潛艇水下磁吸附排險機器人的製作方法

2023-08-04 12:47:16

專利名稱：潛艇水下磁吸附排險機器人的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機器人，特別是一種能在水下潛艇外壁上行走的機器人。
背景技術：
目前，潛艇在水下航行時，突發性事故隨時會發生，如魚網纏繞，撞傷等。據資料統計在非戰爭情況下世界共發生各種潛艇重大事故170餘起，千餘名艇員遇難，導致潛艇沉沒主要原因是火災38％，進水19％，爆炸、碰撞、操作失誤點37.5％，導致常規潛艇沉沒的主要原因是碰撞約佔36％，進水約佔20％不明原因約佔20％，美國海軍[S-192角鯊]號潛艇，由於通氣管擋板沒完全關閉，造成海水湧進主機艙27人遇難。日本[呂-65]潛艇由於操作失誤進水17人遇難，美國[常尾鯊]號沉129人遇難，英國攻擊核潛艇105號進水沉沒，由其最近俄國[普裡茲]號潛艇在水下航行時被魚網及電纜纏住螺旋槳水下190米處擱淺，經各國大力營救才得以脫險，目前救生均採用外援機器人需要大量時間才能到達出事地點，作為潛艇自救應在事故第一時間自帶一種小型機器人及時放出作切斷魚網、電纜、堵漏等自我救生，以贏得極其寶貴的時間，目前沒有發現此類產品，所以極需製造一種小型可攜式潛艇自帶排險機器人。

發明內容
本發明的目的是提供一種能使潛艇自帶，在深水中可吸附在艇外凸凹壁上自由行走，裝上不同的機械手可排除各種艇外故障的一種深水特種機器人，從而解決了背景技術中艇員救生問題。
本發明是以如下技術方案實現的一種潛艇水下磁吸附排險機器人，它包括能吸附在潛艇外壁上並能沿外壁行走的小車和安裝在小車上的機構手及控制箱，小車包括車體、裝置在車體下部兩側的行走機構，其特徵是行走機構由對稱裝置在車體下部兩側的至少四隻二星引磁輪組成，每隻二星引磁輪有二個引磁輪單元裝配在二片V形支架板之間，在其中一個支架板上裝置有齒輪和與齒輪相嚙合的2隻過橋齒輪、2隻過橋齒輪分別與相鄰的星齒輪相嚙合構成能自轉的一隻二星引磁輪，在V形支架板的頂端裝有輪系主軸；車體左右兩側對稱的二隻二星引磁輪組成一組輪對；在車體內對稱裝有能驅動兩邊的引磁輪行走機構的兩組直流電動機及傳動機構；在車體的底部每付輪對間還裝有連接在兩個引磁輪之間的保持車體平衡的伸縮器；在車體底部還裝有定位電磁鐵。
其工作原理是車體兩側引磁輪單元組成的行走機構在直流電動機及傳動機構的驅使下沿金屬潛艇壁面行走，伸縮機構使車體保持平衡，電磁鐵及機器人在不行走時牢固定位作業。


