專利名稱：一種用于水下機器人的擺動式推進器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于水下機器人的擺動式推進器，適用于水下機器人 水下載體(潛水器)。
背景技術：
目前，水下機器人水下載體(潛水器)上使用的推進器大多采用固定的 安裝方式；或者為了提高水下機器人的動力性能及可控性，采用失量布置方 式。但它們都不能實現推進器的實時在線調節，以改變推進器的安裝位置及角 度，進而提高潛水器的機動靈活性及狹小水下空間、多障礙環境下捕獲目標的 能力。
實用新型內容
針對上述存在的技術問題，本實用新型的目的在于提供一種用于水下機器 人的擺動式推進器，它是在現有推進器上安裝有擺動機構，以實現推進器的擺 動旋轉，滿足各種工作狀態。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的
一種用于水下機器人的擺動式推進器，包括推進器和擺動機構，所述擺動 機構通過其內的擺動軸與推進器連接，所述擺動機構包括箱體、擺動軸、安裝 法蘭、驅動機構及端蓋，箱體一端設有安裝法蘭，另一端安裝有端蓋，擺動軸 置于箱體內并伸出端蓋，驅動機構穿過箱體并設置在箱體上，與箱體內的擺動 軸連接，安裝法蘭、端蓋與箱體及端蓋與擺動軸間密封連接，在箱體內形成密 閉空腔。
所述的驅動機構包括兩個油缸和一個驅動齒條，兩個油缸分別安裝在箱體 兩側，驅動齒條安裝于箱體內，兩端分別與兩油缸的活塞連接，驅動齒條與擺 動軸上的齒輪配合連接，油缸的另一端開有進出油口。在所述箱體內的擺動軸 端設有反饋電位計。
本實用新型的有益效果為 l.本實用新型具有多種功能如前進(后退)狀態的推進器通過旋轉90 °后，可作為下潛(上浮)推進器；或作為側移推進器。這樣既可減少潛水器 上推進器的安裝數量，又可減少潛水器自重，進而提高潛水器有效負載能力。2. 本實用新型擺動機構通過其內的擺動軸與推進器連接，擺動軸在箱體 內可繞其軸線旋轉，驅動機構與箱體內的擺動軸連接，驅動擺動軸旋轉，根據 需要推進器可在與擺動軸垂直平面±90°范圍內，任意實時在線調節推進器位 置角度，改變潛水器動力輸出特性，大大提高潛水器運動性能的可控性及適應 復雜水下環境的能力。
3. 由于本實用新型的驅動機構以液壓油為工作介質，而目前較大及大功 率水下機器人均采用液壓驅動方式，不需另外配備液壓源，使得該本實用新型 在水下機器人上的應用簡單、可靠、易于布置。
4. 在擺動軸上端安裝有反饋電位計，使本實用新型具有位置角度反饋功
能，水下推進器的位置角度可實時反饋給水面操控人員，使得對其控制操作即 直觀又簡單易行。
圖l為本實用新型的結構示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。 圖3為本實用新型中油缸的結構示意圖。
圖4為本實用新型的工作狀態示意圖；其中(a)為前進、后退狀態主視 示意圖；(b)為(a)旋轉90度后的側移狀態主視示意圖；(c)為前進、后 退狀態俯視示意圖；(d)為(c)旋轉90度后的升沉狀態俯視示意圖；(e) 為推進器旋轉一角度的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳述。
實施例l:如圖l、圖2所示，本實用新型包括推進器1和擺動機構13，所
