一种水下机器人的自发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供的一种水下机器人的自发电装置，包括控制系统、蓄电池和发电机构，其中，所述控制系统分别与蓄电池和发电机构连接；所述发电机构的电能输出端与蓄电池的电能输入端连接；所述蓄电池的电能输出端与水下机器人的电源输入端连接；本实用新型专利技术能够利用水流蕴含的能量满足自发电水下机器人长时间大范围的使用；避免了反复打捞，节省使用成本和时间。时间。时间。

【技术实现步骤摘要】
一种水下机器人的自发电装置


[0001]本技术属于水下机器人发电
，特别涉及一种水下机器人的自发电装置。

技术介绍

[0002]目前，现有的水下机器人一般采用外部电缆供能或自带蓄电池供能的方式工作。前者可以保证水下机器人以较高的功率运行，但电缆本身需要保护且重量较大，限制了自发电水下机器人工作范围，且在复杂水域条件下可靠性差，一般来说，电缆供电的自发电水下机器人，其电缆长度在1
‑
5百米的数量级，电缆也容易损坏；对于自带蓄电池的水下机器人，由于蓄电池电量有限，其有效工作时间一般在2
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8小时，而且对于设备总功率有限制，低功率的设备水下工作效果相对较差。在一次工作中需要反复打捞更换蓄电池，效率较低。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种水下机器人的自发电装置，解决了现有的水下机器人采用外部电源导致效率低的问题，本技术利用水流与水下机器人相对运动的机械能，转化成电能供给水下机器人，则可以实现设备的自发电，提高水下工作的效率。
[0004]为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0005]本技术提供的一种水下机器人的自发电装置，包括控制系统、蓄电池和发电机构，其中，所述控制系统分别与蓄电池和发电机构连接；所述发电机构的电能输出端与蓄电池的电能输入端连接；所述蓄电池的电能输出端与水下机器人的电源输入端连接。
[0006]优选地，所述发电机构包括叶轮和发电机，其中，叶轮的动力输出端连接发电机的输入端，发电机的电能输出端连接蓄电池的电能输入端；所述发电机置于水下机器人的内腔中。
[0007]优选地，所述叶轮包括叶片和叶轮转轴，其中，叶轮转轴的一端与发电机连接，另一端置于水下机器人外侧，且该端沿其圆周方向均布有三个叶片。
[0008]优选地，所述叶轮转轴上安装有用于控制叶片开合的姿态控制机构。
[0009]优选地，所述姿态控制机构包括驱动件、姿态控制件、连杆和支撑杆，其中，所述驱动件与姿态控制件驱动连接；所述姿态控制件安装在叶轮转轴上；所述连杆的一端与叶片的尾部铰接连接；所述连杆的自由端滑动安装在姿态控制件上；所述支撑杆的一端铰接在连杆上；所述支撑杆的自由端铰接在姿态控制件上。
[0010]优选地，所述姿态控制件为平板结构，所述平板结构的端面上开设有T型槽；所述连杆的自由端滑动安装在T型槽内；所述支撑杆的自由端铰接在平板结构的边沿处。
[0011]优选地，所述驱动件包括电机、丝杠和推环，其中，所述丝杠的一端为圆筒结构，该圆筒结构套装在叶轮转轴上；且该圆筒结构端的外壁上开设有外螺纹；所述推环套装在所述丝杠的外螺纹端；所述电机安装在水下机器人的内腔中，且所述电机的输出轴与该丝杠的另一端驱动连接；
[0012]所述推环与连杆连接。
[0013]优选地，所述姿态控制机构还包括有用于对叶片进行锁死的限位机构。
[0014]优选地，所述限位机构包括步进电机、十字状凸轮结构、楔子和弹簧，其中，所述步进电机的输出轴上套装有十字状凸轮结构，所述十字状凸轮结构置于叶片转轴的内腔中；所述叶片转轴的侧壁上沿其圆周方向均布有四个通孔；所述丝杠的侧壁上沿其圆周方向均布有四个卡槽；所述四个卡槽的位置与四个通孔的位置相对应；所述十字状凸轮结构的四个凸处均通过弹簧与楔子连接；所述楔子穿过通孔与卡槽相配合。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016]本技术提供的一种水下机器人的自发电装置，叶轮在水流驱动下旋转，带动发电机转轴同步转动，发电机转子切割磁感线将机械能转化为电能，通过线缆为蓄电池充电；电池充满后驱动自发电水下机器人正常工作，此时自发电装置不再运转；当设备再次需要充电时，控制系统指令自发电装置重启，重复充电；这样往复循环，利用水流蕴含的能量满足自发电水下机器人长时间大范围的使用；避免了反复打捞，节省使用成本和时间。
