专利名称：潜艇水下磁吸附排险机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机器人，特别是一种能在水下潜艇外壁上行走的机器人。
背景技术：
目前，潜艇在水下航行时，突发性事故随时会发生，如鱼网缠绕，撞伤等。据资料统计在非战争情况下世界共发生各种潜艇重大事故170余起，千余名艇员遇难，导致潜艇沉没主要原因是火灾38％，进水19％，爆炸、碰撞、操作失误点37.5％，导致常规潜艇沉没的主要原因是碰撞约占36％，进水约占20％不明原因约占20％，美国海军[S-192角鲨]号潜艇，由于通气管挡板没完全关闭，造成海水涌进主机舱27人遇难。日本[吕-65]潜艇由于操作失误进水17人遇难，美国[常尾鲨]号沉129人遇难，英国攻击核潜艇105号进水沉没，由其最近俄国[普里兹]号潜艇在水下航行时被鱼网及电缆缠住螺旋桨水下190米处搁浅，经各国大力营救才得以脱险，目前救生均采用外援机器人需要大量时间才能到达出事地点，作为潜艇自救应在事故第一时间自带一种小型机器人及时放出作切断鱼网、电缆、堵漏等自我救生，以赢得极其宝贵的时间，目前没有发现此类产品，所以极需制造一种小型便携式潜艇自带排险机器人。
发明内容
本发明的目的是提供一种能使潜艇自带，在深水中可吸附在艇外凸凹壁上自由行走，装上不同的机械手可排除各种艇外故障的一种深水特种机器人，从而解决了背景技术中艇员救生问题。
本发明是以如下技术方案实现的一种潜艇水下磁吸附排险机器人，它包括能吸附在潜艇外壁上并能沿外壁行走的小车和安装在小车上的机构手及控制箱，小车包括车体、装置在车体下部两侧的行走机构，其特征是行走机构由对称装置在车体下部两侧的至少四只二星引磁轮组成，每只二星引磁轮有二个引磁轮单元装配在二片V形支架板之间，在其中一个支架板上装置有齿轮和与齿轮相啮合的2只过桥齿轮、2只过桥齿轮分别与相邻的星齿轮相啮合构成能自转的一只二星引磁轮，在V形支架板的顶端装有轮系主轴；车体左右两侧对称的二只二星引磁轮组成一组轮对；在车体内对称装有能驱动两边的引磁轮行走机构的两组直流电动机及传动机构；在车体的底部每付轮对间还装有连接在两个引磁轮之间的保持车体平衡的伸缩器；在车体底部还装有定位电磁铁。
其工作原理是车体两侧引磁轮单元组成的行走机构在直流电动机及传动机构的驱使下沿金属潜艇壁面行走，伸缩机构使车体保持平衡，电磁铁及机器人在不行走时牢固定位作业。
下面结合附图及实施例对本发明进一步详细说明。
图1是本发明结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是图1的俯视图；图4是图1的前视图；图5是定位电磁铁结构图；图6是两星引磁轮后视图；图7是两星引磁轮内部结构俯视图；图8是二星引磁轮主视图；图9是伸缩器结构图。
具体实施例方式
如图1、如2所示，本发明包括车本(14)，在车体(14)上面的平台(17)上装有机械手(16)，机械手的种类根据救生需要选用。在车体(14)下部两侧装有二星引磁轮行走机构。在本实施例中，行走机构由4只二星引磁轮组成，二星引磁轮的数量根据需要设计。左右两侧相对称的二只二星引磁轮(10)形成一组轮对。每只二星引磁轮(10)有2个引磁轮单元(10-6)装配在二片V形支架板(10-9)之间，在其中一个支架板上装置有齿轮(10-1)及其相啮合的2只过桥齿轮(10-2)，2只过桥齿轮(10-2)分别与相邻的星齿轮(10-3)啮合构成能自动的一只二星引齿轮，在V形支架板(10-8)的顶端装有轮系主轴(10-4)，车体左右两侧对称的2只二星引磁轮组成一组轮对，在齿轮外备有密封盒(10-5)保护齿轮组，每组轮对通过车体内的从动轮、链轮(3)及链条(11)、变速箱(4)组成的传动机构与直流电动机连接形成一套驱动及行走机构。所述动力传动机构包括与直流电机(12)相配合的变速箱(4)、装在变速箱(4)输出轴上的链轮(3)及连接在从动轮和链轮之间的链条(11)组成动力传动机构，通过输出轴(2)及装在二星引磁轮主轴上的万向节(1)连接带动二星引齿轮行走机构行走。
在车体(14)的底部每对轮对间各装有一个伸缩器(8)以保证车体平衡。伸缩器(8)包括中心定位齿轮(8-5)、和定位轮两边的相扣合的 形齿条(8-4)，在两个齿条两端面间各装有对联动杆(8-2)产生阻尼的弹簧(8-3)、联动杆(8-2)的另一端与连杆(8-1)连接，连杆(8-1)用活动支架(9)与引磁轮单元(10)连接。为了使机器人不行走而处于作业处状时更牢固地定位，在车体(14)底部装有定位电磁铁。定位电磁铁包括壳体(6-10)、在壳体(6-10)内的下部装有电磁铁(6-7)，电磁铁的上端用丝连接非导磁杆(6-5)，非导磁杆上端用丝与导磁体(6-1)衍接，导磁杆上装有弹簧(6-2)，上端用密封罩(6-9)密封，下端用不导磁金属板(6-8)密封，壳体(6-8)上装有金属套(6-3)及密封圈(6-6)。
