一种用于水下机器人搭载声呐的支架的制作方法

本实用新型涉及一种用于搭载声呐的支架，具体地，涉及一种用于水下机器人搭载声呐的支架。

背景技术：

海洋蕴藏着丰富的矿产和能源，同时又具有重要的军事地位，海洋开发日益受到人们的重视。首先，全球能源日益紧张，所以开发新的能源和空间十分必要，海洋是个巨大的能源宝库，具有很大的开发潜力。其次，我国海岸线绵长，海域辽阔，了解海域特点、海底地形地貌状况对维护国家安全很有必要。从上面可以看到成像声呐有着十分广泛的用途，不仅关系到军事方面，而且还关系到国民经济生活发展的很多方面，所以研究和发展声呐技术及设备十分必要和迫切

声呐是英文缩写“SONAR”的音译，其中文全称为：声音导航与测距，Sound Navigation And Ranging”是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备。它有主动式和被动式两种类型，属于声学定位的范畴。声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术，用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪；进行水下通信和导航，保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外，声呐技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信，以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。将声呐与水下机器人相结合，是一种非常有价值的水下勘测手段。

水下机器人，或叫遥控无人潜水器(Remote Operational Vehicle，简称ROV)，是一种利用自身搭载的仪器设备在水下进行人为操纵作业的潜水设备。ROV是目前世界上使用最为广泛的潜水器，在海洋工程和军事等领域发挥着重要的作用。传统的ROV存在作业能力相对较低、机动性差、视频传输的路数和传输距离受到限制、人机交互能力和可扩展性差等诸多方面问题，不能满足当今海洋、军事等相关行业或部门对ROV的需求。

现有的用于水下机器人搭载声呐的支架，例如T2250声呐搭载支架，都存在结构设计复杂不合理，加工困难，对声呐扫测范围存在遮挡等缺陷，需要进行重新设计。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于搭载声呐的可分级性调节高度的支架，可以实现ROV前后同时搭载声呐设备进行作业，结构稳定，适应于多种作业环境。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于水下机器人搭载声呐的支架，其中，所述的支架包含梯形底座、前托圈、后托圈、支撑拉杆、支撑垫块；所述的前托圈和后托圈相对地设置在对应位置，前托圈和后托圈之间的距离与声呐的长度相适配；所述的前托圈外部为八个平面组成的八边形部，其顶面和底面水平设置，两个侧面竖直设置，剩余的四个面为斜面；八边形部中间设有一个贯穿的圆柱形孔洞；圆柱形孔洞的内径与声呐的外径相适配；圆柱形孔洞的上方两侧在八边形部的两个斜面下分别设有一个贯穿的通孔；所述的后托圈设有一个底架和一个位于底架之上的圆环部，圆环部的中间设有贯穿的圆柱形空心部，圆柱形空心部的内径与声呐的外径相适配；圆环部在其上方的两侧设有两个后托圈连接耳，后托圈连接耳的中间分别设有一个贯穿的通孔，其位置与前托圈上方两侧的通孔分别对应；圆柱形空心部内的下部设有支撑垫块；声呐水平设置，其两端分别固定在后托圈的圆柱形空心部与前托圈的圆柱形孔洞之中，后托圈的圆柱形空心部与前托圈的圆柱形孔洞的圆心均在声呐的中心轴上；所述的支撑拉杆设有两根，分别由前托圈上方两侧的通孔中向后托圈上方两侧对应位置的后托圈连接耳的通孔中穿过后固定；所述的梯形底座是由五块平板构成的折板式梯形钣金件，其顶部与后托圈底架的底面固定。

上述的用于水下机器人搭载声呐的支架，其中，所述的前托圈，其八边形部的每个斜面与相邻的两个面之间的夹角均为135°；顶面、底面和两个侧面为相同的矩形，剩余四个斜面为相同的矩形，斜面与顶面、底面和两个侧面之间的边为斜面矩形的长边，顶面、底面和两个侧面的长大于斜面的长；八边形部中间的圆柱形孔洞，其孔壁的外部分别与八边形部的顶面、底面和两个侧面的平行线在其中点相切；八边形部的高度与宽度相等，并大于圆柱形孔洞的外径。

上述的用于水下机器人搭载声呐的支架，其中，所述的后托圈，其圆环部的两侧设有竖直向下的、与圆环部外侧相切的两个侧面，圆环部的底部设有一个水平的底面，底面两侧与两个侧面连接成一体，构成后托圈的底架；圆环部朝前托圈的相反方向为背面，圆环部的背面在圆柱形空心部的下方竖直向下延伸至与底架的底面垂直相接并固定成一体；底架的两个侧面为直角梯形，其竖直的直角边与圆环部的正面在一个竖直面上，其斜边由圆环部的背面向后延伸；底架的底面为矩形，其也由圆环部的背面向后延伸。

