双螺旋叶片拱泥机器人的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:本发明涉及一种双螺旋叶片拱泥机器人。
[0002]【背景技术】:拱泥机器人是沉船打捞作业时，用于拱泥穿缆的特种机器人，主要实现拱泥、前进、转向三个动作，同时需要支撑结构为每个动作提供支撑力。现有的拱泥机器人多采用蠕动原理，节杆式作业方式，即用拱泥头进行拱泥动作，前进机构实现前进动作，姿态调整机构实现转向动作，在前进机构上加装限位块或气囊等支撑装置保证每个动作的实施，机器人整体结构大，实施繁琐复杂，工作性能不可靠，效率低。另外，机器人位于泥土中，支撑装置多次工作后，泥土结构被破坏，支撑力不足，机器人产生前后滑移，姿态调整机构多采用串联机构，输出力小，机器人在泥土中转向困难。
[0003]
【发明内容】
:本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种双螺旋叶片拱泥机器人，它主要解决了现有的拱泥机器人采用蠕动原理，节杆式作业方式，整体结构大，实施繁琐复杂，工作性能不可靠，支撑力不足，产生前后滑移，在泥土中转向困难等问题。本发明的目的是这样实现的，双螺旋叶片拱泥机器人由:前拱泥体、右旋螺旋叶片、第一平键、第一液压马达、前节板、姿态调整机构、后节板、第二液压马达、第二平键、左旋螺旋叶片、后拱泥体构成。右旋螺旋叶片有多节，它固定在前拱泥体上，第一液压马达一端通过第一平键与前拱泥体相连接，另一端固定在前节板上，左旋螺旋叶片有多节，它固定在后拱泥体上，第二液压马达一端通过第二平键与后拱泥体相连接，另一端固定在后节板上，前拱泥体通过姿态调整机构与后拱泥体相连接。姿态调整机构它包括第一液压缸、第一液压缸推杆、第一球面副、第一滑块、第三球面副、固定支杆、第二滑块、第二球面副、第二液压缸推杆、第二液压缸、前节板、后节板构成。第一液压缸一端固定在后节板上，另一端与第一液压缸推杆相连接，第一液压缸推杆通过第一球面副与第一滑块相连接，第一滑块安装在前节板的滑道内，固定支杆一端安装在后节板上，另一端与第三球面副相连接，第三球面副固定在前节板上，第二液压缸一端固定在后节板上，另一端与第二液压缸推杆相连接，第二液压缸推杆通过第二球面副与第二滑块相连接，第二滑块安装在前节板的滑道内。该产品结构简单，设计合理，它采用双螺旋叶片，能同时完成拱泥、前进、支撑三个动作，整体结构小，每个动作所需步骤少，提高了工作效率，姿态调整机构采用并联机构，输出力大，且无冗余输出，控制成本低，保证了拱泥机器人在泥土中可靠转向，动力由液压马达与液压缸提供，在低速工作时，输出力大，工作性能可靠，便于控制，可保证机器人完成拱泥穿缆工作。
[0004]【附图说明】:
附图1是本发明双螺旋叶片拱泥机器人的结构示意图。
[0005]I 一前拱泥体 2—右旋螺旋叶片 3—第一平键 4一第一液压马达 5—前节板 6—姿态调整机构 7—后节板 8—第二液压马达 9一第二平键
10一左旋螺旋叶片 11一后拱泥体
附图2是本发明双螺旋叶片拱泥机器人姿态调整机构的结构示意图。
[0006]6一I一第一液压缸 6—2一第一液压缸推杆
6—3—第一球面副 6 — 4一第一滑块 6—5一第三球面副 6—6一固定支杆
6—7—第二滑块6— 8—第二球面副
6—9一第二液压缸推杆 6—10一第二液压缸
【具体实施方式】:下面结合附图详细说明本发明的最佳实施例，双螺旋叶片拱泥机器人由:前拱泥体1、右旋螺旋叶片2、第一平键3、第一液压马达4、前节板5、姿态调整机构6、后节板7、第二液压马达8、第二平键9、左旋螺旋叶片10、后拱泥体11构成。右旋螺旋叶片2有多节，它固定在前拱泥体I上，第一液压马达4 一端通过第一平键3与前拱泥体I相连接，另一端固定在前节板5上，左旋螺旋叶片10有多节，它固定在后拱泥体11上，第二液压马达8 一端通过第二平键9与后拱泥体11相连接，另一端固定在后节板7上，前拱泥体I通过姿态调整机构6与后拱泥体11相连接。姿态调整机构6它包括第一液压缸6— 1、第一液压缸推杆6—2、第一球面副6—3、第一滑块6—4、第三球面副6—5、固定支杆6—6、第二滑块6— 7、第二球面副6— 8、第二液压缸推杆6— 9、第二液压缸6 —10、前节板5、后节板7构成。第一液压缸6—I 一端固定在后节板7上,另一端与第一液压缸推杆6—2相连接，第一液压缸推杆6— 2通过第一球面副6— 3与第一滑块6— 4相连接，第一滑块6—4安装在前节板5的滑道内，固定支杆6— 6 —端安装在后节板7上，另一端与第三球面副
6—5相连接，第三球面副6— 5固定在前节板5上，第二液压缸6 —10 —端固定在后节板7上，另一端与第二液压缸推杆6— 9相连接，第二液压缸推杆6— 9通过第二球面副6— 8与第二滑块6—7相连接，第二滑块6— 7安装在前节板5的滑道内。
[0007]工作原理:拱泥机器人前进时，第一液压马达4带动右旋螺旋叶片2旋转，泥土与右旋螺旋叶片2之间摩擦产生沿轴向方向的分力，提供给拱泥机器人前进的动力，同时产生自身扭矩，通过第二液压马达8旋转带动左旋螺旋叶片10旋转，泥土与左旋螺旋叶片10之间摩擦产生沿轴向方向的分力，且与前进方向相同，保证完成前进动作，同时由于左旋螺旋叶片10与右旋螺旋叶片2的旋转方向相反，产生扭矩相反，抵消了机器人自身旋转扭矩，同时完成了拱泥、前进、支撑三个动作。转向时，通过第一液压缸推杆6— 2的往复伸缩带动第一滑块6— 4在前节板5的滑道内滑动，通过第二液压缸6—10的往复伸缩带动第二滑块6—7在前节板5的滑道内滑动，通过第一液压缸推杆6— 2、第二液压缸推杆6— 9的往复伸缩，使第三球面副6—5在固定支杆6—6内旋转，前节板5相对于后节板7产生各个方向的倾角，实现了转向动作，最终通过协调前进与转向动作完成拱泥机器人的穿缆工作。
【主权项】
1.一种双螺旋叶片拱泥机器人，它由:前拱泥体(I)、右旋螺旋叶片(2)、第一平键(3)、第一液压马达(4)、前节板(5)、姿态调整机构(6)、后节板(7)、第二液压马达(8)、第二平键(9 )、左旋螺旋叶片(10 )、后拱泥体(11)构成，其特征在于:右旋螺旋叶片(2 )有多节，它固定在前拱泥体(I)上，第一液压马达(4) 一端通过第一平键(3)与前拱泥体(I)相连接，另一端固定在前节板(5 )上，左旋螺旋叶片(10 )有多节，它固定在后拱泥体(11)上，第二液压马达(8)—端通过第二平键(9)与后拱泥体(11)相连接，另一端固定在后节板(7)上，前拱泥体(I)通过姿态调整机构(6 )与后拱泥体(11)相连接。
2.根据权利要求1所述的双螺旋叶片拱泥机器人，其特征在于:姿态调整机构(6)它包括第一液压缸(6 — I)、第一液压缸推杆(6—2)、第一球面副(6—3)、第一滑块(6—4)、第三球面副(6—5)、固定支杆(6—6)、第二滑块(6—7)、第二球面副(6—8)、第二液压缸推杆(6一9)、第二液压缸(6一 10)、前节板(5)、后节板(7)构成,第一液压缸(6一 I) 一端固定在后节板(7)上，另一端与第一液压缸推杆(6—2)相连接,第一液压缸推杆(6—2)通过第一球面副(6 — 3)与第一滑块(6 — 4)相连接，第一滑块(6 — 4)安装在前节板(5)的滑道内，固定支杆(6—6) 一端安装在后节板(7)上,另一端与第三球面副(6—5)相连接,第三球面副(6—5)固定在前节板(5)上,第二液压缸(6—10)—端固定在后节板(7)上,另一端与第二液压缸推杆(6 — 9)相连接，第二液压缸推杆(6 — 9)通过第二球面副(6 — 8)与第二滑块(6— 7 )相连接，第二滑块(6— 7 )安装在前节板(5 )的滑道内。
【专利摘要】本发明涉及一种双螺旋叶片拱泥机器人，它由:前后拱泥体、左右旋螺旋叶片、第一二平键、第一二液压马达、前后节板、姿态调整机构构成。右旋螺旋叶片固定在前拱泥体上，第一液压马达一端与前拱泥体相连接，另一端固定在前节板上，左旋螺旋叶片固定在后拱泥体上，第二液压马达一端与后拱泥体相连接，另一端固定在后节板上，前拱泥体通过姿态调整机构与后拱泥体相连接。该产品采用双螺旋叶片，能同时完成拱泥、前进、支撑三个动作，整体结构小，所需步骤少，提高了工作效率，姿态调整机构采用并联机构，输出力大，且无冗余输出，保证了拱泥机器人在泥土中可靠转向，动力由液压马达与液压缸提供，在低速工作时，可保证机器人完成拱泥穿缆工作。
【IPC分类】B63C7-24
【公开号】CN104627336
【申请号】CN201310551103
【发明人】颜兵兵, 殷宝麟, 任文博, 王冬, 郭士清
【申请人】佳木斯大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月10日