缆线空间姿态监测传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种缆线空间姿态监测传感器，包括电滑环定子、电滑环转子以及转子钟摆，定子转轴贯穿上述三者，且上部与所述电滑环定子固定，所述转子钟摆安装于所述电滑环转子且两者能够共同围绕所述定子转轴并相对于所述电滑环定子转动；所述转子钟摆的径向相对两侧分别设有配重块和姿态传感器电路板。本发明专利技术所提供的缆线空间姿态监测传感器构造简洁，各部件分工明确，可以在水下缆系双机器人的缆线张紧情况下稳定工作，并实现对缆线姿态角的监测，从而实现水下双机器人的空间坐标的确定。与现有的试验装置相比，本发明专利技术缆线空间姿态监测传感器结构简单、实用性强、成本低、效率高，可以实现水下双机器人的空间定位。

【技术实现步骤摘要】
缆线空间姿态监测传感器
本专利技术涉及海洋探测
，尤其涉及一种缆线空间姿态监测传感器。
技术介绍
近些年来，随着海洋前沿科学技术的发展，有关海洋的各个领域有了越来越多的发现和研究，尤其是水下多机器人的研究，其中就包括缆系双机器人研究等相关领域。有关水下缆系双机器人的相对定位研究，通常是通过声呐、相机等声学和光学设备来实现。但是缆系双机器人在水下连续作业会对二者相对定位产生很大影响，例如较大噪声、产生大量浑浊物等等，这样的工作环境给声呐定位和水下光学定位产生巨大的挑战。如何将对水下缆系双机器人的相对空间进行定位是迫切要解决的难题，所以开发出一种缆线空间姿态检测传感器变得越来越迫切。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、实用性强、成本低、效率高的缆线空间姿态监测传感器。为实现上述目的，本专利技术提供了一种缆线空间姿态监测传感器，包括电滑环定子、电滑环转子以及转子钟摆，定子转轴贯穿上述三者，且上部与所述电滑环定子固定，所述转子钟摆安装于所述电滑环转子且两者能够共同围绕所述定子转轴并相对于所述电滑环定子转动；所述转子钟摆的径向相对两侧分别设有配重块和姿态传感器电路板。优选地，所述转子钟摆通过沿径向延伸的连接臂支撑所述配重块。优选地，所述转子钟摆的外侧安装有电路板密封罩，所述姿态传感器电路板设于所述电路板密封罩之中并通过第一螺栓与所述转子钟摆连接。优选地，所述定子转轴的上部和下部分别设有上部拉环和下部拉环。优选地，所述定子转轴内部中空且上部和下部均设有内螺纹，所述上部拉环和所述下部拉环均与所述定子转轴螺纹连接。优选地，所述电滑环定子的上部还设有定子出线口。优选地，所述转子钟摆的侧部还设有转子出线口。本专利技术所提供的缆线空间姿态监测传感器构造简洁，各部件分工明确，可以在水下缆系双机器人的缆线张紧情况下稳定工作，并实现对缆线姿态角的监测，从而实现水下双机器人的空间坐标的确定。与现有的试验装置相比，本专利技术缆线空间姿态监测传感器结构简单、实用性强、成本低、效率高，可以实现水下双机器人的空间定位。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例所提供缆线空间姿态监测传感器的结构示意图；图2为图1中定子出线口与转子出线口的位置示意图。图1至图2中的附图标记如下：1-定子主轴、2-上部拉环、3-电滑环定子、4-电滑环转子、5-第一螺栓、6-姿态传感器电路板、7-电路板密封罩、8-转子钟摆、9-下部拉环、10-配重块、11-第二螺栓。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术核心是提供一种缆线空间姿态监测传感器，结构简单、实用性强、成本低、效率高。请参考图1和图2，图1是本专利技术的一个较佳实施例的缆线空间姿态监测传感器的外部主视图；图2是本专利技术的一个较佳实施例的缆线空间姿态监测传感器的定子与转子出线口示意图。在一种具体实施方式中，本专利技术提供的缆线空间姿态监测传感器的主要结构包括定子转轴1、电滑环定子3、电滑环转子4以及转子钟摆8等，其中，定子转轴1将同时将电滑环定子3、电滑环转子4以及转子钟摆8贯穿。电滑环定子3位于上部，并相对于定子转轴1周向位置固定；与此不同，电滑环转子4与定子转轴1的周向位置并不固定，从而能够围绕该定子转轴1相对于电滑环定子3周向相对转动。与电滑环定子3相比，电滑环转子4位于较靠下的位置。