[发明专利]水下充电连接机构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种连接机构，具体地说是水下连接机构。

背景技术

在各类水下机器人的使用过程中，特别是自治式水下机器人(简称AUV)的使用，由于自带能源的限制，通常需要频繁打捞到岸上进行充电和数据交换。采用水下充电方式，即通过将AUV充电接口与水下对接装置充电接头连接进行能源补充，则可解决频繁的打捞工作，减少人力物力的耗费，提高水下机器人的工作效率。当AUV在水下对接装置中被锁紧后，AUV上的充电接口与对接装置上的充电接头会存在位置及角度上的偏差，此偏差很难消除，因此设计一种能适应这种偏差的充电连接机构以满足充电连接的精度要求是很有必要。

目前可以在水下完成AUV与对接装置充电模块连接的机构很少。蒙特利海湾水下研究中心(Monterey Bay Aquarium Research Institute)针对AUV与对接装置充电接头的连接设计了一种双插针导向的连接机构，充电机构由一对金属结构的导向针和充电接头构成，整个机构被安装在直线驱动机构上，导向针插入AUV上的导向孔带动充电接头与AUV充电接口的连接，通过双插针与AUV的连接可保证充电接头的连接精度，但是当AUV充电接口与对接装置充电接头存在较大位置偏差时，不能执行连接动作。专利号为“00242747.8”的专利文件介绍了一种应用在电脑上的充电连接机构，其特点是充电座的接口可更换，可适应两种类型的接头；申请号为“200820020341.5”的移动机器人充电连接器介绍了一种通过电机带动齿轮齿条机构带动充电接头运动的机构，特点是可解决充电接头虚连接的问题，上述两种机构都没有涉及到充电接头与充电接口连接时存在位置偏差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能够保证充电接头和充电接口连接后的精度的水下充电连接机构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明水下充电连接机构，其特征是：包括导向筒、滑动筒、第一空心连杆、第二空心连杆、空心球头连接杆、充电头安装座、导向座，滑动筒安装在导向筒里并与导向筒形成直线副，上关节轴承设置在滑动筒里，下关节轴承固定在滑动筒下端部，第一空心连杆固定在下关节轴承下方，第二空心连接杆上端连接充电头安装座，第二空心连接杆下端连接上关节轴承，空心球头连接杆的上下两端均为球形结构，空心球头连接杆的上下两端分别安装在上关节轴承和下关节轴承里，上关节轴承上连接第一-第四弹簧，第一-第四弹簧的另一端安装在滑动筒内壁上，导向座安装在被充电的水下机器人上，充电头安装座轮廓与导向座内壁形状相适应。

本发明还可以包括：

1、导向筒的下壁上设置通孔，第一空心连接杆下端通过通孔连接对接装置的液压缸活塞杆或直线驱动机构的运动杆。

2、第一-第二弹簧与滑动筒内壁下部连接，第一-第二弹簧相对上关节轴承对称布置成正八字形，第三-第四弹簧与滑动筒内壁下部连接，第三-第四弹簧相对下关节轴承对称布置成倒八字形。

3、所述的充电头安装座轮廓为外锥形，导向座的内壁为内锥形。

本发明的优势在于：

1、双头杆接关节轴承机构具有六个自由度，能适应比较大的位置及角度偏差；

2、八字型弹簧布置方式节省了空间，实现了双头杆接关节轴承机构的自正功能，正反布置的八字形结构使双头杆接关节轴承在初始位置时受力平衡；

3、连杆采用空心管结构，能够内部布线，合理利用了空间，提高了安全可靠性能；

4、锥形导向机构能实现导向和高精度的连接要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为弹簧布置方式主视局部放大图；

图3为弹簧布置方式左视局部放大图；

图4为弹簧布置方式俯视局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：