上述的用于水下机器人搭载声呐的支架，其中，所述的后托圈，其圆柱形空心部内壁的下部与圆环部的背面之间设有一个与支撑垫块的形状相适配的、开口朝前托圈的方向的第一缺口，第一缺口的深度到圆环部的背面之前为止；前托圈的圆柱形孔洞的下部孔壁在对应位置也设有一个开口朝后托圈方向的、与支撑垫块的形状相适配的第二缺口，第二缺口的深度小于圆柱形孔洞的孔壁宽度，即第二缺口不贯通圆柱形孔洞的孔壁。支撑垫块的两端分别能够插入第一缺口和第二缺口。所述的后托圈，其圆柱形空心部外侧沿圆环部均匀地设有若干圆孔，前托圈的圆柱形孔洞外侧的八边形部在沿圆柱形孔洞的外部边缘也均匀地设有若干圆孔。

上述的用于水下机器人搭载声呐的支架，其中，所述的支撑垫块为弧形板状；其由后托圈的圆柱形空心部内向后托圈外、朝前托圈方向延伸，弧形板的弧度与圆柱形空心部相适配。

上述的用于水下机器人搭载声呐的支架，其中，所述的梯形底座包含两块矩形的底板、两块斜板和一块矩形的顶板，顶板水平设置，其两侧分别向下倾斜设置两块对称的斜板，两块水平设置的底板分别对称地位于顶板下方的两侧，底板的内侧边分别与该侧的斜板外侧底边连接，底板和顶板上分别设有若干用于连接固定的螺孔；后托圈底架的底面上在与梯形底座顶板上的螺孔对应的位置也设有螺孔。

上述的用于水下机器人搭载声呐的支架，其中，所述的支架设置在水下机器人的前方或后方，梯形底座通过底板固定在水下机器人底部内的靠前方或后方的边缘处，前托圈位于水下机器人的外部；所述的支架设置在水下机器人前方时，其梯形底座为正梯形，即底板、斜板和顶板朝前的边缘和朝后的边缘分别在一个竖直平面上，两块斜板为相同的矩形；所述的支架设置在水下机器人后方时，其梯形底座为向外倾斜的梯形，即顶板位于底板的外侧，梯形底座由下向上朝水下机器人的后方外侧倾斜，两块斜板为相同的平行四边形。

上述的用于水下机器人搭载声呐的支架，其中，所述的支架为铝合金支架，优选为6061铝合金做材料；支架表面还涂有防腐蚀涂层。

本实用新型提供的用于水下机器人搭载声呐的支架具有以下优点：

本实用新型除了利用声呐本身的孔位与支架连接外，还有两根撑杆的张力巩固支架强度，支架有适应于设备前后分别搭载T2250声呐时的特殊形状梯形底座，结构稳定，适应于多种作业环境。

本实用新型用6061铝合金做材料，氧化后美观大方，结构设计巧妙，提高了各种不同作业环境下的适应性，结构设计简便，造价成本低。

附图说明

图1为本实用新型的用于水下机器人搭载声呐的支架的结构示意图。

图2为本实用新型的用于水下机器人搭载声呐的支架的梯形底座示意图。

图3为本实用新型的用于水下机器人搭载声呐的支架的前托圈示意图。

图4为本实用新型的用于水下机器人搭载声呐的支架的后托圈示意图。

图5为本实用新型的用于水下机器人搭载声呐的支架的安装在水下机器人上的示意图。

其中：1、水下机器人；2、梯形底座；3、前托圈；3-1、八边形部；3-2、圆柱形孔洞；4、后托圈；4-1、底架；4-2、圆环部；4-3、圆柱形空心部；5、支撑拉杆；6、支撑垫块；7、声呐；8、后托圈连接耳；9、第一缺口；10、第二缺口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。

如图1～4所示，本实用新型提供的用于水下机器人搭载声呐的支架，包含梯形底座2、前托圈3、后托圈4、支撑拉杆5、支撑垫块6；前托圈3和后托圈4相对地设置在对应位置，前托圈3和后托圈4之间的距离与声呐7的长度相适配；前托圈3外部为八个平面组成的八边形部3-1，其顶面和底面水平设置，两个侧面竖直设置，剩余的四个面为斜面；八边形部3-1中间设有一个贯穿的圆柱形孔洞3-2；圆柱形孔洞3-2的内径与声呐7的外径相适配；圆柱形孔洞3-2的上方两侧在八边形部3-1的两个斜面下分别设有一个贯穿的通孔；后托圈4设有一个底架4-1和一个位于底架4-1之上的圆环部4-2，圆环部4-2的中间设有贯穿的圆柱形空心部4-3，圆柱形空心部4-3的内径与声呐7的外径相适配；圆环部4-2在其上方的两侧设有两个后托圈连接耳8，后托圈连接耳8的中间分别设有一个贯穿的通孔，其位置与前托圈3上方两侧的通孔分别对应；圆柱形空心部4-3内的下部设有支撑垫块6；声呐7水平设置，其两端分别固定在后托圈4的圆柱形空心部4-3与前托圈3的圆柱形孔洞3-2之中；支撑拉杆5设有两根，分别由前托圈3上方两侧的通孔中向后托圈4上方两侧对应位置的后托圈连接耳8的通孔中穿过后固定；梯形底座2是由五块平板构成的折板式梯形钣金件，其顶部与后托圈4底架4-1固定。