转子钟摆8安装于电滑环转子4的下侧，两者可通过第二螺栓11连接，且两者在周向的位置相对固定，因而转子钟摆8和电滑环转子4可以同步相对于电滑环定子3转动。转子钟摆8的外侧还安装有配重块10，配重块10位于转子钟摆8一侧适当的位置，以使其重力能够以适当的力臂作用于转子钟摆8。为了获得更为合适的力臂，可以通过连接臂将转子钟摆8与配重块10连接。当然，配重块10及连接臂相对于转子钟摆8是不能发生周向转动的。转子钟摆8的外侧还设有姿态传感器电路板6，以获取传感器的实时姿态角，其信号线连接到电滑环转子3内壁的导线。姿态传感器电路板6与配重块10分别位于转子钟摆8的径向上相对的两侧。这样，配重块10可以通过转子钟摆8带动电滑环转子4发生旋转，从而使姿态传感器电路板6的横滚角与配重块10重力的法向保持一致。为了能够形成对姿态传感器电路板6的有效保护，可以在转子钟摆8的外侧设置电路板密封罩7，其外缘通过密封胶密封，从而在两者之间形成一个密封的空间，姿态传感器电路板6因此可以设置于上述密封空间内。可以通过第一螺栓5将姿态传感器电路板6安装于转子钟摆8。此外，定子转轴1的上部可以设置上部拉环2，下部可以设置下部拉环9；两者均可以用于固定缆线。定子转轴1可以具有中空的内部结构，可用于穿过缆线，并可以进一步在其上部和下部均设置内螺纹，从而可以通过螺纹连接上部拉环2和下部拉环9。需要时可以将线缆穿过定子主轴1，此时，上部拉环2和下部拉环9可以不使用。如图2所示，电滑环定子3的上部还设有定子出线口a，转子钟摆8的侧部还设有转子出线口b。在缆系双机器人下水之前，用密封胶灌封，主要是对电路板密封罩7、定子出线口a和转子出线口b的密封，同时将传感器的导线接入其中一个机器人的监测电路，实现缆线姿态角的实时获取。在缆系双机器人下水之后，双机器人二者之间的缆线始终保持张紧，无论二者如何运动，配重块10始终指向重力方向，会带动转子钟摆8旋转，使转子钟摆8上的姿态传感器电路板6的法向始终与重力方向在同一平面内，所以缆线的实时姿态角可以通过姿态传感器电路板6获取，通过空间旋转变换即可解算出机器人之间的相对空间坐标。本专利技术所提供的缆线空间姿态监测传感器构造简洁，各部件分工明确，可以在水下缆系双机器人的缆线张紧情况下稳定工作，并实现对缆线姿态角的监测，从而实现水下双机器人的空间坐标的确定。与现有的试验装置相比，本专利技术缆线空间姿态监测传感器结构简单、实用性强、成本低、效率高，可以实现水下双机器人的空间定位。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。以上对本专利技术所提供的缆线空间姿态监测传感器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缆线空间姿态监测传感器，其特征在于，包括电滑环定子(3)、电滑环转子(4)以及转子钟摆(8)，定子转轴(1)贯穿上述三者，且上部与所述电滑环定子(3)固定，所述转子钟摆(8)安装于所述电滑环转子(4)且两者能够共同围绕所述定子转轴(1)并相对于所述电滑环定子(3)转动；所述转子钟摆(8)的径向相对两侧分别设有配重块(10)和姿态传感器电路板(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种缆线空间姿态监测传感器，其特征在于，包括电滑环定子(3)、电滑环转子(4)以及转子钟摆(8)，定子转轴(1)贯穿上述三者，且上部与所述电滑环定子(3)固定，所述转子钟摆(8)安装于所述电滑环转子(4)且两者能够共同围绕所述定子转轴(1)并相对于所述电滑环定子(3)转动；所述转子钟摆(8)的径向相对两侧分别设有配重块(10)和姿态传感器电路板(6)。


2.如权利要求1所述的缆线空间姿态监测传感器，其特征在于，所述转子钟摆(8)通过沿径向延伸的连接臂支撑所述配重块(10)。


3.如权利要求2所述的缆线空间姿态监测传感器，其特征在于，所述转子钟摆(8)的外侧安装有电路板密封罩(7)，所述姿态传感器电路板(6)设于所述电路板密封罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，陈铭，程里平，肖建宇，马浩翔，谢家华，
申请(专利权)人：中国科学院深海科学与工程研究所，
类型：发明
国别省市：海南;46