滑塊32活動安裝在絲桿30上，直線滑桿31橫向穿過滑塊32，電池箱50安裝在滑塊32的下端，所述電池箱50的箱體外側(cè)配有配重碟54，電池箱50通過螺旋電源線管46與步進(jìn)電機24連接，無線控制單元25安裝在外殼前端蓋14和前支撐板45之間形成的空腔內(nèi)。
[0022]在上述技術(shù)方案中，玻璃前罩11內(nèi)安裝有攝像機，用于拍攝水下的畫面，電池箱50用于為步進(jìn)電機24、控制單元25及機器人內(nèi)其它電子設(shè)備提供電源，同時可以根據(jù)機器人的行動需求在電池箱50的箱體外側(cè)配置不同重量的配重碟54，以便更好調(diào)節(jié)機器人重心，同時通過步進(jìn)電機24驅(qū)動絲桿30，調(diào)節(jié)絲桿30上滑塊32的位置，滑塊32帶動電池箱50移動，由于電池箱50本身的重量以及電池箱50上配備的配重碟54，隨著電池箱50在本裝置中位置的移動，不斷的調(diào)節(jié)整個裝置的重心，直線滑桿31用來限制所掛電池箱50擺動以及用來承接電池箱50大部分重量，能減小步進(jìn)電機24在轉(zhuǎn)動絲桿30帶動電池箱50的阻力；通過控制單元25可以根據(jù)水下機器人拍攝的畫面不斷調(diào)節(jié)步進(jìn)電機24的運轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)電池箱50在殼體內(nèi)的位置，以便找到最優(yōu)的重心位置，保證水下作業(yè)的正常進(jìn)行，由于電池箱50安裝在殼體空腔內(nèi)，不需要單獨配備專有的擺放空間，大大提高了本裝置的空間利用率。
[0023]參照圖2所示，所述電池箱50包括電池箱體51、電池52和電池箱端蓋53，電池52安裝在電池箱體51內(nèi)，電池箱端蓋53安裝在電池箱體51的一端，實現(xiàn)電池的密封，所述電池52與電池箱體51接觸的前、后、左、右、上、下六個端面的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有防撞的橡膠墊55，所述電池箱體51前、后、左、右四個端面的外側(cè)均裝配有不同重量的配重碟54;電池52封裝在電池箱體51內(nèi)，為防止電池箱體51移動時，安裝在電池箱體51內(nèi)的電池52和電池箱體51的端面碰撞而造成電池52損壞，特在電池箱體51內(nèi)的六個端面設(shè)置橡膠墊55用于保護電池52，電池箱端蓋53的設(shè)計方便電池52的更換，配重碟54的設(shè)計更加方便電池箱50重量的調(diào)整。
[0024]參照圖1所示，所述電池箱50下方安裝有滾珠固定條44，所述滾珠固定條44上均勻布置有滾珠40，電池箱體51的下表面與滾珠40接觸，滾珠40設(shè)計可以減少電池箱50在移動過程中的摩擦力，節(jié)約能耗。
[0025]參照圖1所示，所述前支撐板45內(nèi)側(cè)上設(shè)置有前限位開關(guān)42，所述后支撐板41內(nèi)側(cè)上設(shè)置有后限位開關(guān)43，前限位開關(guān)42用于限制電池箱50向前移動的最大距離，后限位開關(guān)43用于限制電池箱50向后移動的最大距離，運動過程中，一旦電池箱50與前限位開關(guān)42或者后限位開關(guān)43接觸，電池箱50自動停止運動。
[0026]參照圖1所示，所述絲桿30的前端安裝有前止推軸承20，所述絲桿30的后端安裝有后止推軸承21，前止推軸承20處設(shè)置有調(diào)節(jié)碟盤22，用于調(diào)節(jié)止推軸承20限制絲杠30的力度。
[0027]參照圖1所示，所述后支撐板41內(nèi)側(cè)安裝有測量電池箱50運動距離的激光測距探頭47，通過激光測距探頭47可以精確采集電池箱50的運動距離，以便精確控制電池箱50的停止位置，從而精確調(diào)節(jié)水下機器人的重心。
