[发明专利]一种利用石墨烯碳刷供电的混合动力驱动的水下机器人

说明书

本发明公开了一种利用石墨烯碳刷供电的混合动力驱动的水下机器人，包括壳体和用于驱动壳体移动的驱动机构；驱动机构包括侧移驱动机构和顶升驱动机构；侧移驱动机构包括转动设置在驱动室外周壁上的转环、用于驱动转环转动的主驱动电机、固定设置在转环上的安装室、转动设置在安装室外侧端的侧移螺旋桨和设置在安装室中的用于驱动侧移螺旋桨转动的侧移驱动电机；顶升驱动机构包括顶升螺旋桨和设置在驱动室中的用于带动顶升螺旋桨转动的顶升驱动电机。本发明中，顶升驱动机构产生的动力方向相对于壳体是固定的，侧移驱动机构产生的动力方向相对于壳体是可变的，这两种动力综合起来可以驱动壳体以任意角度移动。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种利用石墨烯碳刷供电的混合动力驱动的水下机器人。

背景技术

水下机器人多具有摄像机或摄像头，一般用于水文研究、水下监控、水下探查、水下救援、水下打捞、核电站水域监察以及水下石油作业平台清理等领域。

水下机器人一般具有自己的桨叶驱动系统，当具有马达和桨叶的桨叶驱动系统外置于本体时，如何对该马达进行可靠的供电是一个正在不断改进的技术课题。

专利文献CN106521367A公开了一种石墨烯碳刷及其制备方法，该种经过增强的石墨烯碳刷具有较好的综合力学性能，提高了各原料间的把持力，防止了摩擦过程总微利脱落而加速磨损，兼具优良的硬度和耐磨损性，电性能良好，不易打火，使用寿命更长。

申请人决定在此种石墨烯碳刷的基础上，研发一种利用石墨烯碳刷供电的混合动力驱动的水下机器人。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用石墨烯碳刷供电的混合动力驱动的水下机器人。

实现本发明目的的技术方案是：一种利用石墨烯碳刷供电的混合动力驱动的水下机器人，包括壳体和用于驱动壳体移动的驱动机构；驱动机构包括侧移驱动机构和顶升驱动机构；壳体设有驱动室；侧移驱动机构包括转动设置在驱动室外周壁上的转环、用于驱动转环转动的主驱动电机、固定设置在转环上的安装室、转动设置在安装室外侧端的侧移螺旋桨和设置在安装室中的用于驱动侧移螺旋桨转动的侧移驱动电机；顶升驱动机构包括顶升螺旋桨和设置在驱动室中的用于带动顶升螺旋桨转动的顶升驱动电机；转环的内周壁上设有两个和安装室连通的环形凹槽；各环形凹槽中嵌置有一个环形石墨烯碳刷，各侧移驱动电机和两个环形石墨烯碳刷通过导线电连接；驱动室的壁体上设有两个径向通孔，各径向通孔中设有一个导电碳针，各导电碳针的外侧端穿过相应一个径向通孔并抵接在相应一个环形石墨烯碳刷上，各导电碳针的内侧端与壳体内的电源通过导线电连接。

上述方案中，转环的顶面上设有环形的平面齿轮部，主驱动电机位于驱动室中，主驱动电机的输出轴伸出驱动室外，主驱动电机的输出轴上设有和平面齿轮部适配的主驱动齿轮，主驱动电机通过主驱动齿轮驱动平面齿轮部带动转环往复转动。

上述方案中，转环的两侧各固定有一个安装室，两个侧移螺旋桨产生的动力方向相同。

上述方案中，驱动室的内周壁上设有两个径向凸管；驱动室中设有两个导电碳针、两个螺接固定在相应一个径向凸管上的防脱尾盖以及两个推力弹簧；各防脱尾盖的中心处设有穿孔；各导电碳针的中端设有环形限位板，各推力弹簧套设在相应一个导电碳针上，各推力弹簧的一端抵接在导电碳针的环形限位板上，另一端抵接在防脱尾盖上，从而将导电碳针压接在相应一个环形石墨烯碳刷上。

上述方案中，驱动室的外壁是圆形，转环直接绕驱动室的外壁上滑动。

本发明具有积极的效果：（1）顶升驱动机构产生的动力方向相对于壳体是固定的，侧移驱动机构产生的动力方向相对于壳体是可变的，这两种动力综合起来，可以驱动壳体以任意角度移动。（2）侧移驱动电机通过石墨烯碳刷供电，这种结构无需在安装室中设置电池，故减小了安装室的体积，有利于动力提供。

附图说明

图1为本发明的一种立体结构示意图；