CN113443109B - 一种海底声呐机器人的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于声呐技术领域，具体是一种声呐机器人的驱动装置。一种海底声呐机器人的驱动装置，包括：呈倒“U”型结构的主体架，主体架的两个竖直端之间设置有桨筒，桨筒的两侧通过第二转轴与主体架的内壁转动连接，桨筒内通过支架固定安装有螺旋桨；主体架上方设置有安装盘，安装盘呈圆盘型结构，安装盘的中心处通过主承载柱与主体架的水平端中心处转动连接，本发明可以用作驱动声呐机器人亦可以控制声呐机器人的上浮和下潜，同时，由于主体架通过主承载柱转动安装在安装盘的下方，因此主体架与安装盘之间可以进行相对转动，从而可以改变整个桨筒的方向，使得该驱动装置还可以用作控制声呐机器人进行转向，功能性强。

Description

一种海底声呐机器人的驱动装置

技术领域

本发明属于声呐技术领域，具体是一种声呐机器人的驱动装置。

背景技术

声呐(Sound Navigation And Ranging，英文缩写“SONAR”)，全称为声音导航与测距，是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备，它有主动式和被动式两种类型，属于声学定位的范畴。海底声呐机器人的驱动装置，是一种用于驱动声呐机器人进行移动的装置。然而，现有的驱动装置大多结构较为简单，通常更加关注长距离的行驶，而对小距离范围内的精准控制能力关注不足，特别是无法实现小半径转弯的精准控制。

发明内容

本发明的目的是：为克服现有技术的缺陷，提供一种海底声呐机器人的驱动装置。

本发明的技术方案是：一种海底声呐机器人的驱动装置，包括：

主体架，所述主体架呈倒“U”型结构，所述主体架的两个竖直端之间设置有桨筒，所述桨筒的两侧通过第二转轴与所述主体架的内壁转动连接，所述桨筒内通过支架固定安装有螺旋桨。

所述主体架上方设置有安装盘，所述安装盘呈圆盘型结构，所述安装盘的中心处通过主承载柱与所述主体架的水平端中心处转动连接。

优选的，所述主体架的其中一个竖直端外侧安装有第二机箱内部安装有第二电机，所述第二电机的输出轴穿过所述主体架的水平端与所述第二转轴转动连接。

优选的，所述主体架的另一个竖直端外侧安装有配重块。

优选的，所述安装盘的上表面边缘处开设有安装槽，所述安装槽内部滑动安装有滑块，所述滑块的一端与所述安装槽的内壁之间通过弹簧连接，所述滑块的另一端安装有弹销，所述弹销的一端延伸至所述安装盘的外部。

优选的，所述安装槽共设置有多个，多个所述安装槽呈圆形阵列分布在所述安装盘的上表面。

优选的，所述安装盘的下表面边缘处安装有减压杆，所述主体架的上表面边缘处开设有圆形的凹槽，所述减压杆的底部滑动卡合在所述凹槽内，所述减压杆的底部侧面位置嵌设有限位辅助滚珠，所述凹槽的内壁开设有与所述限位辅助滚珠相适配的滚珠槽。

优选的，所述减压杆共设置有两个，两个所述减压杆关于所述主体架的竖直中心线相互对称。

优选的，所述主体架的顶部中心处嵌设有轴承盘，所述主承载柱的底部套在所述轴承盘的内部。

优选的，所述主承载柱采用空心结构，所述主体架内部位于所述主承载柱的下方处开设有空腔，所述空腔呈圆形，所述空腔的内壁边缘嵌设有齿环，所述主承载柱的内部转动安装有第一转轴，所述第一转轴的底部安装有主动齿轮，所述主动齿轮与所述齿环啮合连接，所述空腔采用偏心开设。

