水下机器人紧急上浮装置及水下机器人制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种水下机器人紧急上浮装置及水下机器人，包括密封耐压舱体，密封耐压舱体上设有电磁铁、配重块、浮力块、气囊及充气机构，所述电磁铁与密封耐压舱体固定，电磁铁通电将配重块吸合在密封耐压舱体外部，所述充气机构包括充气口，气囊固定在密封耐压舱体外部且与充气口连通，气囊与充气口连通处设有电控阀；所述浮力块固定在密封耐压舱外部且用于平衡配重块；优点为：当遇到故障时，可以通过主动停止电磁铁工作或被动断电导致电磁铁工作的方式进行抛载作业，使水下机器人整体浮力大于重力从而自动上浮，此外还能打开电磁阀向气囊内充气，提升浮力，增加水下机器人上浮的速度，降低由于机器人故障失控以及上浮过程中产生的风险。产生的风险。产生的风险。

Emergency floating device of underwater robot and underwater robot

【技术实现步骤摘要】
水下机器人紧急上浮装置及水下机器人


[0001]本技术属于水下机器人领域，尤其涉及一种水下机器人紧急上浮装置及水下机器人。

技术介绍

[0002]水下机器人作为目前人类探索海洋环境、开发海洋资源的主要工具，具有极高的科技含量和价值，但水下环境多变有时还较恶劣，水下机器人在此环境下作业时就可能因为各种突发事件而发生故障。一般水下机器人在预期作业环境会遇到此类状况时都会设置紧急上浮装置，比较常见的是抛载式，就是水下机器人作业时携带一定负载，当遇到需要紧急上浮状态时，主动抛离负载从而获得浮力主动上浮；另外一类是充气式，就是在水下机器人携带高压充气系统，在需要上浮时给气囊充气从而获得浮力。
[0003]但无论是抛载式还是充气式都存在一定弊端，抛载式存在以下缺陷： 1. 现有机械式抛物方式的紧急上浮装置结构都较为复杂； 2. 机械式抛物均需要供电支持才能工作，一旦遇到断电或者失去连接导致无法控制的时候就难以工作，因此不能作为紧急上浮装置来使用。而充气式紧急上浮装置虽然可以在断电条件下使用，但因为充气高压气瓶内压限制，当水下机器人工作在较深的水域时，外部压力一旦大于气瓶内压，就会导致充气系统无法正常工作，进而无法实现紧急上浮的功能。
[0004]基于此，本案由此提出。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种可以在各种水深条件下，在各种突发状况下仍正常工作的水下机器人紧急上浮装置。
[0006]为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：
[0007]一种水下机器人紧急上浮装置，包括密封耐压舱体，密封耐压舱体上设有电磁铁、配重块、浮力块、气囊及充气机构，所述电磁铁与密封耐压舱体固定，电磁铁通电将配重块吸合在密封耐压舱体外部，所述充气机构包括出气口，气囊固定在密封耐压舱体外部且与出气口连通，气囊与出气口连通处设有电控阀；所述浮力块固定在密封耐压舱外部且用于平衡配重块。
[0008]进一步的，所述密封耐压舱体的底部设有基槽，基槽开口处固定有磁铁压盖，所述电磁铁通过磁铁压盖固定在基槽内，配重块吸合固定在密封耐压舱的底部；所述基槽内设有用于连接电磁铁电缆的过壁接头。
[0009]进一步的，所述充气机构设置在密封耐压舱体内，其出气口朝向密封耐压舱体的顶部，所述密封耐压舱体的顶部开口且设有端盖，端盖上连有法兰，所述气囊一端开口用于进气且开口处设有翻边，气囊的翻边上设有与法兰固定的气囊压盖，安装时，所述翻边位于气囊压盖与法兰中间以实现气囊的固定。
[0010]进一步的，所述充气机构包括固定支架和气瓶，固定支架安装在密封耐压舱体内，
气瓶固定在固定支架上，所述气瓶用于给气囊充气。
[0011]进一步的，所述固定支架包括底层板、中层板以及顶层板，相邻两层板之间设有连接柱，所述底层板、中层板以及顶层板的中部设有同轴的安装孔，所述气瓶安装在安装孔上。
[0012]进一步的，所述底层板和/或中层板和/或顶层板上设有载板，密封耐压舱体内设有电池包和控制模块，电池包用于应急供电，所述电池包和控制模块安装在载板上。
[0013]进一步的，所述电控阀包括用于启闭出气口的电磁阀。
[0014]进一步的，所述电控阀包括用于调压的调压阀。
[0015]进一步的，所述密封耐压舱体外部设有水密连接器安装面。
[0016]一种水下机器人，包括上述的紧急上浮装置。
