水下机器人的制作方法

本实用新型涉及电力安装设备技术领域，特别涉及一种水下机器人。

背景技术：

现如今，许多设施的建设位于水下，而往往由于水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限或者地方较为狭小导致人无法进入，从而无法进行施工，所以水下机器人已成为重要工具。

目前，公开号为CN106477010A的中国专利公开了一种水下机器人，它包括顶部设置有的把手，在所述水下机器人的顶部设置有耐压浮块，而耐压浮块通过支架支撑，在耐压浮块的正前方设置前视声呐，在前视声呐的下方设置有摄像机，所述水下机器人上设置有六个推进器，在所述水下机器人上设置第一照明灯和第二照明灯，在所述水下机器人上设置有定位仪，所述水下机器人通过电缆连接控制箱，所述水下机器人内部设置高容量计算机，所述控制箱上设置有触摸屏，所述控制箱上设置开关、控制板和控制摇杆，所述控制箱内设置有计算机。

这种水下机器人难以运用在电力井内部。由于电力井往往在地下挖掘，地底容易出现渗水，这些渗出的地下水积淤在电力井内，且电力井四周的壁上设有供给电缆线通过的管道，往往这些电力井管道直径比电力井的直径更小，这些电力井管道同时被地下水淹没，水下机器人难以进入电力井管道工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种水下机器人，其具有可以在积水的电力井内部工作，进入到电力井四周的管道夹持电缆线后进行拖拽，直至管路出口将电缆线端头传递到相应操作人员可进行操作安装的位置，有效的在操作人员无法进入的较为狭小及充满地下水的地方进行工作的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水下机器人，包括设有驱动装置的壳体，所述壳体两侧还设有用于夹持电缆线的夹持装置，所述夹持装置包括位于壳体两侧的机械臂，所述机械臂为空心状，机械臂内部设有伸缩气缸，所述伸缩气缸端部转动连接有拉杆，所述拉杆背离伸缩气缸设有伸至机械臂外部的连接块，连接块两侧铰接有夹棍。

通过采用上述技术方案，由于电力井在建设过程中往往需要挖掘至地下，在地下水较为丰富的地区很容易形成蓄水坑，同时在电力井四周连通的管道内需要排布电缆线等，往往通道较小同时充满地下渗水，因此需要整体较小的水下机器人在夹持住电缆线从而带动电缆线穿过管路直至另一端，供给操作人员进行操作安装等，而夹持装置主要完成夹持电缆线的作用，通过伸缩气缸的伸缩带动连接块移动，而由于连接块两侧设有与连接块铰接的夹棍以及夹棍前方设有分别与夹棍和连接块铰接的连接杆从而在伸缩气缸的带动下完成夹持，当伸缩气缸向前顶出时，连接块向前运动，带动连接杆将夹棍展开，当气缸向后缩回时夹棍闭合，从而完成夹持的行动。这些体积更小的机械臂能够伸入狭窄通道进行工作。

进一步设置：所述机械臂上还设有转动装置，所述转动装置包括轴承套筒，所述拉杆贯穿轴承套筒，拉杆表面设有若干凹槽，所述轴承套筒内壁上设有与凹槽匹配的滚轮，所述机械臂上设有转动电机，所述转动电机的输出轴上同轴设有第一转动轮，所述第一转动轮与轴承套筒之间张紧有传动皮带。

通过采用上述技术方案，由于线路位置等问题在某些位置需要夹棍进行转动后才能夹持住电缆线，因此通过设有的转动装置使用转动电机通过传动皮带带动轴承套筒转动，由于轴承套筒内设有滚轮，而滚轮和拉杆的凹槽匹配，因此整个轴承滚筒转动带动拉杆转动，从而带动整个夹棍转动，由于滚轮的存在并不影响拉杆的前后移动，因此将不会阻碍夹棍的夹持动作。

进一步设置：所述机械臂处设有翻转装置，所述翻转装置包括位于壳体外壁上的防护壳，所述防护壳内设有电动机，所述电动机的输出轴处设有固定杆，所述固定杆贯穿防护壳，且与机械臂底端铰接，所述固定杆上还套设有用于将固定杆固定在防护壳上的密封轴承。

通过采用上述技术方案，由于某些管道以及电力井的位置关系，需要机械臂避开一些阻碍时，为了方便机械臂的转动，通过使用翻转装置，使得机械臂可以在转动360度，方便操作人员操作机械臂，同时让机械臂避开某些阻碍物或者拾取不同位置的电缆线，翻转装置通过电动机带动固定杆转动，从而带动机械臂转动，机械臂与固定杆铰接，使用前可以对机械臂和固定杆位置进行相应的调整并将其固定住，由于机械臂与固定杆铰接是通过转动杆以及限位螺母组成，因此只需要松开限位螺母即可调节铰接处，调整好相应角度，拧紧螺母，使得螺母抵触固定杆外壁，从而固定机械臂和固定杆的相对角度，而密封轴承可以有效的减少水渗透至内部的可能。

进一步设置：所述驱动装置包括位于壳体内部的蓄电池，所述蓄电池两侧连接有驱动电机，驱动电机处还设有第一推进器。

通过采用上述技术方案，蓄电池主要为整个机器提供电力，而底部的驱动电机受到蓄电池的供电而转动，从而带动第一推进器转动，使得机器可以在水下运行。

进一步设置：所述壳体远离第一推进器一端设有摄像头，所述摄像头四周设有用于将摄像头包裹在内的透明耐压罩。

通过采用上述技术方案，摄像头主要用于给地面上的操控人员观察前方的影像，通过信号发射器将视频信号发送至操作人员操控的设备上，同时在摄像头四周设有耐压罩有效的减少水渗透至摄像头内，从而发生损坏摄像头的情况出现。

进一步设置：所述摄像头两则设有与蓄电池连通的照明灯。

通过采用上述技术方案，往往管道内或者水底整体较为昏暗，为了控制机器的前行，通过设有的照明灯提供光照，使得在地面上的操作人员可以通过摄像头观察清楚前方的情况，并进行控制操作。

进一步设置：所述壳体顶部还设有用于拎起壳体的把手。

通过采用上述技术方案，便于操作人员在地面行走时将整个机器拎起，方便运输和搬运。

进一步设置：所述驱动电机处还设有缓冲装置，所述缓冲装置包括与驱动电机相连的支架，所述支架底部设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的底部设有缓冲板。

通过采用上述技术方案，减少出现机器下沉时接触到底部对机器产生一定的损伤，通过设有的缓冲板以及弹簧的作用有效的减少机器在下沉至底部的冲击力。

进一步设置：所述驱动电机上方还设有方向朝上且与蓄电池连接的驱动器，所述驱动器上连接有第二推进器。

通过采用上述技术方案，第二推进器主要用于整个机体的下潜作用，通过向上设置使得推进器作用力向下，带动机体下潜，而整个机体当不启动第二推进器时可通过自身的浮力自动浮出水面。

进一步设置：所述驱动电机外壁包裹有隔水罩，所述隔水罩顶端还设有防撞块。

通过采用上述技术方案，减少出现渗水从而对驱动电机产生一定的影响，同时设有的橡胶制成的防撞块可以有效的减少机器前进时可能产生的碰撞损伤。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：其可以有效的潜入蓄水的电力井内部，从而夹持电缆线通过管道，方便操作人员对于电缆线的排布以及安装，减少出现由于管道狭小或者内部充满水从而操作人员无法亲自进入安装情况的发生，同时整个机体适用于水下，设有的推进器便于机器在水下运动，而夹持装置可以有效的在各个方向上夹持住电缆线，有效的提高施工效率。

附图说明

图1是水下机器人整体结构示意图；

图2是水下机器人用于显示摄像头及壳体内部蓄电池结构示意图；

图3是水下机器人用于显示翻转装置、驱动器及驱动电机结构示意图；

图4是水下机器人夹持装置及转动装置内部结构示意图。

图中，1、驱动装置；1A、蓄电池；1B、驱动电机；1C、第一推进器；2、壳体；3、夹持装置；31、机械臂；32、伸缩气缸；33、拉杆；34、连接块；35、夹棍；36、连接杆；37、第一轴承；4、转动装置；41、轴承套筒；42、凹槽；43、滚轮；44、防水壳；45、转动电机；46、第一转动轮；47、传动皮带；5、翻转装置；51、防护壳；52、电动机；53、密封轴承；54、固定杆；6、摄像头；7、信号发射器；8、耐压罩；9、照明灯；10、把手；11、缓冲装置；111、支架；112、缓冲弹簧；113、缓冲板；12、驱动器；13、第二推进器；14、隔水罩；15、防撞块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种水下机器人，如图1、图2及图3所示，包括壳体2，壳体2整体呈圆柱形设置；壳体2顶部还设有用于拎起整个机体的把手10，壳体2底部设有驱动装置1，驱动装置1包括位于壳体2内部的蓄电池1A，在壳体2下方两侧设有与蓄电池1A连接的驱动电机1B，驱动电机1B外部包裹有隔水罩14，隔水罩14顶端设有防撞块15，防撞块15用于减少出现机器前进过程中的磕碰损伤，且在本实施例中，防撞块15采用橡胶制成。在驱动电机1B的输出轴处设有第一推进器1C，第一推进器1C的中心轴线平行于壳体2的中心轴线。