优选的，所述安装盘的顶部中心处安装有第一机箱，所述第一机箱内部安装有第一电机，所述第一电机的输出轴与所述第一转轴的顶部连接。

有益效果：1.本发明中该驱动装置采用螺旋桨为动力进行驱动，该驱动装置的螺旋桨安装在桨筒内，而桨筒通过第二转轴转动安装在主体架的两个竖直端内侧，这样的结构设置使得当安装在主体架侧面的第二电机在转动时，可以带动螺旋桨的仰角发生改变，从而改变声呐机器人的上下驱动方向，因此驱动装置可以用作驱动亦可以控制声呐机器人的上浮和下潜，同时，由于主体架通过主承载柱转动安装在安装盘的下方，因此主体架与安装盘之间可以进行相对转动，从而可以改变整个桨筒的方向，使得该驱动装置还可以用作控制声呐机器人进行转向，功能性强，达到一驱多用的效果，降低了声呐机器人的生产成本，还可以减少声呐机器人的整体压力(如体型、重量等)。

2.本发明中安装盘的上表面边缘处开设有安装槽，安装槽内部滑动安装有滑块，滑块的一端与安装槽的内壁之间通过弹簧连接，滑块的另一端安装有弹销，弹销的一端延伸至安装盘的外部，当该驱动装置进行安装时，通过工具拉动滑块在安装槽内滑动压缩弹簧，直至弹销完全收入安装槽内，然后将安装盘安装在声呐机器人上相应的部位中，再释放弹销，使弹销在弹簧的弹力作用下弹出销入声呐机器人上预留的销孔内，即完成该装置的安装，操作方便快捷；

3.本发明中安装盘的下表面边缘处安装有减压杆，主体架的上表面边缘处开设有圆形的凹槽，减压杆的底部滑动卡合在凹槽内，减压杆的底部侧面位置嵌设有限位辅助滚珠，凹槽的内壁开设有与限位辅助滚珠相适配的滚珠槽，当主体架在进行旋转时，安装盘与主体架之间发生相对转动，此时减压杆底部的限位辅助滚珠在主体架上的凹槽内滑动，使转动过程更加顺畅，提升转动的稳定与灵敏，且在转动时，限位辅助滚珠可以对主体架提供一定的承载力，使主体架在旋转时平衡性更高。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的局部剖面结构示意图；

图3是本发明中安装盘俯视结构示意图；

图4是本发明图2中A区放大结构示意图。

附图标记说明：1-第一电机；2-第一机箱；3-安装盘；4-弹销；5-主体架；6-第二电机；7-第二机箱；8-第二转轴；9-螺旋桨；10-桨筒；11-支架；12-配重块；13-限位辅助滚珠；14-减压杆；15-安装槽；16-滑块；17-弹簧；18-空腔；19-齿环；20-主承载柱；21-第一转轴；22-主动齿轮。

具体实施方式

实施例1，一种海底声呐机器人的驱动装置，如图1-4所示，包括：主体架5，主体架5呈倒“U”型结构，主体架5的两个竖直端之间设置有桨筒10，桨筒10的两侧通过第二转轴8与主体架5的内壁转动连接，桨筒10内通过支架11固定安装有螺旋桨9。

主体架5上方设置有安装盘3，安装盘3呈圆盘型结构，安装盘3的中心处通过主承载柱20与主体架5的水平端中心处转动连接。

主体架5的其中一个竖直端外侧安装有第二机箱7内部安装有第二电机6，第二电机6的输出轴穿过主体架5的水平端与第二转轴8转动连接。

主体架5的另一个竖直端外侧安装有配重块12。

通过采用上述技术方案：

该驱动装置采用螺旋桨9为动力进行驱动，该驱动装置的螺旋桨9安装在桨筒10内，而桨筒10通过第二转轴8转动安装在主体架5的两个竖直端内侧，这样的结构设置使得当安装在主体架5侧面的第二电机6在转动时，可以带动螺旋桨9的仰角发生改变，从而改变声呐机器人的上下驱动方向，因此驱动装置可以用作驱动亦可以控制声呐机器人的上浮和下潜，同时，由于主体架5通过主承载柱20转动安装在安装盘3的下方，因此主体架5与安装盘3之间可以进行相对转动，从而可以改变整个桨筒10的方向，使得该驱动装置还可以用作控制声呐机器人进行转向，功能性强。

