機器人姿態(tài)調(diào)整裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于機械工程領(lǐng)域，具體的說，涉及一種水下滑翔機器人的姿態(tài)調(diào)整裝置。左端蓋與右端蓋之間固定有中心軸；在中心軸上設(shè)置可以繞中心軸自由旋轉(zhuǎn)與移動的左支撐盤和右支撐盤，左支撐盤和右支撐盤上設(shè)置電池板，電池板上裝有電池質(zhì)量塊；所述中心軸上設(shè)置可以沿中心軸自由移動的移動支板，啟動移動支板上的移動電機和旋轉(zhuǎn)電機，通過齒輪傳動，電池質(zhì)量塊沿軸向移動并繞中心軸偏轉(zhuǎn)，整個水下滑翔機器人的重心位置發(fā)生變化，使水下滑翔機器人按照需要進行俯仰與翻滾。本實用新型的翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)和俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)共用一塊電池質(zhì)量塊來調(diào)節(jié)重心位置，增加了水下滑翔機器人翻滾俯仰的靈敏性；使翻滾俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)變得緊湊，降低了水下滑翔機器人本身的體積和重量，釋放了更多的空間；降低了成本，且結(jié)構(gòu)簡單，便于維護。
【專利說明】機器人姿態(tài)調(diào)整裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機械工程領(lǐng)域，具體的說，涉及一種水下滑翔機器人的姿態(tài)調(diào)整
目.0

【背景技術(shù)】
[0002]水下滑翔機器人是一種新型的水下測量平臺，其具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單的特點，在不斷的上浮下潛的過程中，需要對其自身的姿態(tài)角度進行調(diào)整，現(xiàn)有的水下滑翔機器人主要通過改變機器人內(nèi)部部件的位置來改變重心的位置，從而改變機器人的翻滾和俯仰角度。但在能夠順利實現(xiàn)姿態(tài)調(diào)整的同時，水下滑翔機器人的重心調(diào)節(jié)裝置所占用的空間應(yīng)該是越小越好，這樣就可以減小水下滑翔機器人的整體體積和重量，并把多余的空間留給探測儀器，以實現(xiàn)更多的探測功能?，F(xiàn)有的水下滑翔機器人的翻滾和俯仰角度的調(diào)節(jié)大多采用雙質(zhì)量塊分別來調(diào)節(jié)。其缺陷是:
[0003]1、增加了水下滑翔機器人本身的體積和重量，浪費了材料，增加了成本。
[0004]2、重心調(diào)節(jié)裝置占用了過多的工作空間，且使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，不利于維護。
實用新型內(nèi)容
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出了一種采用單質(zhì)量塊調(diào)節(jié)翻滾和俯仰角度的水下滑翔機器人姿態(tài)調(diào)整裝置，其節(jié)省了空間，降低了成本。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:機器人姿態(tài)調(diào)整裝置由整體支架、質(zhì)量塊組件、俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)及翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)組成；所述整體支架由左端蓋、右端蓋及中心軸組成，左端蓋與右端蓋之間固定有中心軸；在中心軸上設(shè)置可以繞中心軸自由旋轉(zhuǎn)與移動的左支撐盤和右支撐盤，左支撐盤及右支撐盤上設(shè)置電池板，電池板上裝有電池質(zhì)量塊，共同組成質(zhì)量塊組件；所述中心軸上設(shè)置可以沿中心軸自由移動的移動支板，移動支板上設(shè)置前支架和后支架，移動電機、減速器、傳動軸安放其上，減速器輸出軸上的小移動齒輪與傳動軸的大移動齒輪嚙合，傳動軸上的傳動齒輪與中心軸上的齒條嚙合，直線位移傳感器的殼體與拉桿分別固連在后支架與左端蓋上，上述零件共同組成俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述移動支板上安裝有旋轉(zhuǎn)電機、減速器及旋轉(zhuǎn)電位器支架，減速器輸出軸上的小旋轉(zhuǎn)齒輪與中心軸上的大旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合，旋轉(zhuǎn)電位器安放在旋轉(zhuǎn)電位器支架上，上述零件共同組成翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0007]所述左支撐盤上開有90°完全貫通的弧線槽，弧線槽兩側(cè)裝有限位開關(guān)。
[0008]所述左支撐盤的一端開有圓形凹槽，與大旋轉(zhuǎn)齒輪的軸端過盈配合。
[0009]所述移動支板上用螺栓連接有小拉桿，小拉桿貫穿左支撐盤弧線槽，可在弧線槽中轉(zhuǎn)動。
[0010]所述電池質(zhì)量塊被翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)與俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)共用。
[0011 ] 所述右支撐盤上裝有限位開關(guān)。
[0012]所述移動支板與大旋轉(zhuǎn)齒輪之間有套筒。
[0013]本實用新型的工作過程如下:啟動移動電機，減速器輸出軸帶動小移動齒輪轉(zhuǎn)動，通過齒輪傳動，傳動軸上的傳動齒輪與中心軸上的齒條嚙合，使移動支板、左支撐盤及右支撐盤帶動自身固連的零部件整體向右端蓋移動；當(dāng)限位開關(guān)觸動右端蓋，移動電機反轉(zhuǎn)，在小拉桿的作用下，移動支板、左支撐盤及右支撐盤帶動自身固連的零部件整體向左端蓋移動；電池質(zhì)量塊的軸向移動，調(diào)整了機器人重心的軸向位置，實現(xiàn)了水下滑翔機器人的俯仰，由直線位移傳感器可得出重心移動的距離，并根據(jù)需要進行實時控制，以得到水下滑翔機器人所需要的俯仰角；在調(diào)節(jié)俯仰角的同時，還可以根據(jù)實際需要實現(xiàn)水下滑翔機器人的翻滾，旋轉(zhuǎn)電機及減速器帶動小旋轉(zhuǎn)齒輪轉(zhuǎn)動，通過齒輪嚙合，大旋轉(zhuǎn)齒輪帶動左支撐盤上的電池質(zhì)量塊旋轉(zhuǎn)，這樣機器人重心位置得以偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了水下滑翔機器人的翻滾；左支撐盤上的限位開關(guān)使電池質(zhì)量塊在中心軸兩側(cè)的最大旋轉(zhuǎn)角度各為45°，旋轉(zhuǎn)電位器保證了轉(zhuǎn)動過程中需要的電壓與電流，同時可對旋轉(zhuǎn)的角度進行反饋，以便于得到所需要的翻滾姿態(tài)；整個翻滾俯仰機構(gòu)通過控制移動電機和旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，實時對水下滑翔機器人的重心位置進行調(diào)整，來達到想要的翻滾俯仰效果。
[0014]本實用新型的有益效果在于:翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)和俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)共用一塊電池質(zhì)量塊來調(diào)節(jié)重心位置，增加了水下滑翔機器人翻滾俯仰的靈敏性；使翻滾俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)變得緊湊，降低了水下滑翔機器人本身的體積和重量，釋放了更多的空間；降低了成本，且結(jié)構(gòu)簡單，便于維護。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的俯視圖。
[0016]其中，1、左端蓋；2、直線位移傳感器；3、后支架；4、傳動軸；5、移動電機；6、減速器；7、移動支板；8、左支撐盤；9、電池板；10、限位開關(guān)；11、電池質(zhì)量塊；12、右支撐盤；13、限位開關(guān)；14、右端蓋；15、中心軸；16、小拉桿；17、前支架；18、小移動齒輪；19、大移動齒輪；20、傳動齒輪；21、齒條。
[0017]圖2是本實用新型的主視圖。
[0018]其中，22、旋轉(zhuǎn)電機；23、減速器；24、小旋轉(zhuǎn)齒輪；25、旋轉(zhuǎn)電位器支架；26、旋轉(zhuǎn)電位器；27、大旋轉(zhuǎn)齒輪；28、套筒。
[0019]圖3是本實用新型的軸測圖。
[0020]具體實施措施
[0021]以下結(jié)合附圖具體說明本實用新型。
[0022]如附圖1、附圖2、附圖3所示，機器人的姿態(tài)調(diào)整裝置由整體支架、質(zhì)量塊組件、俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)及翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)組成；所述整體支架由左端蓋1、右端蓋14及中心軸15組成，左端蓋I與右端蓋14之間固定有中心軸15 ;在中心軸15上設(shè)置可以繞中心軸15自由旋轉(zhuǎn)與移動的左支撐盤8和右支撐盤12，左支撐盤8及右支撐盤12上設(shè)置電池板9，電池板9上裝有電池質(zhì)量塊11，共同組成質(zhì)量塊組件；所述中心軸15上設(shè)置可以沿中心軸15自由移動的移動支板7，移動支板7上設(shè)置前支架17和后支架3，移動電機5、減速器6、傳動軸4安放其上，減速器6輸出軸上的小移動齒輪18與傳動軸4上的大移動齒輪19嚙合，傳動軸4上的傳動齒輪20與中心軸15上的齒條21嗤合，直線位移傳感器2的殼體與拉桿分別固連在后支架3與左端蓋I上，上述零件共同組成俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述移動支板7上安裝有旋轉(zhuǎn)電機22、減速器23及旋轉(zhuǎn)電位器支架25，減速器23輸出軸上的小旋轉(zhuǎn)齒輪24與中心軸15上的大旋轉(zhuǎn)齒輪27嚙合，旋轉(zhuǎn)電位器26安放在旋轉(zhuǎn)電位器支架25上，上述零件共同組成翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0023]所述左支撐盤8上開有90°完全貫通的弧線槽，弧線槽兩側(cè)裝有限位開關(guān)10。
[0024]所述左支撐盤8的一端開有圓形凹槽，與大旋轉(zhuǎn)齒輪27的軸端過盈配合。
[0025]所述移動支板7上用螺栓連接有小拉桿16，小拉桿16貫穿左支撐盤8的弧線槽，可在弧線槽中轉(zhuǎn)動。
[0026]所述電池質(zhì)量塊11被翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)與俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)共用。
