[发明专利]一种水下变结构机器人

权利要求书

1.一种水下变结构机器人，其特征在于：包括主体框架(1)、浮力调节系统(2)、作业系统(9)、变结构装置(11)及动力推进系统(12)，其中主体框架(1)、作业系统(9)及变结构装置(11)均位于浮力调节系统(2)的内部，所述变结构装置(11)包括剪叉机构(39)及电动缸(40)，所述电动缸(40)及剪叉机构(39)分别安装于主体框架(1)上，所述电动缸(40)的输出端与剪叉机构(39)连接、驱动所述剪叉机构(39)升降；所述浮力调节系统(2)包括上浮力材(4)及下浮力材(10)，所述下浮力材(10)安装于主体框架(1)上，所述上浮力材(4)安装于剪叉机构(39)上，随所述剪叉机构(39)升降，通过所述上浮力材(4)随剪叉机构(39)的升降改变机器人的自身形态，实现机器人航行模式与作业模式的切换；所述作业系统(9)安装于主体框架(1)上，所述作业系统(9)的执行端可由浮力调节系统(2)中伸出进行作业；所述动力推进系统(12)安装于主体框架(1)上，实现机器人的悬停作业、姿态控制及上浮下潜。

2.根据权利要求1所述的水下变结构机器人，其特征在于：所述剪叉机构(39)包括支撑杆(42)、中间连接杆(43)及底部连接杆(44)，所述电动缸(40)两侧对称设有呈“X”型的支撑杆(42)，两侧所述支撑杆(42)之间通过中间连接杆(43)相连，每侧所述支撑杆(42)底部的一端固接于主体框架(1)上、底部的另一端与所述主体框架(1)滑动连接，每侧所述支撑杆(42)顶部的一端与框架顶板(22)铰接、顶部的另一端与所述框架顶板(22)滑动连接；两侧所述支撑杆(42)底部的另一端之间通过底部连接杆(44)相连，所述电动缸(40)的输出端连接于底部连接杆(44)上。

3.根据权利要求2所述的水下变结构机器人，其特征在于：所述剪叉机构(39)还包括滑轮(47)及滑轨(48)，所述电动缸(40)两侧对称设有固接于主体框架(1)上的滑轨(48)，每侧所述滑轨(48)上均沿长度方向开设有条形孔(49)，每侧所述支撑杆(42)底部的一端固接于同侧滑轨(48)上，所述底部连接杆(44)的两侧均安装有滑轮(47)，每侧所述滑轮(47)均在同侧滑轨(48)上的条形孔(49)内往复滑动。

4.根据权利要求2所述的水下变结构机器人，其特征在于：所述底部连接杆(44)的一侧或两侧设有水平导轨(45)，所述水平导轨(45)通过水平导轨支架(46)安装于主体框架(1)上，所述底部连接杆(44)上设有与水平导轨(45)滑动连接的滑套。

5.根据权利要求2所述的水下变结构机器人，其特征在于：每侧所述支撑杆(42)顶部的一端铰接有顶部连接件(50)，所述顶部连接件(50)固接于框架顶板(22)的下表面；两侧所述支撑杆(42)顶部的另一端通过顶部连接杆(52)相连，所述顶部连接杆(52)的两侧均安装有滑块转接件(53)，每侧所述滑块转接件(53)上均固接有滑轨滑块组合(51)，所述滑轨滑块组合(51)中滑块固接于滑块转接件(53)上、滑轨与所述框架顶板(22)的下表面固接。

6.根据权利要求1所述的水下变结构机器人，其特征在于：所述电动缸(40)包括外壳(54)及分别容置于外壳(54)内的电机(55)、螺母(56)、丝杠(57)、推杆(58)，所述外壳(54)固定在主体框架(1)上，所述电机(55)的输出端与丝杠(57)相连、驱动丝杠(57)旋转，所述丝杠(57)上螺纹连接有螺母(56)，所述推杆(58)为中空结构、套设于所述丝杠(57)外部，所述推杆(58)的一端与螺母(56)连接、另一端作为所述电动缸(40)的输出端与剪叉机构(39)连接；所述推杆(58)由外壳(54)伸出，与所述外壳(54)之间采用动密封。