前托圈3的八边形部3-1的每个斜面与相邻的两个面之间的夹角均为135°；顶面、底面和两个侧面为相同的矩形，剩余四个斜面为相同的矩形，斜面与顶面、底面和两个侧面之间的边为斜面矩形的长边；八边形部3-1的高度与宽度相等，并大于圆柱形孔洞3-2的外径。

后托圈4的圆环部4-2的两侧设有竖直向下的、与圆环部4-2外侧相切的两个侧面，圆环部4-2的底部设有一个水平的底面，底面两侧与两个侧面连接成一体，构成后托圈4的底架4-1；圆环部4-2的背面在圆柱形空心部4-3的下方竖直向下延伸至与底架4-1的底面垂直相接并固定成一体；底架4-1的两个侧面为直角梯形，其竖直的直角边与圆环部4-2的正面在一个竖直面上，其斜边由圆环部4-2的背面向后延伸；底架4-1的底面为矩形，其也由圆环部4-2的背面向后延伸。

后托圈4的圆柱形空心部4-3内壁的下部与圆环部4-2的背面之间设有一个与支撑垫块6的形状相适配的、开口朝前托圈3的方向的第一缺口9；前托圈3的圆柱形孔洞3-2的下部孔壁在对应位置也设有一个开口朝后托圈4方向的、与支撑垫块6的形状相适配的第二缺口10，第二缺口10的深度小于圆柱形孔洞3-2的孔壁宽度。

后托圈4的圆柱形空心部4-3外侧沿圆环部4-2均匀地设有若干圆孔，前托圈3的圆柱形孔洞3-2外侧的八边形部3-1在沿圆柱形孔洞3-2的外部边缘也均匀地设有若干圆孔。

支撑垫块6为弧形板状；其由后托圈4的圆柱形空心部4-3内朝前托圈3方向延伸，弧形板的弧度与圆柱形空心部4-3相适配。

梯形底座2包含两块矩形的底板、两块斜板和一块矩形的顶板，顶板水平设置，其两侧分别向下倾斜设置两块对称的斜板，两块水平设置的底板分别对称地位于顶板下方的两侧，底板的内侧边分别与该侧的斜板外侧底边连接，底板和顶板上分别设有若干用于连接固定的螺孔；后托圈4底架4-1的底面上在与梯形底座2顶板上的螺孔对应的位置也设有螺孔。

如图5所示，该支架设置在水下机器人1的前方或后方，梯形底座2通过底板固定在水下机器人1底部内，前托圈3位于水下机器人1的外部。

该支架设置在水下机器人1前方时，其梯形底座2为正梯形，两块斜板为相同的矩形；支架设置在水下机器人1后方时，其梯形底座2为向外倾斜的梯形，两块斜板为相同的平行四边形。

该支架为铝合金支架。

下面结合实施例对本实用新型提供的用于水下机器人搭载声呐的支架做更进一步描述。

实施例1

一种用于水下机器人搭载声呐的支架，包含梯形底座2、前托圈3、后托圈4、支撑拉杆5、支撑垫块6。

前托圈3和后托圈4相对地设置在对应位置，前托圈3和后托圈4之间的距离与声呐7的长度相适配。

前托圈3外部为八个平面组成的八边形部3-1，其顶面和底面水平设置，两个侧面竖直设置，剩余的四个面为斜面；八边形部3-1中间设有一个贯穿的圆柱形孔洞3-2；圆柱形孔洞3-2的内径与声呐7的外径相适配；圆柱形孔洞3-2的上方两侧在八边形部3-1的两个斜面下分别设有一个贯穿的通孔。

前托圈3的八边形部3-1的每个斜面与相邻的两个面之间的夹角均为135°；顶面、底面和两个侧面为相同的矩形，剩余四个斜面为相同的矩形，斜面与顶面、底面和两个侧面之间的边为斜面矩形的长边，顶面、底面和两个侧面的长大于斜面的长；八边形部3-1中间的圆柱形孔洞3-2，其孔壁的外部分别与八边形部3-1的顶面、底面和两个侧面的平行线在其中点相切；八边形部3-1的高度与宽度相等，并大于圆柱形孔洞3-2的外径。

