磁耦合仿生推进装置及水下机器人制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种磁耦合仿生推进装置及水下机器人，属于机器人技术领域。外部转子与舵机的远离尾仓连接件的一端连接，外圈磁铁设置于外部转子内，凹陷槽设置于外圈磁铁内，内圈磁铁设置于凹陷槽内，内部转子设置于内圈磁铁内，连接轴的一端插接于内部转子内，另一端与第一锥形齿轮传动连接，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合，转动轴穿过第二锥形齿轮且转动轴的两端均与尾鳍固定架连接，尾鳍固定架与第二端连接，尾鳍穿过尾鳍固定架与转动轴连接。从旋转动密封转为静密封，使尾仓与尾鳍之间的密封效果更好。水下机器人采用模块化之间的螺杆进行安装，增减不同仓段只需更换相应长度的螺杆即可实现，可以快速响应多应用需求。

Magnetic coupled biomimetic propulsion and underwater robot

The invention provides a magnetic coupling bionic propulsion device and an underwater robot, which belong to the technical field of robot. The external rotor and the actuator away from the end of the tail warehouse connectors, the outer ring magnet is arranged on the outer rotor, a concave groove is arranged on the outer ring magnet, the inner magnet is arranged in the recessed groove, the internal rotor is arranged in the inner ring magnet, one end of the connecting shaft is inserted in the inner rotor, the other end is connected with the first bevel gear transmission first, the conical gear is meshed with the second conical gear, rotating shafts at both ends through second bevel gear and the rotary shaft are connected with the tail fin fixed frame, fin fixed frame and the second end is connected, through the fixed frame and the caudal fin rotation shaft connection. From the rotating seal to the static seal, the sealing effect between the tail and the tail fin is better. The underwater robot can be installed by screw between modularized units, and the replacement of different lengths of the screw can be realized by adding or decreasing different storehouses, which can quickly respond to multiple application requirements.

【技术实现步骤摘要】
磁耦合仿生推进装置及水下机器人
本专利技术涉及机器人
，具体而言，涉及一种磁耦合仿生推进装置及水下机器人。
技术介绍
合理开发利用海洋资源是世界可持续发展的战略选择，作为海洋开发的重要载体，水下机器人在海洋资源及地质勘探、环境监测、水文勘测等方面有着不可替代的作用。传统的水下机器人使用旋转动密封进行密封，长时间使用以后易发生磨损，密封效果不好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁耦合仿生推进装置，能够实现尾仓与尾鳍之间的静密封，延长其使用寿命，避免长时间使用发生损坏。本专利技术的另一目的在于提供一种水下机器人，采用模块化之间的螺杆进行安装，增减不同仓段只需更换相应长度的螺杆即可实现，可以快速响应多应用需求。本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种磁耦合仿生推进装置，适用于水下机器人，包括尾仓壳体、尾仓连接件、舵机、磁耦合装置、尾鳍固定架和尾鳍，尾仓壳体具有第一端和第二端，第一端的横截面积大于第二端的横截面积，尾仓连接件设置于第一端，舵机的一端与尾仓连接件连接，第二端设置有用于安装磁耦合装置的凹陷槽，磁耦合装置包括第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、转动轴、和从外至内依次设置的外部转子、外圈磁铁、内圈磁铁、内部转子和连接轴，外部转子与舵机的远离尾仓连接件的一端连接，外圈磁铁设置于外部转子内，凹陷槽设置于外圈磁铁内，内圈磁铁设置于凹陷槽内，内部转子设置于内圈磁铁内，连接轴的一端插接于内部转子内，另一端与第一锥形齿轮传动连接，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合，转动轴穿过第二锥形齿轮且转动轴的两端均与尾鳍固定架连接，尾鳍固定架与第二端连接，尾鳍穿过尾鳍固定架与转动轴连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述磁耦合装置还包括固定板，固定板与第二端连接，尾鳍固定架与第二端均连接，且尾鳍固定架和第二端分别位于固定板的两侧，连接轴穿过固定板与第一锥形齿轮传动连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述连接轴包括第一连接轴和套设于第一连接轴内的第二连接轴，第一连接轴设置有第一销孔，内部转子通过第一销孔与第一连接轴连接，第二连接轴的两端分别设置有第一轴套和第二轴套，第一轴套设置于凹陷槽内的第一轴套槽，第二轴套设置于固定板上的第二轴套槽，第二连接轴的远离第一轴套的一端穿过第二轴套并设置有第二销孔，第二连接轴通过第二销孔与第一锥形齿轮传动连接。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述第一连接轴的两端分别设置有用于安装卡簧的卡簧槽，内部转子位于两个卡簧槽的两端。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述尾仓固定架包括周壁和底壁，底壁盖装于周壁，周壁的远离底壁的一端与第二端连接，底壁朝向第二端的方向凹陷形成缺口，并将尾仓固定架分割成第一凹槽、缺口和第二凹槽，缺口的两侧均设置于通孔，转动轴穿过两个通孔并使转动轴的两端分别连接于第一凹槽和第二凹槽内的周壁上，尾鳍与转动轴的连接处位于缺口内。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述尾鳍上相对设置有两个尾鳍连接板，每个尾鳍连接板远离尾鳍的一端均与转动轴连接，且转动轴位于两个尾鳍连接板之间，每个尾鳍连接板的转动轴的连接处均位于缺口内。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述每个通孔的孔壁上设置有密封圈，转动轴穿过密封圈与周壁连接，周壁的远离底壁的一端设置有密封片，密封片位于周壁与第二端之间。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述周壁的位于第一凹槽的位置设置有第一轴承套，第一轴承套内设置有第一轴承，转动轴的一端安装于轴承。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述尾鳍固定架还包括轴承支架，轴承支架设置于周壁的位于第二凹槽的位置，轴承支架具有第二轴承套，第二轴承套内设置有第二轴承，转动轴的远离第一轴承的一端安装于第二轴承。一种水下机器人，包括头仓、前浮力仓、前浮力材料仓、主控仓、后浮力材料仓、后浮力仓、上述磁耦合仿生推进装置、两个滑翔翼机构和多根螺杆，两个滑翔翼机构分别设置于主控仓的两端，头仓、前浮力仓、前浮力材料仓、主控仓、后浮力材料仓、后浮力仓和磁耦合仿生推进装置的尾仓连接件之间均通过多根螺杆依次连接。本专利技术的较佳实施例提供的磁耦合仿生推进装置的有益效果是：舵机转动的时候，带动与舵机连接的外部转子转动，从而与外部转子连接的外圈磁铁发生转动，外圈磁铁和内圈磁铁通过凹陷槽隔开，由于磁效应，内圈磁铁发生转动，并带动内圈磁铁上的内部转子发生转动，从而使套设于内部转子内的连接轴转动，并带动连接轴上的第一锥形齿轮转动，由于第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合，所以，第二锥形齿轮也发生转动，并且由于第一锥形齿轮和第二锥形齿轮的设置，改变了转动方向，与第二锥形齿轮传动连接的转动轴发生转动，连接于转动轴上的尾鳍也发生运动。由于舵机的正转和反转，从而控制尾鳍发生摆动，使磁耦合仿生推进装置促进水下机器人运动。此磁耦合仿生推进装置的设置使尾仓壳体与尾鳍之间形成静密封，使其密封效果更好，避免运动发生的磨损，延长其使用寿命。本专利技术提供的水下机器人的有益效果是：水下机器人的头仓、前浮力仓、前浮力材料仓、主控仓、后浮力材料仓、后浮力仓和磁耦合仿生推进装置之间均通过多根螺杆依次连接，采用螺杆进行各仓段的安装，增减不同仓段只需更换相应长度的螺杆即可实现，可以快速响应多应用需求。各仓段的连接机械结构标准化，通过外周围的螺杆的连接，通过螺丝固定，方便拆装，并且可根据任务需求，增减不同的仓段实现不同的使命任务。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本专利技术的保护范围。