[0017]本技术的优点在于：水下机器人作业时，当遇到通讯中断、推进器卡死、推进器故障、供电故障时，可以通过主动停止电磁铁工作或被动断电导致电磁铁工作的方式进行抛载作业，使水下机器人整体浮力大于重力从而自动上浮，进一步的在通讯为中断的情况下或者提前设置在发生通讯中断或断电等条件下，开启设备内部电池包进行供电，打开电磁阀向气囊内充气，充气后的气囊可以进一步提升水下机器人的整体浮力，增加水下机器人上浮的速度，降低由于机器人故障失控以及上浮过程中产生的风险。
附图说明
[0018]图1为实施例中该紧急上浮装置的三维构造示意图；
[0019]图2为图1中紧急上浮装置的内部构造示意图；
[0020]图3为图1的爆炸示意图；
[0021]图4为图1的剖视示意图；
[0022]图5为实施例中固定支架的爆炸示意图；
[0023]标号说明
[0024]气囊1，翻边101，气囊压盖2，法兰3，浮力块4，密封耐压舱体5，端盖501，配重块6，水密连接器7，电池包8，控制器电路板9，电磁铁10，电磁阀11，调压阀12，固定支架13，底层板131，中层板132，顶层板133，连接柱134，载板135，安装孔136，气瓶14，磁铁压盖15。
具体实施方式
[0025]以下结合实施例对本技术作进一步详细描述。
[0026]本实施例提出一种水下机器人紧急上浮装置，如图1至5所示，包括密封耐压舱体5，密封耐压舱体5的底部中心开设有用于安装电磁铁10的基槽，基槽开口处固定有磁铁压盖15，电磁铁10安装在基槽内并通过磁铁压盖15与耐压舱体固定，同时，基槽内设有用于连接电磁铁10电缆的过壁接头。密封耐压舱体5的底部外侧设有配重，在设备工作时，配重块6吸附于电磁铁10的作业面上，这里需要注意的是，配重需要在设备通电后才能吸附在电磁铁10的吸附面上。配重块6可以根据需求调整总体大小。
[0027]密封耐压舱体5的外表面上固定有浮力块4，浮力块4的大小根据配重块6的大小而定，用来使设备整体达到零浮力状态。作为优选，浮力块4可模块化设计，可以根据水下机器人整机外形和浮力需要进行增减。
[0028]密封耐压舱体5的外表面上还设有水密连接器安装面，且水密连接器安装面与浮力块4相对设置。
[0029]密封耐压舱体5内安装有固定支架13，如图5所示，固定支架13从下到上依次由底层板131、下连接柱134、中层板132、上连接柱134和顶层板133组成，连接柱134采用螺柱，各层板之间靠下连接柱134和上连接柱134的螺纹夹紧固定（如图5所示，理论上最底部还应该有一组螺栓，最顶部还应该有一组螺母，底部的螺栓穿过底层板131安装孔136与下螺柱锁紧，顶部的螺母与穿过顶层板133的上螺柱螺纹锁紧，只不过图中没有画出来）。所述底层板131、中层板132以及顶层板133的中部设有同轴的安装孔136，安装孔136上装有高压气瓶14，高压气瓶14的出气口位置依次连接调压阀12和电磁阀11。固定支架13的中层板132一侧设有载板135，该载板135上固定有电池包8；固定支架13的顶层板133一侧设有载板135，该载板135用来固定控制器电路板9。
[0030]密封耐压舱体5的顶部开口且设有端盖6，端盖6上连有法兰3，高压气瓶14的出气口朝向密封耐压舱体5的顶部开口。密封耐压舱体5的顶部外侧设有气囊1，所述气囊1一端开口且与气瓶14的出气口连通，调压阀12和电磁阀11设置在该连通处。气囊1的开口处设有翻边101，气囊1的翻边101上设有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人紧急上浮装置，其特征在于：包括密封耐压舱体，密封耐压舱体上设有电磁铁、配重块、浮力块、气囊及充气机构，所述电磁铁与密封耐压舱体固定，电磁铁通电将配重块吸合在密封耐压舱体外部，所述充气机构包括出气口，气囊固定在密封耐压舱体外部且与出气口连通，气囊与出气口连通处设有电控阀；所述浮力块固定在密封耐压舱外部且用于平衡配重块。2.如权利要求1所述的一种水下机器人紧急上浮装置，其特征在于：所述密封耐压舱体的底部设有基槽，基槽开口处固定有磁铁压盖，所述电磁铁通过磁铁压盖固定在基槽内，配重块吸合固定在密封耐压舱的底部；所述基槽内设有用于连接电磁铁电缆的过壁接头。3.如权利要求1所述的一种水下机器人紧急上浮装置，其特征在于：所述充气机构设置在密封耐压舱体内，其出气口朝向密封耐压舱体的顶部，所述密封耐压舱体的顶部开口且设有端盖，端盖上连有法兰，所述气囊一端开口用于进气且开口处设有翻边，气囊的翻边上设有与法兰固定的气囊压盖，安装时，所述翻边位于气囊压盖与法兰中间以实现气囊的固定。4.如权利要求1所述的一种水下机器人紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘如东，杨艳彬，张川，刘滨，
申请(专利权)人：哈工大机器人集团杭州湾国际创新研究院，
类型：新型
国别省市：