一种应用于水下机器人的布放缆轴的制作方法

本实用新型涉及水下推进设备技术领域，尤其涉及一种应用于水下机器人的布放缆轴。

背景技术：

线控水下机器人，是一种工作于水下的极限作业机器人，是海洋开发和水下作业的重要工具。水下机器人工作时，岸上的控制器通过脐带缆与水下机器人本体相连，脐带缆为水下机器人提供电能并负责信号的传递。

如图1所示，电动缆轴包括绕线转盘11、导线机构12、往复丝杠13、脐带缆14和控制箱，脐带缆14缠绕在绕线转盘11上，通过控制箱可控制缆轴电机带动绕线转盘11正转反转，实现收线和放线。绕线转盘11转动过程中，导线机构12沿着往复丝杠13进行往复运动，使得脐带缆14实现有规律整齐的排列。

水下机器人工作时，难免受到水流的推力，但是现有的电动缆轴只能实现收线和放线，无法观测脐带缆上的拉力的大小，进而无法更精确地对水下机器人进行控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应用于水下机器人的布放缆轴，以解决现有技术中存在的脐带缆上的拉力大小无法检测和控制的技术问题。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种应用于水下机器人的布放缆轴，包括绕线转盘、位于所述绕线转盘一侧的导线机构和缠绕于所述绕线转盘上的脐带缆，所述导线机构远离所述绕线转盘的一侧设置有测力机构，所述测力机构包括：

测力轮；

压力传感器，与所述测力轮连接；

定位轮组，包括间隔设置的第一定位轮和第二定位轮，所述脐带缆的一端穿过所述导线机构并绕过所述测力轮的外周由所述第一定位轮和所述第二定位轮之间伸出。

其中，所述测力机构还包括支架，所述测力轮、所述第一定位轮和所述第二定位轮均转动设置于所述支架上，所述压力传感器安装于所述支架上且用于检测所述测力轮外周面上的压力。

其中，所述绕线转盘的一侧设置有丝杠，所述丝杠的延伸方向与所述绕线转盘的轴线平行，所述导线机构与所述丝杠螺接。

其中，所述导线机构包括外壳和转动设置于所述外壳上的导向轮，所述脐带缆的一端于两个间隔设置的所述导向轮之间穿过，所述外壳与所述丝杠螺接。

其中，所述支架与所述外壳固定连接。

其中，所述绕线转盘和所述丝杠均转动设置于固定座上，所述绕线转盘和所述丝杠通过传动机构连接。

其中，所述外壳上开设有限位孔，所述限位孔内穿设有限位柱，所述限位柱的延伸方向与所述丝杠的延伸方向相同且所述限位柱的两端均与所述固定座连接。

其中，所述绕线转盘包括位于中间的转筒和连接于所述转筒的两端的限位板，所述脐带缆缠绕于所述转筒上，至少对应一个所述限位板设置有锁死机构，用于夹紧所述限位板并使所述绕线转盘停止转动。

其中，所述锁死机构包括：

夹爪，包括相互铰接的第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪的第一端分别位于所述限位板的两侧，所述第一夹爪和所述第二夹爪朝向所述限位板的一侧均设置有摩擦片；

驱动杆，与所述第一夹爪和所述第二夹爪的第二端连接且能够驱动所述第一夹爪的第一端靠近或者远离所述第二夹爪的第一端。

其中，所述驱动杆与所述第二夹爪转动连接，所述驱动杆的一端与所述第一夹爪螺纹连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的应用于水下机器人的布放缆轴，脐带缆的一端穿过导线机构并绕过测力轮的外周由第一定位轮和第二定位轮之间伸出，通过压力传感器可以测得脐带缆作用于测力轮上的压力，进而可以得知脐带缆上的拉力，可根据需要对脐带缆的拉力进行调整，便于对水下机器人进行控制；第一定位轮和第二定位轮的设置，对脐带缆进行定位和导向，使得脐带缆与测力轮接触良好，保证平稳性。

附图说明

图1是现有的电动缆轴的结构示意图；

图2是本实用新型提供的布放缆轴的结构示意图；

图3是本实用新型提供的布放缆轴的部分结构示意图一；

图4是本实用新型提供的布放缆轴的部分结构示意图二；

图5是本实用新型提供的布放缆轴的部分结构示意图三。

图中：

11、绕线转盘；12、导线机构；13、往复丝杠；14、脐带缆；

21、固定座；22、绕线转盘；23、丝杠；24、导线机构；25、脐带缆；26、测力机构；27、锁死机构；

241、外壳；242、导向轮；243、限位柱；

261、支架；262、测力轮；263、压力传感器；264、第一定位轮；265、第二定位轮；

271、第一夹爪；272、第二夹爪；273、驱动杆；274、手柄；275、安装板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