[0027]所述右支撐盤12上裝有限位開關(guān)13。
[0028]所述移動支板7與大旋轉(zhuǎn)齒輪27之間有套筒28。
[0029]本實用新型的工作過程如下:啟動移動電機5，減速器6輸出軸帶動小移動齒輪18轉(zhuǎn)動，通過齒輪傳動，傳動軸4上的傳動齒輪20與中心軸15上的齒條21嚙合，使移動支板7、左支撐盤8及右支撐盤12帶動自身固連的零部件整體向右端蓋14移動；當(dāng)限位開關(guān)13觸動右端蓋14，移動電機5反轉(zhuǎn)，在小拉桿16的作用下，移動支板7、左支撐盤8及右支撐盤12帶動自身固連的零部件整體向左端蓋I移動；電池質(zhì)量塊11的移動，調(diào)整了機器人重心的軸向位置，實現(xiàn)了水下滑翔機器人的俯仰，由直線位移傳感器2可得出重心移動的距離，并根據(jù)需要進行實時控制，以得到水下滑翔機器人所需要的俯仰角；在調(diào)節(jié)俯仰角的同時，還可以根據(jù)實際需要實現(xiàn)水下滑翔機器人的翻滾，旋轉(zhuǎn)電機22及減速器23帶動小旋轉(zhuǎn)齒輪24轉(zhuǎn)動，通過齒輪嚙合，大旋轉(zhuǎn)齒輪27帶動左支撐盤8上的電池質(zhì)量塊11旋轉(zhuǎn)，這樣機器人重心的位置得以偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了水下滑翔機器人的翻滾；左支撐盤8上的限位開關(guān)10使電池質(zhì)量塊11在中心軸15兩側(cè)的最大旋轉(zhuǎn)角度各為45°，旋轉(zhuǎn)電位器26保證了轉(zhuǎn)動過程中需要的電壓與電流，同時可對旋轉(zhuǎn)的角度進行反饋，以便于得到所需要的翻滾姿態(tài)；整個翻滾俯仰機構(gòu)通過控制移動電機5和旋轉(zhuǎn)電機22的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，實時對水下滑翔機器人的重心位置進行調(diào)整，來達到想要的翻滾俯仰效果。
【權(quán)利要求】
1.一種機器人姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于，由整體支架、質(zhì)量塊組件、俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)及翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)組成；所述整體支架由左端蓋(1)、右端蓋(14)及中心軸(15)組成，左端蓋(1)與右端蓋(14)之間固定有中心軸(15)；在中心軸(15)上設(shè)置可以繞中心軸(15)自由旋轉(zhuǎn)與移動的左支撐盤(8)和右支撐盤(12)，左支撐盤(8)及右支撐盤(12)上設(shè)置電池板(9),電池板(9)上裝有電池質(zhì)量塊(11),上述零件共同組成質(zhì)量塊組件；所述中心軸(15)上設(shè)置可以沿中心軸(15)自由移動的移動支板(7),移動支板(7)上設(shè)置前支架(17)和后支架(3)，移動電機(5)、減速器(6)、傳動軸(4)安放其上，減速器(6)輸出軸上的小移動齒輪(18)與傳動軸(4)上的大移動齒輪(19)嚙合，傳動軸(4)上的傳動齒輪(20)與中心軸(15)上的齒條(21)嚙合，直線位移傳感器(2)的殼體與拉桿分別固連在后支架(3)與左端蓋(1)上，上述零件共同組成俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述移動支板(7)上安裝有旋轉(zhuǎn)電機(22^減速器(23)及旋轉(zhuǎn)電位器支架(25),減速器(23)輸出軸上的小旋轉(zhuǎn)齒輪(24)與中心軸(15)上的大旋轉(zhuǎn)齒輪(27)嚙合，旋轉(zhuǎn)電位器(26)安放在旋轉(zhuǎn)電位器支架(25)上，上述零件共同組成翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于，所述左支撐盤(8)上開有90。完全貫通的弧線槽，弧線槽兩側(cè)裝有限位開關(guān)(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于，所述左支撐盤(8)的一端開有圓形凹槽，與大旋轉(zhuǎn)齒輪(27)的軸端過盈配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于，所述移動支板(7)上用螺栓連接有小拉桿(16),小拉桿(16)貫穿左支撐盤(8)的弧線槽，可在弧線槽中轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于，所述電池質(zhì)量塊(11)被翻滾調(diào)節(jié)機構(gòu)與俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)共用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于，所述右支撐盤(12)上裝有限位開關(guān)(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于，所述移動支板(7)與大旋轉(zhuǎn)齒輪(27)之間有套筒(28)。
【文檔編號】B25J19/00GK204221798SQ201420667283
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月8日
【發(fā)明者】王憲倫, 徐俊, 喻洋, 崔玉霞 申請人:青島科技大學(xué)