[实用新型]一种多角度全回转推进器及水下机器人动力装置

说明书

本实用新型公开了一种多角度全回转推进器及水下机器人动力装置，每个独立的推进器由螺旋桨、防水接头、螺杆、舵机一、电机、舵机二、导管螺旋桨外壳、限位轴承、直齿轮一、直齿轮二、推进器保护罩、从动滑杆、回转支架轴、万向节、舵机传动轴、伞齿轮一、伞齿轮二、电机传动轴二、电机传动轴一、转向传动滑杆、小滑块一、小滑块二组成，整个动力装置由四个相同的推进器、工控机和框架组成。本实用新型的推进器可在一定范围的角度内实现360°全回转以实现多方向的推力输出，该动力装置仅需四个推进器即可实现水下机器人在空间六个自由度的运动，输出效率较高，控制算法简单，在节省资源的前提下，极大地提高了水下机器人的机动性、稳定性和灵活性。

技术领域

本实用新型涉及机器人动力推进领域，尤其涉及一种多角度全回转推进器及水下机器人动力装置。

背景技术

地球上海洋面积约为3.61亿平方千米，约占地球总面积的71％。海洋中蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源，随着陆地资源的枯竭，海洋资源的开发利用对人类发展和社会进步的推动作用越趋明显。随着石油、天然气等海洋资源的开发从近海延伸到深海，水下机器人(也称无人潜水器)因其安全、高效、作业深度大、能在水下长时间工作而日益成为开发海洋资源的重要工具。

现有技术的水下机器人的推进装置多采用固定角度的安装形式，输出推力的角度单一，当要实现某种角度的运动时，通常需要多推进器的矢量控制，损耗了部分推力，增加了推进器安置数量造成了资源浪费，并且机动性、稳定性、灵活性也大大降低，不能很好地适应复杂的水下环境，不能满足水下勘探、采样等工作需要。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种多角度全回转推进器及水下机器人动力装置。本实用新型主要利用可在一定范围内多个角度实现360°旋转的推进器，从而实现不同角度的推力输出，该动力装置仅需四个推进器即可实现水下机器人在空间六个自由度的运动，整个装置输出效率较高。可实现水下机器人的灵活运动、方便了水下机器人的姿态调整，减少了水下机器人推进器的安置数量，在节省资源的前提下，极大地提高了水下机器人的机动性、稳定性和灵活性。本实用新型采用的技术手段如下：

一种多角度全回转推进器，包括：推进机构和转向机构，

所述推进机构包括依次连接的螺旋桨、转动轴和电机，所述转动轴包括第一电机传动轴、第二电机传动轴和连接其的万向接头；

所述转向机构包括横向转向机构和纵向转向机构；

所述横向转向机构包括依次连接的设有螺杆的第一舵机、限位轴承、回转传动轴和回转传动环，所述限位轴承包括连接部和内环部，所述连接部的一端开设匹配第一舵机螺杆的螺纹孔，另一端与内环部通过轴承配合，所述内环部固设有转向传动滑杆，所述回转传动轴包括滑动连接部，所述内环部的内圈套接在所述滑动连接部上，所述回转传动轴设有两个规格相同的凸起，所述回转传动轴上还开设匹配所述转向传动滑杆的滑道，所述转向传动滑杆的端部铰接有滑块，所述回转传动环包括用于限制第二电机传动轴位置的限位部和转动部，所述转动部的两端转动连接在所述凸起上，所述转动部上还开设匹配所述滑块的滑槽；

所述纵向转向机构包括第二舵机、运动副，所述运动副中一端连接在第二舵机的转轴上，还有一端固接在回转传动轴的滑动连接部上。

进一步地，所述电机单独驱动所述的螺旋桨转动，所述第一舵机单独驱动螺旋桨其外壳横向转动，第二舵机单独驱动所述导管螺旋桨外壳纵向转动，三者在驱动上互不干涉，所述运动副具体为啮合的第一直齿轮和第二直齿轮，所述第一直齿轮固定在第二舵机的传动轴上，所述第二直齿轮固定在回转传动轴的滑动连接部上。

进一步地，所述螺旋桨和第二电机传动轴通过齿轮啮合，所述螺旋桨的端部设有第一伞齿轮，所述第二电机传动轴端部设有与所述第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮。