一种水下机器人的推进器液压控制系统

本发明涉及水下机器人技术领域，具体为一种水下机器人的推进器液压控制系统。

背景技术：

水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人，水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具，无人遥控潜水器主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种，水下机器人在水中进行移动时，需要使用到推进器作为移动动力，进行工作；

但是目前市场上的一种水下机器人的推进器，工作人员在操作使用过程中，推进器的平衡性较差，且水下水流情况复杂多变，造成工作人员控制困难，使用不方便，同时当水下机器人需要工作或避让时，推进器停止后，机器人因残留推力而继续移动的时间过长，容易使水下机器人发生漂移碰撞，造成推进器损坏，从而影响工作人员操作水下机器人进行工作。

技术实现要素：

本发明提供一种水下机器人的推进器液压控制系统，可以有效解决上述背景技术中提出的等方面的目前市场上的一种水下机器人的推进器，工作人员在操作使用过程中，推进器的平衡性较差，且水下水流情况复杂多变，造成工作人员控制困难，使用不方便，同时当水下机器人需要工作或避让时，推进器停止后，机器人因残留推力而继续移动的时间过长，容易使水下机器人发生漂移碰撞，造成推进器损坏，从而影响工作人员操作水下机器人进行工作的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水下机器人的推进器液压控制系统，包括外壳，所述外壳内侧安装有平衡机构；

所述平衡机构包括转动槽、转动鳍、阻流板、凹槽、上顶板、下顶板、同向传动杆、第一电动伸缩杆、转向条和平衡鳍；

所述外壳一侧对称开设有转动槽，所述转动槽内侧一边部铰接有转动鳍，所述转动鳍两侧对称嵌入铰接有阻流板，所述转动鳍内侧开设有凹槽，所述凹槽内侧嵌入滑动连接有上顶板，所述凹槽内侧对应上顶板一侧位置处嵌入滑动连接有下顶板，所述上顶板与下顶板内侧嵌入转动连接有同向传动杆，所述凹槽内侧一边部对称嵌入连接有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆一端部对应同向传动杆一端部上方位置处连接有转向条，所述外壳两端均连接有平衡鳍。

优选的，所述转动鳍一端部开设有齿纹槽，所述上顶板顶端与一个阻流板底端相铰接，所述下顶板底端与另一个阻流板顶端相铰接，所述同向传动杆外侧均与转向条、上顶板和下顶板一侧通过齿纹啮合连接，所述转向条嵌入滑动连接于凹槽内侧，所述第一电动伸缩杆输入端与外部电源输出端电性连接。

优选的，所述外壳内侧安装有支撑机构；

所述支撑机构包括密封槽、第二电动伸缩杆、固定杆、密封圈、齿纹条、滑动槽和支撑杆；

所述外壳内侧对应转动槽一端部位置处开设有密封槽，所述密封槽内侧连接有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆一侧连接有固定杆，所述固定杆外侧套接有密封圈，所述固定杆一端部连接有齿纹条，所述外壳内侧对应转动槽另一端部位置处开设有滑动槽，所述滑动槽内侧嵌入滑动连接有支撑杆。

优选的，所述转动槽内侧通过密封圈密封连接，所述齿纹条嵌入滑动连接于密封槽内侧，所述齿纹条一侧与转动鳍一端部外侧通过齿纹啮合连接，所述支撑杆一端部与转动鳍一侧相铰接，所述第二电动伸缩杆输入端与外部电源输出端电性连接。

优选的，所述外壳一端部安装有调节机构；

所述调节机构包括支撑板、固定箱、转动杆、滑槽、纵向电动推杆、滑动块、空槽、防护箱、横向电动推杆和活动连接座；

所述外壳一端部对称连接有支撑板，所述外壳一端部对应两个支撑板之间位置处连接有固定箱，所述固定箱一端部转动固定连接有转动杆，所述支撑板内侧开设有滑槽，所述滑槽内侧连接有纵向电动推杆，所述纵向电动推杆一端部连接有滑动块，所述固定箱内侧开设有空槽，所述空槽内侧嵌入转动连接有防护箱，所述空槽内侧一边部嵌入连接有横向电动推杆，所述防护箱一端部连接有活动连接座，所述纵向电动推杆和横向电动推杆输入端均与外部电源输出端电性连接。

优选的，所述转动杆嵌入转动连接于支撑板内侧，所述滑动块嵌入连接于滑槽内侧，所述滑动块一侧部与转动杆外侧通过齿纹啮合连接，所述横向电动推杆一端部转动连接于与活动连接座内侧。