附图说明
[0017]图1是本技术的流程示意图；
[0018]图2是连杆和叶片卡扣连接主视图；
[0019]图3是连杆和叶片卡扣连接俯视图；
[0020]图4是支撑杆和圆柱销轴的连接主视图；
[0021]图5是支撑杆和圆柱销轴的连接俯视图；
[0022]图6是支撑杆和连杆之间的连接示意图；
[0023]图7是姿态控制件的结构示意图；
[0024]图8是连杆和姿态控制件的连接示意图；
[0025]图9是丝杠和叶片转轴之间的合示意图；
[0026]图10是丝杠和叶片转轴之间的开示意图；
[0027]图11是姿态控制机构的合示意图；
[0028]图12是姿态控制机构的开示意图。
[0029]其中，1、连接杆 2、叶片卡扣 3、支撑杆 4、圆柱销轴 5、姿态控制件 6、T型槽 7、丝杠 8、叶片转轴 9、十字状凸轮结构 10、楔子 11、推环。
具体实施方式
[0030]下面结合附图，对本技术进一步详细说明。
[0031]如图1至图12所示，本技术提供的一种水下机器人的自发电装置，包括自发电装置本体、控制系统和防水外壳，其中，自发电装置本体的一部分设置在水下机器人的内腔中，用于向水下机器人的动力系统提供电源；其一部分置于水下机器人的外侧；控制系统与自发电装置本体电连接；防水外壳置于自发电装置本体和水下机器人之间。
[0032]自发电装置本体包括蓄电池、叶轮和发电机，其中，叶轮的动力输出端连接发电机的输入端，发电机的电能输出端连接蓄电池的电能输入端。
[0033]所述发电机属于1kw以下的微小型，型号众多，可以根据实际需求选型。发电机安
装在机器人内部平台上，转轴和机器人外壳上的预留孔同心即可。
[0034]所述叶轮包括叶片、姿态控制件5和叶轮转轴8，其中，叶轮转轴8的一端与发电机连接，另一端置于水下机器人外侧，且该端沿其圆周方向均布有三个姿态控制件5，每个姿态控制件5上设置有一个叶片。
[0035]叶片外形与一般的轮机叶片或者螺旋桨类似，但尾部独立出一根连杆1，所述连杆1的与叶片之间铰接连接。
[0036]所述连杆1另一端是一个与连杆1垂直的圆柱体结构的叶片卡扣2；类比的话，叶片和连杆1类似门板，叶片卡扣2类似门轴。
[0037]连杆1内部有镂空部分，镂空部分中间有一圆孔用来固定圆柱销轴4，圆柱销轴4的自由端与支撑杆3的一端连接，所述支撑杆3的另一端与姿态控制件5尾部铰接；如图所示，连杆1可以容纳支撑杆3，叶片收起和展开时，支撑杆3能够以圆柱销轴4为轴心转动，与姿态控制件5配合，起到约束连杆1姿态的作用。
[0038]姿态控制件5可通过螺丝或者焊接等方式安装在叶轮转轴8上，安装后外表类似轴键。如图所示，姿态控制件5上开设有贯通的T型槽6，叶片尾部的叶片卡扣2可在T型槽的横向槽内往复滑动，滑动时，连杆1就从T型槽的竖向槽摆动进出。
[0039]如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人的自发电装置，其特征在于，包括控制系统、蓄电池和发电机构，其中，所述控制系统分别与蓄电池和发电机构连接；所述发电机构的电能输出端与蓄电池的电能输入端连接；所述蓄电池的电能输出端与水下机器人的电源输入端连接；所述发电机构包括叶轮和发电机，其中，叶轮的动力输出端连接发电机的输入端，发电机的电能输出端连接蓄电池的电能输入端；所述发电机置于水下机器人的内腔中。2.根据权利要求1所述的一种水下机器人的自发电装置，其特征在于，所述叶轮(4)包括叶片和叶片转轴(8)，其中，叶片转轴(8)的一端与发电机连接，另一端置于水下机器人外侧，且该端沿其圆周方向均布有三个叶片。3.根据权利要求2所述的一种水下机器人的自发电装置，其特征在于，所述叶片转轴(8)上安装有用于控制叶片开合的姿态控制机构。4.根据权利要求3所述的一种水下机器人的自发电装置，其特征在于，所述姿态控制机构包括驱动件、姿态控制件(5)、连杆(1)和支撑杆(3)，其中，所述驱动件与姿态控制件(5)驱动连接；所述姿态控制件安装在叶片转轴(8)上；所述连杆(1)的一端与叶片的尾部铰接连接；所述连杆(1)的自由端滑动安装在姿态控制件(5)上；所述支撑杆(3)的一端铰接在连杆(1)上；所述支撑杆(3)的自由端铰接在姿态控制件(5)上。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨剑，田仲伟，李超毅，秦鹏翔，金峰，周虎，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：