在本实施例中，引磁轮单元(10-6)采用的是已公布的2005100405795号专利申请中的结构。在其外面包裹有耐磨橡胶(10-7)以提高摩擦力及耐磨性能。车体(14)前向玻璃(18)内装有大灯(5)及摄像机(7)。
其工作原理及工作过程如下直流电动机(12)传动中间链轮(3)经链条传动给车体两端输出轴，由轴端万向节(1)传动给二星引磁轮(10)另一端由活动支架(9)作稳定支撑，二星引磁轮(10)表面强大的磁力使整车吸附在潜艇外壁上。车体(14)外端输出轴经万向节(1)传给非磁轮(10)主轴(10-4)上的齿轮(10-1)，齿轮(10-1)经过桥齿轮(10-2)传动给引磁单元轴上齿轮(10-3)，使整车引磁轮(10)转动，封闭齿轮盒(10-5)用以保护齿轮组，两端支架板(10-8)用于轮系整体传动支撑，伸缩器(8)用于当车体(14)在曲面上行使时，两边轮组(10)随曲面起浮时两只引磁轮(10)和车体(14)保持相等角度，伸缩器由中心定位齿轮(8-5)和两边齿条(8-4)随曲面上的引磁轮(10)作相对运动经连杆(8-1)实现于车体(14)和轮组相等夹角以平衡车体(14)，弹簧(8-3)使联动杆(8-2)产生阻尼，外壳(8-7)是封闭和导向齿条(8-4)以及连接车体(14)之用，定位电磁铁(6)用于机械手(16)工作时或车体转向时使机器人达到工作稳定转向角度准确。线圈(6-4)通电后导磁秆(6-1)下压弹簧(6-2)推动非导磁秆(6-5)使电磁铁(6-7)下滑到车体(14)下方钢板紧紧吸住，封闭罩(6-9)使充油室密封，使用线控或摇控艇内电脑操作控制。
本发明的优点是整机小巧轻便，吸附力强，行走转向灵活，用途广泛。
权利要求
1.一种潜艇水下磁吸附排险机器人，它包括能吸附在潜艇外壁上并能沿外壁行走的小车和安装在小车上的机构手(16)及控制箱(15)，小车包括车体(14)、装置在车体下部两侧的行走机构，其特征是行走机构由对称装置在车体下部两侧的至少四只二星引磁轮(10)组成，每只二星引磁轮有二个引磁轮单元(10-10)装配在二片V形支架板(10-9)之间，在其中一个支架板上装置有齿轮(10-1)和与齿轮(10-1)相啮合的2只过桥齿轮(10-2)、2只过桥齿轮(10-2)分别与相邻的星齿轮(10-3)相啮合构成能自转的一只二星引磁轮，在V形支架板(10-8)的顶端装有轮系主轴(10-4)；车体左右两侧对称的二只二星引磁轮组成一组轮对；在车体(14)内对称装有能驱动两边的引磁轮行走机构的直流电动机及传动机构；在车体(14)的底部每付轮对间还装有连接在两个引磁轮(10)之间的保持车体平衡的伸缩器(8)；在车体(14)底部还装有定位电磁铁(6)。
2.根据权利要求1所述的一种潜艇水下磁吸附排险机器人，其特征是所述动力传动机构包括与直流电机(12)相配合的变速箱(4)、装在变速箱(4)输出轴上的链轮(3)及连接在从动轮和链轮之间的链条(11)组成动力传动机构，通过输出轴(2)及装在二星引磁轮主轴上的万向节(1)连接带动二星引齿轮行走机构行走。
3.根据权利要求1所述的一种潜艇水下磁吸附排险机器人，其特征在于所述伸缩器(8)包括中心定位齿轮(8-5)、和定位轮两边的相扣合的“”形齿条(8-4)，在两个齿条两端面间各装有结联动杆(8-2)产生阻尼的弹簧(8-3)、联动杆(8-2)的另一端与连杆(8-1)连接，连杆(8-1)用活动支架(9)与引磁轮单元(10)连接。
4.根据权利要求1所述的一种潜艇水下磁吸附排险机器人，其特征在于定位电磁铁(6)包括壳体(6-10)、在壳体(6-10)内的下部装有电磁铁(6-7)，电磁铁的上端面用丝连接非导磁杆(6-5)，非导磁杆(6-5)上端与导磁体(6-1)用丝连接，导磁杆上装有弹簧(6-2)，上端用密封罩(6-9)密封，下端用不导磁金属板(6-8)密封。
全文摘要
本发明公开了一种潜艇水下磁吸附排险机器人。是一种能吸附在潜艇外壁上在其表面上自由行走的机器人。它由车体、装在车体外的机械手、装在车体两侧的二星引磁轮行走机构及装在车体内的直流电动机和传动装置及保持车体平衡的伸缩器以及装在车体外底部的定位电磁铁组成。二星引磁轮轮面强大的磁力使整车牢固吸附在潜艇壁上并在电机驱动下行走。本发明体积小，重量轻，行走、转向灵活，定位准确牢固。也可用于其它相关设备中。
文档编号B63C11/52GK1792697SQ200510134990
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月28日 优先权日2005年12月28日
发明者胡广怀, 杨利民 申请人:胡广怀