一种用于水下机器人的具有螺旋桨驱动器的万向驱动机构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于水下机器人的具有螺旋桨驱动器的万向驱动机构，包括环形基体、转动设置在环形基体上的环形齿轮、固定设置在环形齿轮上的螺旋桨驱动器、用于驱动环形齿轮转动的齿轮驱动机构以及用于驱动环形基体转动的基体驱动机构。本发明专利技术中的基体驱动电机能够驱动环形基体绕机器人壳体转动，齿轮驱动电机能够驱动位于环形基体上的环形齿轮绕机器人壳体转动，由于螺旋桨驱动器被环形齿轮同步带动，故螺旋桨驱动器能够转动至相对于壳体的任意角度位置，也即能够提供任意角度的动力驱动。

A universal driving mechanism with underwater propeller actuators for underwater vehicles

The invention discloses a universal drive mechanism with a propeller driver for an underwater vehicle, including a ring base, a ring gear rotated on a ring base, a propeller driver fixed on a ring gear, a gear drive mechanism used to drive the rotation of a ring gear, and a ring base used to drive the ring gear. A body driving mechanism for body rotation. The matrix driving motor in the invention can drive the ring matrix to rotate around the robot shell, and the gear driving motor can drive the ring gear located on the ring matrix to rotate around the robot shell. Because the propeller driver is synchronously driven by the ring gear, the propeller driver can rotate to any angle relative to the shell. Position, that is to say, it can provide power driving at any angle.

