[发明专利]一种作业型水下机器人重心调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种重心调节装置，尤其涉及一种作业型水下机器人重心调节装置。

背景技术

水下机器人是现代海洋环境监测及资源开发的重要工具；随着对其工作范围，作业要求的不断提高，对其作业性能也提出了更高的要求。用于作业过程中机械手的运动变化往往会改变水下机器人的重心和浮心的位置，造成水下机器人在水不能保持稳定的姿态，影响其作业能力。另外，水下机器人在运动过程中往往需要调节自身的俯仰姿态和横滚姿态，这些都可以通过调节水下机器人的重心位置来实现。

目前水下机器人重心位置的调节主要有调拨液体方式和移动重块两种方式，其本质均为改变水下机器人内部的质量分布，达到调节其重心位置的目的，调拨液体方式主要是在水下机器人艏艉或者左右舷布置压载水舱，占用体积较大，需用重量较重的换向阀门，目前主要应用在较大型水下机器人或潜艇上。移动重块方式是通过改变机器人内部重块的位置达到改变重心位置的目的，本专利亦是采用上述方式，在中国专利“一种水下机器人重心调节装置(公开号CN102145740A)”中提到了一种用于观测型水下机器人姿态调节重心调节装置，其特点是将重心调节的纵倾调节与横倾调节设计成一套装置，这种设计增加了调节系统的复杂程度同时降低了系统的可靠性，同时该设计应用于观测型水下机器人，横滚调节范围要求不高的场合，对于作业型水下机器人有必要研制分别调节俯仰、横滚姿态调节的重心调节装置，且需要考虑到装置的体积。

发明内容

本发明的目的是为了实现水下机器人在俯仰和横滚两个方向上的重心调节，平衡水下作业机械手展开运动过程中造成的系统重心变化，调节水下机器人的运动姿态，为水下机器人提高作业性能提供条件而提供一种作业型水下机器人重心调节装置。

本发明的目的是这样实现的：包括密封前端盖、密封后端盖和设置在密封前端盖与密封后端盖之间的密封桶体，密封桶体内部设置底板，底板的两端分别设置前轴承座支撑架和后轴承座支撑架，前轴承座支撑架上安装前轴承座，后轴承支撑架上安装后轴承座，在前轴承座和后轴承座之间安装有滚珠丝杠，滚珠丝杠上套装有丝杠螺母，滚珠丝杠的前端套装有轴套，轴套上套装有第一锥齿轮，所述底板上还安装有电机固定架，电机固定架上安装有步进电机，步进电机的输出轴上套装有第二锥齿轮，且第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述丝杠螺母上固连有主重块，主重块通过紧固件与托架相连，托架下端固连有滑块，所述底板上还设置有直线导轨，滑块安装在直线导轨上，托架的端面上还设置有检测传感器读数头，所述底板的端面设置有度数尺，且所述度数尺位于检测传感器读数头的正下方。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述密封桶体与密封前端盖的连接方式是：密封前端盖的侧面与密封筒体的内壁间隙配合，且密封前端盖与密封桶体的之间设置O型密封圈，密封前端盖的侧面开有V型槽，密封筒体在对应位置开螺纹孔，在所述螺纹孔与V型槽内设置有用于轴向定位的顶丝，密封前端盖的端面开螺纹孔并加装水密连接器，密封桶体与密封后端盖的连接方式与密封桶体与密封前端盖的连接方式相同。

2.所述主重块的两端还分别设置有第一附加重块和第二附加重块。

3.所述密封前端盖和密封后端盖的外部分别设置有便于拆卸的吊环螺丝。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用1:1直角锥齿传动，最大程度上利用了有限空间，使被调重块的行程增大，同时调节速度快。采用滚珠丝杠螺母副移动重块，传动效率高，定位精度高，使用寿命长，无侧隙。本发明使重块与丝杆浮动连接，重量承载在直线导轨上，避免因滚珠丝杆承载重量发生形变影响传动，同时也降低了滚珠丝杆的直径，减轻了系统重量。附加重块可拆卸，使用时可视具体情况决定是否加装，调节范围、单位距离调节能力灵活可变。本发明可以通过在作业型水下机器人上的安装位置的不同，实现俯仰、横滚姿态的调整。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明密封桶体内部的结构示意图；

图3是图1中I部分的局部放大图；

图4是重图1中II部分的局部放大图；

图5是本发明的主重块的主视图；

图6是本发明的重块部分及位置检测部分结构示意图(主重块与附加重块沿图5中截面A-A剖开)。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。