在隔水罩14底部外壁上设有缓冲装置11，缓冲装置11包括位于驱动电机1B下方的“Y”型支架111，支架111底端两侧连接设有缓冲弹簧112，缓冲弹簧112的底部设有用于与地面接触的缓冲板113。

在壳体2两侧还设有照明灯9，照明灯9位于驱动电机1B上方。壳体2远离第一推进器1C一端上还设有摄像头6，摄像头6被包裹在半球状透明的耐压罩8内，同时在壳体2上设有与摄像头6连接的信号发射器7，用于将视频信号发送到地面操作人员的接收器中。在壳体2位于照明灯9与驱动电机1B之间还设有驱动器12，驱动器12与蓄电池1A连接，同时在驱动器12的尾部设有竖直向上的第二驱动器12。

如图1及如图4所示，在壳体2的两侧还设有用于夹持电缆线的夹持装置3，夹持装置3包括位于壳体2两侧的机械臂31，机械臂31内部为空心状，在机械臂31内部设有伸缩气缸32，伸缩气缸32的输出轴处设有拉杆33，拉杆33与伸缩气缸32的输出轴通过第一轴承37连接，拉杆33顶远离伸缩气缸32的一端设有贯穿至机械臂31外部的连接块34，连接块34两侧设有与连接块34铰接的夹棍35，夹棍35靠近连接块34一侧上还设有与夹棍35铰接的连接杆36，连接杆36另一侧与连接块34顶端中央部位铰接。在机械臂31上还设有转动装置4，转动装置4包括位于机械臂31远离伸缩气缸32的一端的轴承套筒41，拉杆33贯穿轴承套筒41，在拉杆33表面设有若干凹槽42，而轴承套筒41内壁上设有与凹槽42匹配的滚轮43，滚轮43位于轴承套筒41内壁上，滚轮43半嵌设于凹槽42内，因此拉杆33上下运动时并不会受到影响，机械臂31外壁上还设有固定设有与机械臂31连通的防水壳44，防水壳44内设有转动电机45，转动电机45出口套设有第一转动轮46，在第一转动轮46与轴承套筒41上还张紧有传动皮带47。

机械臂31通过翻转装置5与壳体2连接，翻转装置5包括位于壳体2外壁上的防护壳51，防护壳51内设有电动机52，电动机52的输出轴套设有贯穿防护壳51且与机械臂31底端铰接的固定杆54，固定杆54通过铰接轴与限位螺母与机械臂31铰接，同时固定杆54贯穿防护壳51处设有密封轴承53，使得电动机52转动的同时带动固定杆54转动，使得机械臂31随之转动。

其主要工作原理如下：

当需要进入电力井工作时，预先将电缆线放在夹棍35之间，启动伸缩气缸32，伸缩气缸的活塞杆32顶住拉杆33，拉杆33向外顶出连接块34，使得夹棍35张开，放入电缆线后，伸缩气缸32缩回从而夹棍35闭合夹住电缆线，将机器放入电力井的水中，启动驱动电机1B和驱动器12，使得第一推进器1C和第二推进器13工作，机体开始运动，打开照明灯9通过摄像头6观察水下情况，摄像头6通过信号发射器7将视频信号发射至地面操控人员的操控设备上，操控人员通过操控第一推进器1C和第二推进器13使得机体进入充满地下水的管道，直至管道另一端，在前进过程中为了躲避某些阻挡物，通过翻转装置5转动机械臂31，从而避开阻挡物，最终达到所需要到达的位置，在进入水底的过程中为了减少冲击，缓冲装置11通过缓冲弹簧112以及缓冲板113有效的减少冲击力，同时防撞块15在机体前进时减少对机体的刚性冲击。

在水下需要拉取电缆的过程中通过翻转装置5转动机械臂31，同时通过转动装置4转动轴承套筒41，在轴承套筒41内壁上的滚轮43以及拉杆33上的凹槽42作用来，使得整个拉杆33转动，拉杆33带动夹棍35一起转动，以调整相应的位置，启动伸缩气缸32夹持相应的电缆线，然后启动第一推进器1C和第二推进器13进行拖拽，在地方较小且充满水的管道内充分使用水下机器人进行相应的排线操作，减少出现操作人员由于体型问题无法深入到管道内部的问题。

上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。