后托圈4设有一个底架4-1和一个位于底架4-1之上的圆环部4-2，圆环部4-2的中间设有贯穿的圆柱形空心部4-3，圆柱形空心部4-3的内径与声呐7的外径相适配；圆环部4-2在其上方的两侧设有两个后托圈连接耳8，后托圈连接耳8的中间分别设有一个贯穿的通孔，其位置与前托圈3上方两侧的通孔分别对应。

后托圈4的圆环部4-2的两侧设有竖直向下的、与圆环部4-2外侧相切的两个侧面，圆环部4-2的底部设有一个水平的底面，底面两侧与两个侧面连接成一体，构成后托圈4的底架4-1；圆环部4-2朝前托圈3的相反方向为背面，圆环部4-2的背面在圆柱形空心部4-3的下方竖直向下延伸至与底架4-1的底面垂直相接并固定成一体；底架4-1的两个侧面为直角梯形，其竖直的直角边与圆环部4-2的正面在一个竖直面上，其斜边由圆环部4-2的背面向后延伸；底架4-1的底面为矩形，其也由圆环部4-2的背面向后延伸。

后托圈4的圆柱形空心部4-3外侧沿圆环部4-2均匀地设有若干圆孔，前托圈3的圆柱形孔洞3-2外侧的八边形部3-1在沿圆柱形孔洞3-2的外部边缘也均匀地设有若干圆孔。

后托圈4的圆柱形空心部4-3内壁的下部与圆环部4-2的背面之间设有一个与支撑垫块6的形状相适配的、开口朝前托圈3的方向的第一缺口9，第一缺口9的深度到圆环部4-2的背面之前为止；前托圈3的圆柱形孔洞3-2的下部孔壁在对应位置也设有一个开口朝后托圈4方向的、与支撑垫块6的形状相适配的第二缺口10，第二缺口10的深度小于圆柱形孔洞3-2的孔壁宽度，即第二缺口10不贯通圆柱形孔洞3-2的孔壁。支撑垫块6的两端分别能够插入第一缺口9和第二缺口10。

后托圈4的圆柱形空心部4-3内的下部设有支撑垫块6。支撑垫块6为弧形板状；其由后托圈4的圆柱形空心部4-3内向后托圈4外、朝前托圈3方向延伸，弧形板的弧度与圆柱形空心部4-3相适配。

支撑拉杆5设有两根，分别由前托圈3上方两侧的通孔中向后托圈4上方两侧对应位置的后托圈连接耳8的通孔中穿过后固定。

梯形底座2是由五块平板构成的折板式梯形钣金件，其顶部与后托圈4底架4-1的底面固定。

梯形底座2包含两块矩形的底板、两块斜板和一块矩形的顶板，顶板水平设置，其两侧分别向下倾斜设置两块对称的斜板，两块水平设置的底板分别对称地位于顶板下方的两侧，底板的内侧边分别与该侧的斜板外侧底边连接，底板和顶板上分别设有若干用于连接固定的螺孔；后托圈4底架4-1的底面上在与梯形底座2顶板上的螺孔对应的位置也设有螺孔。

声呐7水平设置，其两端分别固定在后托圈4的圆柱形空心部4-3与前托圈3的圆柱形孔洞3-2之中，后托圈4的圆柱形空心部4-3与前托圈3的圆柱形孔洞3-2的圆心均在声呐7的中心轴上。

该支架设置在水下机器人1的前方或后方，梯形底座2通过底板固定在水下机器人1底部内的靠前方或后方的边缘处，前托圈3位于水下机器人1的外部。

该支架设置在水下机器人1前方时，其梯形底座2为正梯形，即底板、斜板和顶板朝前的边缘和朝后的边缘分别在一个竖直平面上，两块斜板为相同的矩形；支架设置在水下机器人1后方时，其梯形底座2为向外倾斜的梯形，即顶板位于底板的外侧，梯形底座2由下向上朝水下机器人1的后方外侧倾斜，两块斜板为相同的平行四边形。

该支架为铝合金支架，优选为6061铝合金做材料；支架表面还涂有防腐蚀涂层。

本实用新型提供的用于水下机器人搭载声呐的支架，用6061铝合金做加工材料，结合T2250实际的尺寸，保证了搭载T2250声呐支架搭载强度，兼顾不同作业条件下T2250前后不同的搭载方案。该支架采用前后两部分托圈设计，前后托圈贴合T2250声呐外径，下部加扛颠覆力矩支撑板，上部加拉伸螺杆增加强度，后托圈坐在梯形底座上，其余部分伸出，不遮挡声呐扫测角度，前方设计为正梯形，后方考虑结构干涉问题设计为倾斜梯形架。可以实现ROV前后同时搭载声呐设备进行作业，结构稳定，适应于多种作业环境。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。