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下机器人的具有螺旋桨驱动器的万向驱动机构
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种用于水下机器人的具有螺旋桨驱动器的万向驱动机构。
技术介绍
水下机器人多具有摄像机或摄像头，一般用于水文研究、水下监控、水下探查、水下救援、水下打捞、核电站水域监察以及水下石油作业平台清理等领域。现有的水下机器人，其驱动机构的动力方向相对于本体的方向一般是固定的，依靠改变舵方向来改变行进方向，这种行进方式难以满足较为复杂行动的需求。如何设计能以任意角度驱动行进的万向驱动机构是本领域的重要课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于水下机器人的具有螺旋桨驱动器的万向驱动机构。实现本专利技术目的的技术方案是：一种用于水下机器人的具有螺旋桨驱动器的万向驱动机构，包括环形基体、转动设置在环形基体上的环形齿轮、固定设置在环形齿轮上的螺旋桨驱动器、用于驱动环形齿轮转动的齿轮驱动机构以及用于驱动环形基体转动的基体驱动机构。上述方案中，环形基体包括环形平板部、环形封板部和环形挡台部；环形齿轮包括环形本体和设置在环形本体上表面的驱动齿部；环形齿轮套设在环形挡台部上，环形齿轮的底壁和环形平板部的顶壁滑动配合。上述方案中，环形封板部是环形平板部的内周边缘垂直向上凸出形成，环形挡台部是从环形平板部向上凸出的环形凸台。上述方案中，环形齿轮的内周壁和环形挡台部的外周壁滑动配合。上述方案中，环形封板部高出环形挡台部，环形封板部位于环形挡台部的内侧。上述方案中，环形封板部上转动设置有一个驱动齿轮和五个限位齿轮，驱动齿轮和限位齿轮均与环形齿轮适配；驱动齿轮和限位齿轮压接在环形齿轮的驱动齿部上。上述方案中，环形封板部的内周壁上设有向内突出的键孔部；键孔部固定设置在环形封板部的内壁上，键孔部设有键孔；基体驱动机构包括位于环形基体内侧的基体驱动电机，基体驱动电机的输出轴插入固定在键孔部的键孔中。上述方案中，环形封板部上还设有正对驱动齿轮设置的透孔，该透孔和基体驱动电机的输出轴同心设置。上述方案中，齿轮驱动机构包括位于环形基体内侧的齿轮驱动电机，该齿轮驱动电机的输出轴穿过环形封板部上的透孔后和驱动齿轮固定相连。上述方案中，螺旋桨驱动器的数量是两个，该两个螺旋桨驱动器对称设置在环形齿轮的两侧；各螺旋桨驱动器包括固定设置在环形齿轮外周壁上的驱动室、设置在驱动室中的桨叶驱动电机和转动设置在驱动室外壁上的螺旋桨，各桨叶驱动电机驱动相应一个螺旋桨转动。本专利技术具有积极的效果：基体驱动电机能够驱动环形基体绕机器人壳体转动，齿轮驱动电机能够驱动位于环形基体上的环形齿轮绕机器人壳体转动，由于螺旋桨驱动器被环形齿轮同步带动，故螺旋桨驱动器能够转动至相对于壳体的任意角度位置，也即能够提供任意角度的动力驱动。附图说明图1为本专利技术的一种立体结构示意图；图2为图1所示万向驱动器中环形基体的一种立体结构示意图；图3为图2所示环形基体从另一角度观察时的一种立体结构示意图；图4为采用图1所示万向驱动器所制机器人的一种立体结构示意图；图5为图4所示机器人从另一角度观察时的一种立体结构示意图；图6为图4所示机器人的一种仰视图。附图标记为：壳体1，半球形观察窗11，清扫机构2，半环形支持板21，清扫刷22，清扫驱动电机的输出轴23，销轴24，环形基体4，环形平板部41，环形封板部42，环形挡台部43，驱动齿轮44，限位齿轮45，键孔部46，键孔461，透孔47，环形齿轮5，环形本体51，驱动齿部52，齿轮驱动机构6，齿轮驱动电机的输出轴61，螺旋桨驱动器7，驱动室71，螺旋桨72。具体实施方式（实施例1）本实施例是一种用于水下机器人的万向驱动机构，见图1至图3所示，包括环形基体4、转动设置在环形基体上的环形齿轮5、用于驱动环形齿轮转动的齿轮驱动机构（图上未画出）、设置在环形齿轮上的两个螺旋桨驱动器7以及用于驱动环形基体转动的基体驱动机构（图上未画出）。环形基体4包括环形平板部41、环形封板部42和环形挡台部43，环形封板部是环形平板部的内周边缘垂直向上凸出形成，环形挡台部是从环形平板部向上凸出的环形凸台。环形封板部高出环形挡台部，环形封板部位于环形挡台部的内侧。环形齿轮包括环形本体51和设置在环形本体上表面的驱动齿部52；环形齿轮套设在环形挡台部上，环形齿轮的内周壁和环形挡台部的外周壁滑动配合，环形齿轮的底壁和环形平板部41的顶壁滑动配合。环形封板部上转动设置有一个驱动齿轮44和五个限位齿轮45，驱动齿轮和限位齿轮均与环形齿轮适配；驱动齿轮和限位齿轮压接在环形齿轮的驱动齿部上，从而将环形齿轮压接在环形基体的环形平板部上，防止环形齿轮上下晃动。本实施例中，驱动齿轮和限位齿轮的形状大小均是相同的。环形封板部的内周壁上设有向内突出的键孔部46；键孔部固定设置在环形封板部的内壁上，键孔部设有键孔461；基体驱动机构包括位于环形基体内侧的基体驱动电机，基体驱动电机的输出轴插入固定在键孔部的键孔中。环形封板部上还设有正对驱动齿轮44设置的透孔47，该透孔和基体驱动电机的输出轴同心设置。齿轮驱动机构包括位于环形基体内侧的齿轮驱动电机，该齿轮驱动电机的输出轴穿过环形封板部上的透孔47后和驱动齿轮固定相连。本实施例中，基体驱动电机的输出轴和齿轮驱动电机的输出轴是同心设置，齿轮驱动电机的输出轴还作为基体转动的转动轴。两个螺旋桨驱动器7对称设置在环形齿轮的两侧，各螺旋桨驱动器7包括固定设置在环形齿轮外周壁上的驱动室71、设置在驱动室中的桨叶驱动电机和转动设置在驱动室外壁上的螺旋桨72，各桨叶驱动电机驱动相应一个螺旋桨转动；优选的方案是，两个螺旋桨产生的动力方向相同。（应用例1）本应用例是采用上述实施例1制成的一种能以任意角度驱动的水下机器人，见图4至图6所示，包括壳体1、内置于壳体中的摄像模块和用于驱动壳体移动的万向驱动机构。壳体的整体形状为球形，壳体的下部设有透明的半球形观察窗11；摄像模块包括内置于壳体中的具有驱动电机的云台机构、设置在云台机构上的摄像头和设置在云台机构上的照明灯（图上未画出）。摄像头固定设置在云台机构的底部，摄像头正对半球形观察窗的透明壁体。万向驱动机构包括固定设置在壳体上的环形基体4、转动设置在环形基体上的环形齿轮5、用于驱动环形齿轮且绕壳体转动的齿轮驱动机构6、设置在环形齿轮上的两个螺旋桨驱动器7以及用于驱动环形基体绕壳体转动的基体驱动机构。环形基体4包括环形平板部41、环形封板部42和环形挡台部43，环形封板部是环形平板部的内周边缘垂直向上凸出形成，环形挡台部是从环形平板部向上凸出的环形凸台。环形封板部高出环形挡台部，环形封板部位于环形挡台部的内侧。壳体和环形基体同心设置。环形齿轮包括环形本体51和设置在环形本体上表面的驱动齿部52；环形齿轮套设在环形挡台部上，环形齿轮的内周壁和环形挡台部的外周壁滑动配合，环形齿轮的底壁和环形平板部41的顶壁滑动配合。环形封板部上转动设置有一个驱动齿轮44和五个限位齿轮45，驱动齿轮和限位齿轮均与环形齿轮适配；驱动齿轮和限位齿轮压接在环形齿轮的驱动齿部上，从而将环形齿轮压接在环形基体的环形平板部上，防止环形齿轮上下晃动。本应用例中，驱动齿轮和限位齿轮的形状大小均是相同的。环形封板部的内周壁上设有向内突出的键孔部46；键孔部固定设置在环形封板部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水下机器人的具有螺旋桨驱动器的万向驱动机构，其特征在于：包括环形基体、转动设置在环形基体上的环形齿轮、固定设置在环形齿轮上的螺旋桨驱动器、用于驱动环形齿轮转动的齿轮驱动机构以及用于驱动环形基体转动的基体驱动机构；环形基体包括环形平板部、环形封板部和环形挡台部；环形齿轮包括环形本体和设置在环形本体上表面的驱动齿部；环形齿轮套设在环形挡台部上，环形齿轮的底壁和环形平板部的顶壁滑动配合；环形封板部的内周壁上设有向内突出的键孔部；键孔部固定设置在环形封板部的内壁上，键孔部设有键孔；基体驱动机构包括位于环形基体内侧的基体驱动电机，基体驱动电机的输出轴插入固定在键孔部的键孔中。

【技术特征摘要】
1.一种用于水下机器人的具有螺旋桨驱动器的万向驱动机构，其特征在于：包括环形基体、转动设置在环形基体上的环形齿轮、固定设置在环形齿轮上的螺旋桨驱动器、用于驱动环形齿轮转动的齿轮驱动机构以及用于驱动环形基体转动的基体驱动机构；环形基体包括环形平板部、环形封板部和环形挡台部；环形齿轮包括环形本体...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻伟辉，
申请(专利权)人：乐清市风杰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33