[0028]以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容，所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，包括玻璃前罩(U)、外殼后端蓋(13)、外殼前端蓋(14)、密封蓋(15)和外殼(16)，所述外殼前端蓋(14)和外殼后端蓋(13)分別安裝在外殼(16)的前后兩個端面，玻璃前罩(11)安裝在外殼前端蓋(14)的前端，其特征在于:還包括前支撐板(45)、后支撐板(41)、步進(jìn)電機(24)、控制單元(25)、絲桿(30)、直線滑桿(31)、電池箱(50)、和滑塊(32)，所述前支撐板(45)安裝在外殼前端蓋(14)后側(cè)，所述后支撐板(41)安裝在外殼后端蓋(13)前側(cè)，絲桿(30)的前后兩端分別安裝在前支撐板(45)和后支撐板(41)上，所述絲桿(30)的前端通過同步輪及同步帶(23)與步進(jìn)電機(24)連接，直線滑桿(31)安裝在絲桿(30)的下方，直線滑桿(31)的前后兩端分別固定在前支撐板(45)和后支撐板(41)上，滑塊(32)活動安裝在絲桿(30)上，直線滑桿(31)橫向穿過滑塊(32)，電池箱(50)安裝在滑塊(32)的下端，所述電池箱(50)的箱體外側(cè)配有配重碟(54)，電池箱(50)通過螺旋電源線管(46)與步進(jìn)電機(24)連接，無線控制單元(25)安裝在外殼前端蓋(14)和前支撐板(45)之間形成的空腔內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述電池箱(50)包括電池箱體(51)、電池(52 )和電池箱端蓋(53 )，電池(52 )安裝在電池箱體(51)內(nèi)，電池箱端蓋(53 )安裝在電池箱體(51)的一端，實現(xiàn)電池的密封，所述電池(52 )與電池箱體(51)接觸的前、后、左、右、上、下六個端面的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有防撞的橡膠墊(55)，所述電池箱體(51)前、后、左、右四個端面的外側(cè)均裝配有不同重量的配重碟(54)。3.如權(quán)利要求2所述的水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述電池箱(50)下方安裝有滾珠固定條(44)，所述滾珠固定條(44)上均勻布置有滾珠(40)，電池箱體(51)的下表面與滾珠(40)接觸。4.如權(quán)利要求1或3所述的水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述前支撐板(45)內(nèi)側(cè)上設(shè)置有前限位開關(guān)(42)，所述后支撐板(41)內(nèi)側(cè)上設(shè)置有后限位開關(guān)(43)。5.如權(quán)利要求4所述的水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述絲桿(30)的前端安裝有前止推軸承(20)，所述絲桿(30)的后端安裝有后止推軸承(21)。6.如權(quán)利要求5所述的水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述后支撐板(41)內(nèi)側(cè)安裝有測量電池箱(50)運動距離的激光測距探頭(47)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水下機器人重心調(diào)節(jié)裝置，包括外殼后端蓋和外殼前端蓋，外殼前端蓋和外殼后端蓋分別安裝在外殼的前后兩個端面，玻璃前罩安裝在外殼前端蓋的前端，本裝置還包括前支撐板和后支撐板，前支撐板安裝在外殼前端蓋后側(cè)，后支撐板安裝在外殼后端蓋前側(cè)，絲桿的前后兩端分別安裝在前支撐板和后支撐板上，絲桿的前端通過同步輪及同步帶與步進(jìn)電機連接，直線滑桿安裝在絲桿的下方，滑塊安裝在絲桿上，直線滑桿穿過滑塊，電池箱安裝在滑塊的下端，電池箱箱體外側(cè)配有配重碟，電池箱通過螺旋電源線管與步進(jìn)電機連接。本發(fā)明將水下機器人電池箱充當(dāng)重物安裝在重心調(diào)節(jié)裝置里面，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，能夠提高水下機器人的作業(yè)續(xù)航能力。
【IPC分類】B63G8/26, B63C11/52
【公開號】CN105711782
【申請?zhí)枴緾N201610047281
【發(fā)明人】周艷紅, 楊海東, 林凱煌, 謝克慶
【申請人】佛山市南海區(qū)廣工大數(shù)控裝備協(xié)同創(chuàng)新研究院