优选的，所述防护箱内侧连接有防水电机，所述防水电机一端部对应防护箱一侧位置处连接有螺旋桨，所述螺旋桨外侧套接有防护框，所述防护箱外侧对称套接有固定内圈，所述固定内圈外侧呈圆周阵列等距连接有防护杆，所述防护杆一端部外侧对应防护框内侧位置处套接有固定外圈。

优选的，所述防水电机输出轴与螺旋桨一端部固定连接，所述防水电机输入端与外部电源输出端电性连接，所述防护杆的横截面为椭圆形，所述固定外圈嵌入滑动连接于防护框内侧。

优选的，所述固定外圈内侧等距开设有卡槽，所述防护框内侧对应卡槽一侧位置处开设有卡块，所述防护框内侧对应卡块一侧位置处开设有螺纹槽，所述螺纹槽内侧嵌入转动连接有固定螺栓。

优选的，所述卡槽与卡块卡合连接，所述固定螺栓嵌入连接于固定外圈内侧，所述防护框与固定外圈通过固定螺栓固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：

1、设置有平衡机构，能够通过转动鳍和平衡鳍保持推进器的平衡，便于工作人员保持推进器移动时的平衡稳定，也能够通过同向传动杆带动上顶板和下顶板进行伸展，进而推动阻流板展开，进行阻流，便于工作人员增大推进器停止时的移动阻力，进而便于工作人员降低推进器停止移动后的漂移距离，从而提高水下机器人的平衡稳定性，避免了工作人员在操作水下机器人进行工作时，推进器工作时平衡性较差，工作人员控制困难，使用不方便，也避免了推进器停止时，水下机器人因残留推力而继续移动的时间过长，使得水下机器人发生漂移碰撞，造成推进器损坏，影响水下机器人进行工作。

2、设置有支撑机构，能够通过齿纹条带动转动鳍进行转动，便于工作人员便捷伸展转动鳍，方便工作人员对推进器进行使用或运输，也能够通过支撑杆对转动鳍进行支撑，便于工作人员对展开的转动鳍进行支撑固定，提高转动鳍的稳定性，避免了转动鳍伸展收缩困难，影响工作人员的使用和运输，也避免了转动鳍支撑固定不稳，发生折断损坏，影响推进器的平衡性。

3、设置有调节机构，能够通过滑动块带动转动杆对固定箱的移动角度进行调节，也能够通过横向电动推杆推动活动连接座对防护箱的移动角度进行调节，进而便于工作人员对推进器的推进方向进行调节，提高推进器的灵敏度，方便水下机器人进行工作，避免了推进器推进方向调整复杂困难，对水下机器人的移动灵敏度造成影响。

4、设置有防水电机、螺旋桨、防护框、固定内圈、防护杆和固定外圈，能够通过防护框、固定内圈、防护杆和固定外圈对螺旋桨进行防护，便于工作人员对螺旋桨进行保护，也能够通过防护杆的椭圆形结构降低水流的阻力，便于工作人员提高螺旋桨的推进效率，避免了水草垃圾等杂物吸入螺旋桨内，对螺旋桨造成损伤，也避免了螺旋桨受到的阻力过大，影响推进器进行工作。

5、设置有卡槽、卡块、螺纹槽、固定螺栓，能够通过卡槽和卡块的连接，也能够通过固定螺栓对固定外圈和防护框进行固定，便于工作人员便捷方便的对固定外圈和防护框进行安装拆卸，进而有利于工作人员对螺旋桨进行维修，避免了固定外圈和防护框安装拆卸困难，影响工作人员对螺旋桨的检查维修。

综上所述，工作人员在使用推进器进行工作时，工作人员可以通过平衡机构保持推进器的稳定平衡和快速停止，并通过支撑机构对平衡鳍进行快速伸展和支撑，同时，通过调节机构便于工作人员调整推进器的推进方向，并通过防护框对螺旋桨进行保护，从而便于工作人员提高推进器的灵敏度和推进效率，进而便于工作人员操作水下机器人在水中进行工作。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明平衡机构的结构示意图；

图4是本发明转动鳍的纵截面示意图；

图5是本发明支撑机构的结构示意图；

图6是本发明调节机构的结构示意图；

图7是本发明防水电机的安装结构示意图；

图8是本发明固定螺栓的安装结构示意图；

图中标号：1、外壳；

2、平衡机构；201、转动槽；202、转动鳍；203、阻流板；204、凹槽；205、上顶板；206、下顶板；207、同向传动杆；208、第一电动伸缩杆；209、转向条；210、平衡鳍；

3、支撑机构；301、密封槽；302、第二电动伸缩杆；303、固定杆；304、密封圈；305、齿纹条；306、滑动槽；307、支撑杆；

4、调节机构；401、支撑板；402、固定箱；403、转动杆；404、滑槽；405、纵向电动推杆；406、滑动块；407、空槽；408、防护箱；409、横向电动推杆；410、活动连接座；

5、防水电机；6、螺旋桨；7、防护框；8、固定内圈；9、防护杆；10、固定外圈；11、卡槽；12、卡块；13、螺纹槽；14、固定螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-8所示，本发明提供一种技术方案，一种水下机器人的推进器液压控制系统，包括外壳1，便于工作人员保持推进器移动时的平衡稳定，也便于工作人员增大推进器停止时的移动阻力，进而便于工作人员降低推进器停止移动后的漂移距离，从而提高水下机器人的平衡稳定性，外壳1内侧安装有平衡机构2；

平衡机构2包括转动槽201、转动鳍202、阻流板203、凹槽204、上顶板205、下顶板206、同向传动杆207、第一电动伸缩杆208、转向条209和平衡鳍210；

外壳1一侧对称开设有转动槽201，转动槽201内侧一边部铰接有转动鳍202，转动鳍202一端部开设有齿纹槽，转动鳍202两侧对称嵌入铰接有阻流板203，转动鳍202内侧开设有凹槽204，凹槽204内侧嵌入滑动连接有上顶板205，上顶板205顶端与一个阻流板203底端相铰接，凹槽204内侧对应上顶板205一侧位置处嵌入滑动连接有下顶板206，下顶板206底端与另一个阻流板203顶端相铰接，上顶板205与下顶板206内侧嵌入转动连接有同向传动杆207，凹槽204内侧一边部对称嵌入连接有第一电动伸缩杆208，第一电动伸缩杆208输入端与外部电源输出端电性连接，第一电动伸缩杆208一端部对应同向传动杆207一端部上方位置处连接有转向条209，同向传动杆207外侧均与转向条209、上顶板205和下顶板206一侧通过齿纹啮合连接，转向条209嵌入滑动连接于凹槽204内侧，外壳1两端均连接有平衡鳍210，从而避免了工作人员在操作水下机器人进行工作时，推进器工作时平衡性较差，工作人员控制困难，使用不方便，也避免了推进器停止时，水下机器人因残留推力而继续移动的时间过长，使得水下机器人发生漂移碰撞，造成推进器损坏，影响水下机器人进行工作。

便于工作人员便捷伸展转动鳍202，方便工作人员对推进器进行使用或运输，也便于工作人员对展开的转动鳍202进行支撑固定，提高转动鳍202的稳定性，外壳1内侧安装有支撑机构3；

支撑机构3包括密封槽301、第二电动伸缩杆302、固定杆303、密封圈304、齿纹条305、滑动槽306和支撑杆307；

外壳1内侧对应转动槽201一端部位置处开设有密封槽301，密封槽301内侧连接有第二电动伸缩杆302，第二电动伸缩杆302输入端与外部电源输出端电性连接，第二电动伸缩杆302一侧连接有固定杆303，固定杆303外侧套接有密封圈304，转动槽201内侧通过密封圈304密封连接，固定杆303一端部连接有齿纹条305，齿纹条305一侧与转动鳍202一端部外侧通过齿纹啮合连接，齿纹条305嵌入滑动连接于密封槽301内侧，外壳1内侧对应转动槽201另一端部位置处开设有滑动槽306，滑动槽306内侧嵌入滑动连接有支撑杆307，支撑杆307一端部与转动鳍202一侧相铰接，从而避免了转动鳍202伸展收缩困难，影响工作人员的使用和运输，也避免了转动鳍202支撑固定不稳，发生折断损坏，影响推进器的平衡性。

便于工作人员对推进器的推进方向进行调节，提高推进器的灵敏度，方便水下机器人进行工作，外壳1一端部安装有调节机构4；

调节机构4包括支撑板401、固定箱402、转动杆403、滑槽404、纵向电动推杆405、滑动块406、空槽407、防护箱408、横向电动推杆409和活动连接座410；