下面結合附圖及實施例對本發明進一步詳細說明。
圖1是本發明結構示意圖；圖2是圖1的側視圖；圖3是圖1的俯視圖；圖4是圖1的前視圖；圖5是定位電磁鐵結構圖；圖6是兩星引磁輪後視圖；圖7是兩星引磁輪內部結構俯視圖；圖8是二星引磁輪主視圖；圖9是伸縮器結構圖。
具體實施例方式
如圖1、如2所示，本發明包括車本(14)，在車體(14)上面的平臺(17)上裝有機械手(16)，機械手的種類根據救生需要選用。在車體(14)下部兩側裝有二星引磁輪行走機構。在本實施例中，行走機構由4隻二星引磁輪組成，二星引磁輪的數量根據需要設計。左右兩側相對稱的二隻二星引磁輪(10)形成一組輪對。每隻二星引磁輪(10)有2個引磁輪單元(10-6)裝配在二片V形支架板(10-9)之間，在其中一個支架板上裝置有齒輪(10-1)及其相嚙合的2隻過橋齒輪(10-2)，2隻過橋齒輪(10-2)分別與相鄰的星齒輪(10-3)嚙合構成能自動的一隻二星引齒輪，在V形支架板(10-8)的頂端裝有輪系主軸(10-4)，車體左右兩側對稱的2隻二星引磁輪組成一組輪對，在齒輪外備有密封盒(10-5)保護齒輪組，每組輪對通過車體內的從動輪、鏈輪(3)及鏈條(11)、變速箱(4)組成的傳動機構與直流電動機連接形成一套驅動及行走機構。所述動力傳動機構包括與直流電機(12)相配合的變速箱(4)、裝在變速箱(4)輸出軸上的鏈輪(3)及連接在從動輪和鏈輪之間的鏈條(11)組成動力傳動機構，通過輸出軸(2)及裝在二星引磁輪主軸上的萬向節(1)連接帶動二星引齒輪行走機構行走。
在車體(14)的底部每對輪對間各裝有一個伸縮器(8)以保證車體平衡。伸縮器(8)包括中心定位齒輪(8-5)、和定位輪兩邊的相扣合的 形齒條(8-4)，在兩個齒條兩端面間各裝有對聯動杆(8-2)產生阻尼的彈簧(8-3)、聯動杆(8-2)的另一端與連杆(8-1)連接，連杆(8-1)用活動支架(9)與引磁輪單元(10)連接。為了使機器人不行走而處於作業處狀時更牢固地定位，在車體(14)底部裝有定位電磁鐵。定位電磁鐵包括殼體(6-10)、在殼體(6-10)內的下部裝有電磁鐵(6-7)，電磁鐵的上端用絲連接非導磁杆(6-5)，非導磁杆上端用絲與導磁體(6-1)衍接，導磁杆上裝有彈簧(6-2)，上端用密封罩(6-9)密封，下端用不導磁金屬板(6-8)密封，殼體(6-8)上裝有金屬套(6-3)及密封圈(6-6)。
在本實施例中，引磁輪單元(10-6)採用的是已公布的2005100405795號專利申請中的結構。在其外面包裹有耐磨橡膠(10-7)以提高摩擦力及耐磨性能。車體(14)前向玻璃(18)內裝有大燈(5)及攝像機(7)。
其工作原理及工作過程如下直流電動機(12)傳動中間鏈輪(3)經鏈條傳動給車體兩端輸出軸，由軸端萬向節(1)傳動給二星引磁輪(10)另一端由活動支架(9)作穩定支撐，二星引磁輪(10)表面強大的磁力使整車吸附在潛艇外壁上。車體(14)外端輸出軸經萬向節(1)傳給非磁輪(10)主軸(10-4)上的齒輪(10-1)，齒輪(10-1)經過橋齒輪(10-2)傳動給引磁單元軸上齒輪(10-3)，使整車引磁輪(10)轉動，封閉齒輪盒(10-5)用以保護齒輪組，兩端支架板(10-8)用於輪系整體傳動支撐，伸縮器(8)用於當車體(14)在曲面上行使時，兩邊輪組(10)隨曲面起浮時兩隻引磁輪(10)和車體(14)保持相等角度，伸縮器由中心定位齒輪(8-5)和兩邊齒條(8-4)隨曲面上的引磁輪(10)作相對運動經連杆(8-1)實現於車體(14)和輪組相等夾角以平衡車體(14)，彈簧(8-3)使聯動杆(8-2)產生阻尼，外殼(8-7)是封閉和導向齒條(8-4)以及連接車體(14)之用，定位電磁鐵(6)用於機械手(16)工作時或車體轉向時使機器人達到工作穩定轉向角度準確。線圈(6-4)通電後導磁稈(6-1)下壓彈簧(6-2)推動非導磁稈(6-5)使電磁鐵(6-7)下滑到車體(14)下方鋼板緊緊吸住，封閉罩(6-9)使充油室密封，使用線控或搖控艇內電腦操作控制。
本發明的優點是整機小巧輕便，吸附力強，行走轉向靈活，用途廣泛。
權利要求
1.一種潛艇水下磁吸附排險機器人，它包括能吸附在潛艇外壁上並能沿外壁行走的小車和安裝在小車上的機構手(16)及控制箱(15)，小車包括車體(14)、裝置在車體下部兩側的行走機構，其特徵是行走機構由對稱裝置在車體下部兩側的至少四隻二星引磁輪(10)組成，每隻二星引磁輪有二個引磁輪單元(10-10)裝配在二片V形支架板(10-9)之間，在其中一個支架板上裝置有齒輪(10-1)和與齒輪(10-1)相嚙合的2隻過橋齒輪(10-2)、2隻過橋齒輪(10-2)分別與相鄰的星齒輪(10-3)相嚙合構成能自轉的一隻二星引磁輪，在V形支架板(10-8)的頂端裝有輪系主軸(10-4)；車體左右兩側對稱的二隻二星引磁輪組成一組輪對；在車體(14)內對稱裝有能驅動兩邊的引磁輪行走機構的直流電動機及傳動機構；在車體(14)的底部每付輪對間還裝有連接在兩個引磁輪(10)之間的保持車體平衡的伸縮器(8)；在車體(14)底部還裝有定位電磁鐵(6)。
2.根據權利要求1所述的一種潛艇水下磁吸附排險機器人，其特徵是所述動力傳動機構包括與直流電機(12)相配合的變速箱(4)、裝在變速箱(4)輸出軸上的鏈輪(3)及連接在從動輪和鏈輪之間的鏈條(11)組成動力傳動機構，通過輸出軸(2)及裝在二星引磁輪主軸上的萬向節(1)連接帶動二星引齒輪行走機構行走。
3.根據權利要求1所述的一種潛艇水下磁吸附排險機器人，其特徵在於所述伸縮器(8)包括中心定位齒輪(8-5)、和定位輪兩邊的相扣合的「」形齒條(8-4)，在兩個齒條兩端面間各裝有結聯動杆(8-2)產生阻尼的彈簧(8-3)、聯動杆(8-2)的另一端與連杆(8-1)連接，連杆(8-1)用活動支架(9)與引磁輪單元(10)連接。
4.根據權利要求1所述的一種潛艇水下磁吸附排險機器人，其特徵在於定位電磁鐵(6)包括殼體(6-10)、在殼體(6-10)內的下部裝有電磁鐵(6-7)，電磁鐵的上端面用絲連接非導磁杆(6-5)，非導磁杆(6-5)上端與導磁體(6-1)用絲連接，導磁杆上裝有彈簧(6-2)，上端用密封罩(6-9)密封，下端用不導磁金屬板(6-8)密封。
全文摘要
本發明公開了一種潛艇水下磁吸附排險機器人。是一種能吸附在潛艇外壁上在其表面上自由行走的機器人。它由車體、裝在車體外的機械手、裝在車體兩側的二星引磁輪行走機構及裝在車體內的直流電動機和傳動裝置及保持車體平衡的伸縮器以及裝在車體外底部的定位電磁鐵組成。二星引磁輪輪面強大的磁力使整車牢固吸附在潛艇壁上並在電機驅動下行走。本發明體積小，重量輕，行走、轉向靈活，定位準確牢固。也可用於其它相關設備中。
文檔編號B63C11/52GK1792697SQ200510134990
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月28日 優先權日2005年12月28日
發明者胡廣懷, 楊利民 申請人:胡廣懷