参见图2和图3，本实用新型实施例提供一种应用于水下机器人的布放缆轴，包括用于提供支撑的固定座21，固定座21上转动设置有绕线转盘22和丝杠23，丝杠23位于绕线转盘22的一侧，且丝杠23的延伸方向与绕线转盘22的轴线平行，丝杠23上设置有导线机构24，导线机构24与丝杠23螺接。绕线转盘22上缠绕有脐带缆25，脐带缆25的一端穿过导线机构24延伸。

绕线转盘22和丝杠23通过传动机构连接，即绕线转盘22和丝杠23可以由同一个驱动机构带动，保证绕线转盘22和丝杠23转动的同时同步性。在本实施例中，驱动机构为电机，传动机构为齿轮机构，当电机带动绕线转盘22转动时，绕线转盘22通过齿轮机构将运动传递至丝杠23，带动丝杠23转动，进而带动导线机构24沿丝杠23移动。

布放缆轴还包括测力机构26，用于检测脐带缆25上的拉力。测力机构26包括支架261和安装于支架261上的测力轮262、压力传感器263和定位轮组，定位轮组包括间隔设置的第一定位轮264和第二定位轮265，支架261设置于导线机构24远离绕线转盘22的一侧，测力轮262、第一定位轮264和第二定位轮265均转动设置于支架261上。压力传感器263与测力轮262连接且用于检测测力轮262外周面上的压力；脐带缆25的一端穿过导线机构24并绕过测力轮262的外周由第一定位轮264和第二定位轮265之间伸出。

通过压力传感器263可以测得脐带缆25作用于测力轮262上的压力，进而可以得知脐带缆25上的拉力，可根据需要对脐带缆25的拉力进行调整，便于对水下机器人进行控制；第一定位轮264和第二定位轮265的设置，对脐带缆25进行定位和导向，使得脐带缆25与测力轮262接触良好，保证平稳性。

在本实施例中，脐带缆25的一端穿过导线机构24向下延伸，并绕过测力轮262下侧的外周，再由第一定位轮264和第二定位轮265之间伸出，因此测力轮262的下侧受到脐带缆25的压力。

绕线转盘22包括位于中间的转筒和连接于转筒的两端的限位板，脐带缆25缠绕于转筒上且于转筒上整齐排列，限位板防止脐带缆25从转筒的两端脱离。

参见图4，导线机构24包括外壳241和转动设置于外壳241上的导向轮242，脐带缆25的一端于两个间隔设置的导向轮242之间穿过，外壳241与丝杠23螺接。当电机带动绕线转盘22转动时，绕线转盘22通过齿轮机构将运动传递至丝杠23，带动丝杠23转动，进而带动导线机构24沿丝杠23移动，使得脐带缆25实现有规律整齐的排列。

为了保证导线机构24移动的平稳性，外壳241上开设有限位孔，限位孔内穿设有限位柱243，限位柱243的延伸方向与丝杠23的延伸方向相同且限位柱243的两端均与固定座21连接。

在安装时，测力机构26的支架261与导线机构24的外壳241固定连接。当导线机构24沿丝杠23移动时，同时带动测力机构26沿丝杠23移动，使得脐带缆25整齐排列且实时检测脐带缆25上的拉力。

参见图5，为了便于对绕线转盘22进行控制，至少对应一个限位板设置有锁死机构27，用于夹紧限位板并使绕线转盘22停止转动。在本实施例中，对应每个限位板设置一个锁死机构27。

锁死机构27包括夹爪和驱动杆273，夹爪包括相互铰接的第一夹爪271和第二夹爪272，第一夹爪271和第二夹爪272的第一端分别位于限位板的两侧，第一夹爪271和第二夹爪272朝向限位板的一侧均设置有摩擦片；驱动杆273与第一夹爪271和第二夹爪272的第二端连接且能够驱动第一夹爪271的第一端靠近或者远离第二夹爪272的第一端。

在本实施例中，第一夹爪271和第二夹爪272之间通过转轴铰接，转轴转动安装于安装板275上，安装板275与固定座21固定连接。

在本实施例中，驱动杆273与第二夹爪272转动连接，驱动杆273的一端与第一夹爪271螺纹连接。具体地，驱动杆273与固定座21转动连接，第二夹爪272上设置有轴承，驱动杆273的一端穿过轴承与第一夹爪271螺纹连接，驱动杆273的另一端连接有手柄274。

当转动手柄274带动驱动杆273沿顺时针转动时，驱动杆273的轴向位置不动，第一夹爪271与驱动杆273连接的一端在螺纹的作用下向远离第二夹爪272的方向移动，进而使得第一夹爪271的第一端靠近第二夹爪272的第一端，第一夹爪271和第二夹爪272配合夹紧限位板，在摩擦片的摩擦作用下，绕线转盘22停止作用；当沿逆时针方向转动手柄274时，第一夹爪271与驱动杆273连接的一端向靠近第二夹爪272的方向移动，进而使得第一夹爪271的第一端远离第二夹爪272的第一端，第一夹爪271和第二夹爪272松开限位板，不影响绕线转盘22再次转动。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。