实施例2，一种海底声呐机器人的驱动装置，如图1-4所示，包括：主体架5，主体架5呈倒“U”型结构，主体架5的两个竖直端之间设置有桨筒10，桨筒10的两侧通过第二转轴8与主体架5的内壁转动连接，桨筒10内通过支架11固定安装有螺旋桨9。

主体架5上方设置有安装盘3，安装盘3呈圆盘型结构，安装盘3的中心处通过主承载柱20与主体架5的水平端中心处转动连接。

安装盘3的上表面边缘处开设有安装槽15，安装槽15内部滑动安装有滑块16，滑块16的一端与安装槽15的内壁之间通过弹簧17连接，滑块16的另一端安装有弹销4，弹销4的一端延伸至安装盘3的外部。

安装槽15共设置有多个，多个安装槽15呈圆形阵列分布在安装盘3的上表面，使安装盘3在安装后稳定性更高。

通过采用上述技术方案：

当该驱动装置进行安装时，通过工具拉动滑块16在安装槽15内滑动压缩弹簧17，直至弹销4完全收入安装槽15内，然后将安装盘3安装在声呐机器人上相应的部位中，再释放弹销4，使弹销4在弹簧17的弹力作用下弹出销入声呐机器人上预留的销孔内，即完成该装置的安装，操作方便快捷。

实施例3：一种海底声呐机器人的驱动装置，如图1-4所示，包括主体架5，主体架5呈倒“U”型结构，主体架5的两个竖直端之间设置有桨筒10，桨筒10的两侧通过第二转轴8与主体架5的内壁转动连接，桨筒10内通过支架11固定安装有螺旋桨9。

主体架5上方设置有安装盘3，安装盘3呈圆盘型结构，安装盘3的中心处通过主承载柱20与主体架5的水平端中心处转动连接。

安装盘3的下表面边缘处安装有减压杆14，主体架5的上表面边缘处开设有圆形的凹槽，减压杆14的底部滑动卡合在凹槽内，减压杆14的底部侧面位置嵌设有限位辅助滚珠13，凹槽的内壁开设有与限位辅助滚珠13相适配的滚珠槽。

减压杆14共设置有两个，两个减压杆14关于主体架5的竖直中心线相互对称。

通过采用上述技术方案：

当主体架5在进行旋转时，安装盘3与主体架5之间发生相对转动，此时减压杆14底部的限位辅助滚珠13在主体架5上的凹槽内滑动，使转动过程更加顺畅，提升转动的稳定与灵敏，且在转动时，限位辅助滚珠13可以对主体架5提供一定的承载力，使主体架5在旋转时平衡性更高。

实施例4：一种海底声呐机器人的驱动装置，如图1-4所示，包括：主体架5，主体架5呈倒“U”型结构，主体架5的两个竖直端之间设置有桨筒10，桨筒10的两侧通过第二转轴8与主体架5的内壁转动连接，桨筒10内通过支架11固定安装有螺旋桨9。

主体架5上方设置有安装盘3，安装盘3呈圆盘型结构，安装盘3的中心处通过主承载柱20与主体架5的水平端中心处转动连接。

主体架5的顶部中心处嵌设有轴承盘，主承载柱20的底部套在轴承盘的内部。

主承载柱20采用空心结构，主体架5内部位于主承载柱20的下方处开设有空腔18，空腔18呈圆形，空腔18的内壁边缘嵌设有齿环19，主承载柱20的内部转动安装有第一转轴21，第一转轴21的底部安装有主动齿轮22，主动齿轮22与齿环19啮合连接，空腔18采用偏心开设，即空腔18的中心与第一转轴21的中心不处于同一竖直线上。

