水下自主对接无线充电平台及水下机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种结构简单、占用空间较小、提高对接精确度和充电效率、提高使用寿命的水下自主对接无线充电平台及水下机器人，其包括平台和固定在平台上的充电装置；所述平台上设有两个平行的轨道槽，且轨道槽的内壁均为斜面；所述充电装置位于两个轨道槽之间，充电装置的充电口处设有密封板且密封板由升降机构控制升降；所述两个轨道槽上方，靠近充电装置段对称设有挡板；所述挡板处均设有锁扣机构，轨道槽中的机器人由挡板和锁扣机构锁定充电。电。电。

【技术实现步骤摘要】
水下自主对接无线充电平台及水下机器人


[0001]本技术涉及一种水下机器人领域，尤其是一种水下机器人及与其自主对接的无线充电平台。

技术介绍

[0002]水下机器人也称为无人潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人，常用于勘探、采集、维修、基建、军用与搜救等作业，例如应用于海洋开发的无人水下航行器（即UUV）。水下机器人通常需要在水下长期工作，为此出现了各种水下充电装置，例如CN114347830A，公开了一种多类型UUA对接充电装置，其包括导向机构、V型夹、水下灯、夹持臂、充电机构、定位模块、水下定位信标、滑块机构、液压缸活塞杆、液压缸体、底座；导向机构由导向板、连接架、摆动液压缸、支撑座组成。该对接充电装置通过调整导向板角度和夹持臂的位置，实现多类型UUV的快速导向和可靠对接，通过调整充电模块的位置实现快速充电，但也存在了几个问题：其一，夹持臂的设计，结构还是比较复杂，占用空间较大，夹持过程中也容易与水下异物发生缠绕，故障率较高，使用寿命较短；其二，机器人和充电模块都要进行调整才能进行充电，对接效率低且一旦发生颠簸，将极大地降低受电效率。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种结构简单、占用空间较小、提高对接精确度和充电效率、提高使用寿命的水下自主对接无线充电平台及水下机器人。
[0004]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种水下自主对接无线充电平台，其包括平台和固定在平台上的充电装置；所述平台上设有两个平行的轨道槽，且轨道槽的内壁均为斜面；所述充电装置位于两个轨道槽之间，充电装置的充电口处设有密封板且密封板由升降机构控制升降；所述两个轨道槽上方，靠近充电装置段对称设有挡板；所述挡板处均设有锁扣机构，轨道槽中的机器人由挡板和锁扣机构锁定充电。
[0006]优选的，所述充电装置为磁吸式。
[0007]优选的，所述锁扣机构为电子锁扣，包括与充电装置信号连通的电机、固定在电机轴上的齿轮、锁定机器人的金属棒，金属棒尾端设有与齿轮啮合的齿条。
[0008]优选的，所述锁扣机构包括固定在平台上的壳体、设于壳体内的双轴电机、固定在电机轴上的齿轮；所述挡板活动插设于锁扣机构的壳体中，且挡板尾端底部设有与齿轮啮合的齿形；所述双轴电机与充电装置信号连通。
[0009]优选的，所述平台内设有供密封板升降的凹槽；所述升降机构包括推板、U形连杆、联动油缸和升降油缸；所述升降油缸竖直固定在平台内，升降油缸的活塞杆上套有弹簧，且活塞杆伸出端与密封板固定；所述联动油缸水平固定在平台内，联动油缸一端与升降油缸上端连通，联动油缸的活塞杆由另一端伸出；所述U形连杆的一端与联动油缸的活塞杆伸出端固定，另一端与推板固定；所述推板活动设于平台上，机器人抵接推动推板，控制密封板
下降缩至平台内。
[0010]技术方案2：一种水下机器人，包括机架、固定在机架上的主舱、电池舱、推进器；机架底部设有与技术方案1所述水下自主对接无线充电平台中两个轨道槽适配的两组滑块，且滑块低于轨道槽的挡板；所述电池舱与主舱上下排布设置；所述推进器为六个，其中控制升降的四个推进器均布设于机架四个角处，控制前后和转向的两个推进器对称设于机架两侧。
[0011]优选的，所述电池舱设于主舱下方；所述主舱前端为透明钢化玻璃，主舱内设有照明装置、摄像头，主舱后端设有活动端盖。
[0012]与现有技术相比本技术的有益效果：一是充电装置固定在平台上，充电装置的充电口设有可升降的密封板，充电时由升降机构控制打开密封板，完成充电后再关闭，这样防止异物进入充电口，影响充电装置，有效保护充电装置，提高使用寿命；二是平台上设有两个平行轨道槽，机器人的机架底部设有与轨道槽配合的滑块，当机器人下降到平台轨道槽处时，在斜面内壁轨道槽的作用下自动滑入轨道槽中，机器人则嵌入轨道槽中，避免下落时因外界因素产生颠簸造成偏差，有效提高对接精确度；三是机器人落入轨道槽中后，机器人在机架两侧推进器的作用下被驱动向前，向充电装置滑行，机器人底部的滑块渐渐滑入平台的挡板中，挡板与轨道槽同时限制机器人的上下左右四个空间自由度，机器人继续向充电装置滑行直至与充电装置对接充电，同时通过挡板处的锁扣机构锁定机器人，限制机器人的前后两个空间自由度，至此，机器人被完全锁定，避免充电时机器人发生偏移，保证机器人的充电效率；四是充电装置固定在平台上无需调整，机器人下落到轨道槽中滑向充电装置即可进行充电，结构十分简单，空间占用率较小，且制造成本较低。
[0013]进一步的有益效果：一是充电装置采用磁吸式结构，自动吸附上即可进行充电，充电更快速，结构更简单；二是锁扣机构采用电子锁扣，充电装置发送信号到电机，控制电机启动，带动电机轴上的齿轮旋转，在齿轮齿条的作用下，控制金属棒伸出，锁住机器人，电子锁扣的结构简单，与挡板、轨道槽共同限位卡住机器人；三是初始状态的挡板伸出一部分与轨道槽共同限制机器人的四个空间自由度，当锁扣机构的双轴电机接收到充电装置信号后启动，双轴电机的电机轴上齿轮旋转，通过挡板尾端与其啮合的齿形作用，带动挡板进一步向外伸出，卡住机器人，限制机器人的前后移动，如此将挡板设置成锁扣机构的锁舌结构，进一步简化装置结构，减小装置体积和空间占用率；四是升降机构采用联动油缸和升降油缸连通的结构，机器人滑向充电装置时，推动推板前进，由于U形连杆的设置，联动油缸的活塞前进并将联动油缸中的液压油压入升降油缸中，致使升降油缸的活塞向下运动，进而带动活塞杆伸出端的密封板向下运动，打开密封板，充电完成后，机器人退出，升降油缸中的活塞在弹簧的作用下上移恢复，进而带动密封板重新关闭充电口，同时推板恢复初始位置，这样机器人的前进和后退就能控制密封板的打开和关闭，实现自动化启闭充电口，有效保护充电装置的同时，实现自动启闭；五是将机器人的主舱前端设为透明钢化玻璃材质，在主舱内设照明装置和摄像头，在主舱后端设置活动端盖，有效保护主舱内元器件，提高使用寿命；六是电池舱设于主舱下方，更换电池无需拆卸主舱，更换电池更方便快捷，还能减少因为进水而造成主舱内元器件损坏的可能性，提高使用寿命的同时，也更利于后期维护。
附图说明
[0014]图1是水下自主对接无线充电平台的立体结构示意图；
[0015]图2是水下自主对接无线充电平台的剖视结构示意图；
[0016]图3是水下自主对接无线充电平台的另一种剖视结构示意图；
[0017]图4 是水下机器人的立体结构示意图；
[0018]图5是水下机器人落入平台的轨道槽中的立体结构示意图；
[0019]图6是水下机器人对接上平台充电装置进行充电时的立体结构示意图；
[0020]图7是水下自主对接无线充电平台另一种实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的技术方案更加清晰，以下结合附图1
‑
7，对本技术进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并不是为了限定本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下自主对接无线充电平台，包括平台(1)和固定在平台(1)上的充电装置(2)，其特征在于：所述平台(1)上设有两个平行的轨道槽(10)，且轨道槽(10)的内壁均为斜面；所述充电装置(2)位于两个轨道槽(10)之间，充电装置(2)的充电口处设有密封板(8)且密封板(8)由升降机构(4)控制升降；所述两个轨道槽(10)上方，靠近充电装置段对称设有挡板(5)；所述挡板(5)处均设有锁扣机构(3)，轨道槽(10)中的机器人由挡板(5)和锁扣机构(3)锁定充电。2.根据权利要求1所述的水下自主对接无线充电平台，其特征在于：所述充电装置(2)为磁吸式。3.根据权利要求1所述的水下自主对接无线充电平台，其特征在于：所述锁扣机构(3)为电子锁扣，包括与充电装置信号连通的电机、固定在电机轴上的齿轮、锁定机器人的金属棒，金属棒尾端设有与齿轮啮合的齿条。4.根据权利要求1所述的水下自主对接无线充电平台，其特征在于：所述锁扣机构(3)包括固定在平台(1)上的壳体(30)、设于壳体(30)内的双轴电机(31)、固定在电机轴上的齿轮(32)；所述挡板(5)活动插设于锁扣机构(3)的壳体(30)中，且挡板(5)尾端底部设有与齿轮(32)啮合的齿形；所述双轴电机(31)与充电装置(2)信号连通。5.根据权利要求3或4所述的水下自主对接无线充电平台，其特征在于：所述平台(1)内设有供密封板(8)升降的凹槽；...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈玲俊，苑振渭，乔晓利，
申请(专利权)人：沈玲俊，
类型：新型
国别省市：