图1为本专利技术实施例1提供的水下机器人的结构示意图；图2为本专利技术实施例1提供的水下机器人的连接结构示意图；图3为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置的剖视图；图4为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置中尾仓壳体的剖视图；图5为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置中尾仓连接件的结构示意图；图6为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置中磁耦合装置的结构示意图；图7为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置中磁耦合装置的第一剖视图；图8为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置中磁耦合装置的第二剖视图；图9为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置中连接轴的结构示意图；图10为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置中尾鳍固定架的第一结构示意图；图11为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置中尾鳍固定架的第二结构示意图；图12为本专利技术实施例2提供的磁耦合仿生推进装置中尾鳍固定架的剖视图。图标：100-水下机器人；110-头仓；120-前浮力仓；130-前浮力材料仓；140-主控仓；150-后浮力材料仓；160-后浮力仓；170-尾仓；180-尾鳍；190-滑翔翼机构；900-螺杆；200-磁耦合仿生推进装置；300-尾仓壳体；250-尾仓连接件；400-舵机；500-磁耦合装置；600-尾鳍固定架；310-圆台面；320-竖直舵面；311-第一端；312-第二端；260-隔板；240-连接件；241-O圈槽；242-卡口；243-螺纹孔；244-镂空部；313-凹陷槽；5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁耦合仿生推进装置，适用于水下机器人，其特征在于，包括尾仓壳体、尾仓连接件、舵机、磁耦合装置、尾鳍固定架和尾鳍，所述尾仓壳体具有第一端和第二端，所述第一端的横截面积大于所述第二端的横截面积，所述尾仓连接件设置于所述第一端，所述舵机的一端与所述尾仓连接件连接，所述第二端设置有用于安装所述磁耦合装置的凹陷槽，所述磁耦合装置包括第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、转动轴、和从外至内依次设置的外部转子、外圈磁铁、内圈磁铁、内部转子和连接轴，所述外部转子与所述舵机的远离所述尾仓连接件的一端连接，所述外圈磁铁设置于所述外部转子内，所述凹陷槽设置于所述外圈磁铁内，所述内圈磁铁设置于所述凹陷槽内，所述内部转子设置于所述内圈磁铁内，所述连接轴的一端插接于所述内部转子内，另一端与所述第一锥形齿轮传动连接，所述第一锥形齿轮与所述第二锥形齿轮啮合，所述转动轴穿过所述第二锥形齿轮且所述转动轴的两端均与所述尾鳍固定架连接，所述尾鳍固定架与所述第二端连接，所述尾鳍穿过所述尾鳍固定架与所述转动轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种磁耦合仿生推进装置，适用于水下机器人，其特征在于，包括尾仓壳体、尾仓连接件、舵机、磁耦合装置、尾鳍固定架和尾鳍，所述尾仓壳体具有第一端和第二端，所述第一端的横截面积大于所述第二端的横截面积，所述尾仓连接件设置于所述第一端，所述舵机的一端与所述尾仓连接件连接，所述第二端设置有用于安装所述磁耦合装置的凹陷槽，所述磁耦合装置包括第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、转动轴、和从外至内依次设置的外部转子、外圈磁铁、内圈磁铁、内部转子和连接轴，所述外部转子与所述舵机的远离所述尾仓连接件的一端连接，所述外圈磁铁设置于所述外部转子内，所述凹陷槽设置于所述外圈磁铁内，所述内圈磁铁设置于所述凹陷槽内，所述内部转子设置于所述内圈磁铁内，所述连接轴的一端插接于所述内部转子内，另一端与所述第一锥形齿轮传动连接，所述第一锥形齿轮与所述第二锥形齿轮啮合，所述转动轴穿过所述第二锥形齿轮且所述转动轴的两端均与所述尾鳍固定架连接，所述尾鳍固定架与所述第二端连接，所述尾鳍穿过所述尾鳍固定架与所述转动轴连接。2.根据权利要求1所述的磁耦合仿生推进装置，其特征在于，所述磁耦合装置还包括固定板，所述固定板与所述第二端连接，所述尾鳍固定架与所述第二端均连接，且所述尾鳍固定架和所述第二端分别位于所述固定板的两侧，所述连接轴穿过所述固定板与所述第一锥形齿轮传动连接。3.根据权利要求2所述的磁耦合仿生推进装置，其特征在于，所述连接轴包括第一连接轴和套设于所述第一连接轴内的第二连接轴，所述第一连接轴设置有第一销孔，所述内部转子通过所述第一销孔与所述第一连接轴连接，所述第二连接轴的两端分别设置有第一轴套和第二轴套，所述第一轴套设置于所述凹陷槽内的第一轴套槽，所述第二轴套设置于所述固定板上的第二轴套槽，所述第二连接轴的远离所述第一轴套的一端穿过所述第二轴套并设置有第二销孔，所述第二连接轴通过所述第二销孔与第一锥形齿轮传动连接。4.根据权利要求3所述的磁耦合仿生推进装置，其特征在于，所述第一连接轴的两端分别设置有用于安装卡簧的卡簧槽，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：范瑞峰，曹发阳，黄永健，
申请(专利权)人：深圳乐智机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44