述擺動機構13通過其內的擺動軸5與推進器1連接，使擺動軸5的軸線與推進器1 的水平軸線垂直，與擺動軸5連接的推進器1端部結構與連接法蘭2相配合，通 過連接法蘭2連接固定，擺動軸5與連接法蘭2通過連接螺栓3連接固定。所述擺 動機構13包括箱體4、擺動軸5、安裝法蘭7、驅動機構及端蓋12，箱體4一端設 有安裝法蘭7，另一端安裝有端蓋12，擺動軸5置于箱體4內并伸出端蓋12，擺 動軸5與箱體4間通過支撐軸承8安裝，安裝法蘭7、端蓋12與箱體4及端蓋12與 擺動軸5間密封連接，在箱體4內形成密閉空腔11，承受水壓，驅動機構穿過箱 體4并設置在箱體4上，與箱體4內的擺動軸5連接，擺動軸5在箱體4內可繞其軸 線旋轉，在箱體4內擺動軸5端設有反饋電位計6，與擺動軸5同步回轉，箱體4 內設有插座，用于連接反饋電位計6，將采集到的電信號傳遞給監控系統。本實用新型通過連接法蘭2使擺動機構與推進器1裝配為一整體，通過安裝法蘭7
使本實用新型安裝到水下機器人水下載體框架16之上。
如圖3所示，本例所述的驅動機構包括兩個油缸9和一個驅動齒條10，兩 個油缸9分別安裝在箱體4兩側，驅動齒條10為兩油缸9的活塞安裝于箱體4內， 其兩端分別與兩油缸9配合，驅動齒條10與擺動軸5上的齒輪14配合連接，兩油 缸9的另一端均開有進出油口15，用于在工作時通入液壓油。本例在擺動軸5軸 身上加工成齒輪14。
本實用新型的工作原理液壓油由擺動機構一側油缸端部的油口15進 入，推動齒條10做直線運動；齒條10通過與擺動軸5上齒輪14的圓柱直齒嚙 合，帶動擺動軸5轉動；通過連接螺栓3及連接法蘭2，將轉矩傳遞給推進器l， 使推進器1轉過一個角度A，如圖4 (e)所示，擺角范圍為±90° 。
實施例2:本例整體結構與實施例l相同，不同的是本例在擺動軸5上安 裝與驅動齒條10相配合的齒輪14。驅動齒條10在液壓油的推動下作直線運動， 帶動擺動軸5及推進器1旋轉，實現各種工作狀態，如圖4所示，(a)為前進、 后退狀態主視示意圖；(b)為(a)旋轉90度后的側移狀態主視示意(c)為前進、后退狀態俯視示意圖；(d)為(c)旋轉90度后的升沉狀態俯 視示意圖；(e)為推進器旋轉一角度A的示意圖。
權利要求1.一種用于水下機器人的擺動式推進器，其特征在于包括推進器和擺動機構，所述擺動機構通過其內的擺動軸與推進器連接，所述擺動機構包括箱體、擺動軸、安裝法蘭、驅動機構及端蓋，箱體一端設有安裝法蘭，另一端安裝有端蓋，擺動軸置于箱體內并伸出端蓋，驅動機構穿過箱體并設置在箱體上，與箱體內的擺動軸連接，安裝法蘭、端蓋與箱體及端蓋與擺動軸間密封連接，在箱體內形成密閉空腔。
2. 根據權利要求l所述的用于水下機器人的擺動式推進器，其特征在于 所述的驅動機構包括兩個油缸和一個驅動齒條，兩個油缸分別安裝在箱體兩 側，驅動齒條安裝于箱體內，兩端分別與兩油缸的活塞連接，驅動齒條與擺動 軸上的齒輪配合連接，油缸的另一端開有進出油口。
3. 根據權利要求l所述的用于水下機器人的擺動式推進器，其特征在于 在所述箱體內的擺動軸端設有反饋電位計。
專利摘要一種用于水下機器人的擺動式推進器，適用于水下機器人水下載體。包括推進器和擺動機構，擺動機構通過其內的擺動軸與推進器連接，擺動機構包括箱體、擺動軸、安裝法蘭、驅動機構及端蓋，箱體一端設有安裝法蘭，另一端安裝有端蓋，擺動軸置于箱體內并伸出端蓋，驅動機構穿過箱體并設置在箱體上，與箱體內的擺動軸連接，安裝法蘭、端蓋與箱體及端蓋與擺動軸間密封連接，在箱體內形成密閉空腔。本實用新型由驅動機構驅動擺動軸旋轉，推進器可在與擺動軸垂直平面±90°范圍內，任意實時在線調節推進器位置角度，改變潛水器動力輸出特性，大大提高潛水器運動性能的可控性及適應復雜水下環境的能力，本實用新型應用簡單、可靠，易于布置。
文檔編號B63H1/36GK201427664SQ200920015159
公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月8日 優先權日2009年7月8日
發明者何立巖, 康守權 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所