安装盘3的顶部中心处安装有第一机箱2，第一机箱2内部安装有第一电机1，第一电机1的输出轴与第一转轴21的顶部连接。

通过采用上述技术方案：

当第一电机1在转动时，第一转轴21带动主动齿轮22转动，而主动齿轮22与空腔18的内壁边缘嵌设的齿环19啮合连接，使得整个主体架5进行转动，从而达到了改变螺旋桨9水平驱动角度的效果。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种海底声呐机器人的驱动装置，包括主体架(5)，其特征在于：所述主体架(5)呈倒“U”型结构，所述主体架(5)的两个竖直端之间设置有桨筒(10)，所述桨筒(10)的两侧通过第二转轴(8)与所述主体架(5)的内壁转动连接，所述桨筒(10)内通过支架(11)固定安装有螺旋桨(9)；

所述主体架(5)上方设置有安装盘(3)，所述安装盘(3)呈圆盘型结构，所述安装盘(3)的中心处通过主承载柱(20)与所述主体架(5)的水平端中心处转动连接；

所述安装盘(3)的下表面边缘处安装有减压杆(14)，所述主体架(5)的上表面边缘处开设有圆形的凹槽，所述减压杆(14)的底部滑动卡合在所述凹槽内，所述减压杆(14)的底部侧面位置嵌设有限位辅助滚珠(13)，所述凹槽的内壁开设有与所述限位辅助滚珠(13)相适配的滚珠槽。

2.如权利要求1所述的一种海底声呐机器人的驱动装置，其特征在于：所述主体架(5)的其中一个竖直端外侧安装有第二机箱(7)，所述第二机箱(7)内部安装有第二电机(6)，所述第二电机(6)的输出轴穿过所述主体架(5)的水平端与所述第二转轴(8)转动连接。

3.如权利要求2所述的一种海底声呐机器人的驱动装置，其特征在于：所述主体架(5)的另一个竖直端外侧安装有配重块(12)。

4.如权利要求1所述的一种海底声呐机器人的驱动装置，其特征在于：所述安装盘(3)的上表面边缘处开设有安装槽(15)，所述安装槽(15)内部滑动安装有滑块(16)，所述滑块(16)的一端与所述安装槽(15)的内壁之间通过弹簧(17)连接，所述滑块(16)的另一端安装有弹销(4)，所述弹销(4)的一端延伸至所述安装盘(3)的外部。

5.如权利要求4所述的一种海底声呐机器人的驱动装置，其特征在于：所述安装槽(15)共设置有多个，多个所述安装槽(15)呈圆形阵列分布在所述安装盘(3)的上表面。

6.如权利要求1所述的一种海底声呐机器人的驱动装置，其特征在于：所述减压杆(14)共设置有两个，两个所述减压杆(14)关于所述主体架(5)的竖直中心线相互对称。

7.如权利要求1所述的一种海底声呐机器人的驱动装置，其特征在于：所述主体架(5)的顶部中心处嵌设有轴承盘，所述主承载柱(20)的底部套在所述轴承盘的内部。

8.如权利要求7所述的一种海底声呐机器人的驱动装置，其特征在于：所述主承载柱(20)采用空心结构，所述主体架(5)内部位于所述主承载柱(20)的下方处开设有空腔(18)，所述空腔(18)呈圆形，所述空腔(18)的内壁边缘嵌设有齿环(19)，所述主承载柱(20)的内部转动安装有第一转轴(21)，所述第一转轴(21)的底部安装有主动齿轮(22)，所述主动齿轮(22)与所述齿环(19)啮合连接，所述空腔(18)采用偏心开设。

9.如权利要求8所述的一种海底声呐机器人的驱动装置，其特征在于：所述安装盘(3)的顶部中心处安装有第一机箱(2)，所述第一机箱(2)内部安装有第一电机(1)，所述第一电机(1)的输出轴与所述第一转轴(21)的顶部连接。

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