外壳1一端部对称连接有支撑板401，外壳1一端部对应两个支撑板401之间位置处连接有固定箱402，固定箱402一端部转动固定连接有转动杆403，转动杆403嵌入转动连接于支撑板401内侧，支撑板401内侧开设有滑槽404，滑槽404内侧连接有纵向电动推杆405，纵向电动推杆405一端部连接有滑动块406，滑动块406一侧部与转动杆403外侧通过齿纹啮合连接，滑动块406嵌入连接于滑槽404内侧，固定箱402内侧开设有空槽407，空槽407内侧嵌入转动连接有防护箱408，空槽407内侧一边部嵌入连接有横向电动推杆409，纵向电动推杆405和横向电动推杆409输入端均与外部电源输出端电性连接，防护箱408一端部连接有活动连接座410，横向电动推杆409一端部转动连接于与活动连接座410内侧，从而避免了推进器推进方向调整复杂困难，对水下机器人的移动灵敏度造成影响。

便于工作人员对螺旋桨6进行保护，降低螺旋桨6所受到的阻力，提高螺旋桨6的推进效率，防护箱408内侧连接有防水电机5，防水电机5的型号为5ik60rgn-cf，防水电机5输入端与外部电源输出端电性连接，防水电机5输出轴与螺旋桨6一端部固定连接，防水电机5一端部对应防护箱408一侧位置处连接有螺旋桨6，螺旋桨6外侧套接有防护框7，防护箱408外侧对称套接有固定内圈8，固定内圈8外侧呈圆周阵列等距连接有防护杆9，防护杆9的横截面为椭圆形，防护杆9一端部外侧对应防护框7内侧位置处套接有固定外圈10，固定外圈10嵌入滑动连接于防护框7内侧，从而避免了水草垃圾等杂物吸入螺旋桨6内，对螺旋桨6造成损伤，也避免了螺旋桨6受到的阻力过大，影响推进器进行工作。

方便工作人员便捷的对固定外圈10和防护框7进行安装拆卸，进而有利于工作人员对螺旋桨6进行维修，固定外圈10内侧等距开设有卡槽11，防护框7内侧对应卡槽11一侧位置处开设有卡块12，卡槽11与卡块12卡合连接，防护框7内侧对应卡块12一侧位置处开设有螺纹槽13，螺纹槽13内侧嵌入转动连接有固定螺栓14，固定螺栓14嵌入连接于固定外圈10内侧，防护框7与固定外圈10通过固定螺栓14固定连接，从而避免了固定外圈10和防护框7安装拆卸困难，影响工作人员对螺旋桨6的检查维修。

本发明的工作原理及使用流程：首先，当工作人员需要操作水下机器人进行水下作业时，工作人员需要启动第二电动伸缩杆302，推动固定杆303进行滑动，根据齿纹条305一侧与转动鳍202一端部外侧的齿纹啮合连接关系，带动转动鳍202进行转动，进而在水中展开，同时，通过转动鳍202一侧与支撑杆307的铰接关系，使转动鳍202在展开时，支撑杆307另一端部在滑动槽306内滑动展开，对转动鳍202进行固定和支撑，随后，工作人员需要启动防水电机5带动螺旋桨6进行转动，通过转动鳍202与平衡鳍210，增强推进器的平衡稳定性，并通过防护框7、固定内圈8和固定外圈10对螺旋桨6进行保护，同时，通过防护杆9对水中水草垃圾等杂物阻挡的同时，也减小水流流动所产生的阻力，进而增强推进器的推进效率；

当工作人员需要调整水下机器人的移动方向时，工作人员可以启动纵向电动推杆405，带动滑动块406在滑槽404内滑动，根据滑动块406一侧与转动杆403外侧通过齿纹啮合连接关系，带动转动杆403进行旋转，进而带动固定箱402进行转动，从而对推进器的上下推进角度进行调整，同时，工作人员也可以启动横向电动推杆409进行伸展，推动防护箱408进行伸展，对推进器的左右推进角度进行调整，进而达到了对推进器的推进方位的便捷调整，从而提高了水下机器人的移动灵活性；

同时，当工作人员需要停止推进器而操作水下机器人进行工作时，工作人员可以启动第一电动伸缩杆208，推动转向条209在凹槽204内滑动，根据转向条209一侧与同向传动杆207提高齿纹啮合连接关系，带动同向传动杆207进行转动，并根据同向传动杆207均与上顶板205和下顶板206之间的齿纹啮合连接关系，带动上顶板205和下顶板206在凹槽204内进行上下滑动，进而推动阻流板203展开，增强推进器推进方向与水流之间的阻力，进而降低了推进器停止后，水下机器人因残余推力而继续移动的时间与距离，从而便于工作人员操作水下机器人进行水下作业；

同时，当工作人员需要对螺旋桨6进行维修时，工作人员可以拧开固定螺栓14，然后握住固定内圈8向外拉伸，解除卡槽11与卡块12的卡合连接，将固定外圈10拉出防护框7内侧，从而便于工作人员对螺旋桨6进行维修检测。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。