[实用新型]一种用于深海机器人的直线运动装置

说明书

本实用新型涉及一种用于深海机器人的直线运动装置，其中差速器内部设有行星齿轮组件和传动齿轮组件，行星齿轮组件包括齿圈、行星齿轮和中间齿轮，且行星齿轮均布于齿圈和中间齿轮之间，第一电机与齿圈同轴连接，第二电机通过第二动力输入轴与中间齿轮同轴连接,传动齿轮组件起始端的主动齿轮套装于第二动力输入轴上，主动齿轮外缘设有连杆轴，任一行星齿轮套装于连杆轴上，传动齿轮组件末端的第二锥齿轮套装于传动轴上，传动轴两端均设有传动箱，直线驱动组件分别安装于对应传动箱上，两个直线驱动组件通过传动轴驱动同步伸缩，且传动轴通过两侧传动箱传递力矩。本实用新型为双电机冗余设计，且能够承受设备在水下运动产生的侧向负载和深海压强。

技术领域

本实用新型涉及水下机器人领域，具体地说是一种用于深海机器人的直线运动装置。

背景技术

遥控水下机器人(RemotelyOperatedVehicle，ROV)是一种常用于深海勘探打捞作业的设备，其可作为载具根据工作任务的不同装配各种水下工具从而实现不同的功能，而为了更好地覆盖不同种类水下机器人的应用场景，如图6所示，变结构水下机器人是一种较为可靠的研究方向，也即通过结构变形改变水下机器人的结构特点，使其具备两种以上的传统水下设备的工作能力。目前直线变形是变结构水下机器人领域较为常用的方式，但传统的大负载直线机构多采用液压驱动方式，比如液压缸、剪叉机构等，考虑到液压系统在深海环境下存在要求空间大、配置复杂、稳定性不足、机构干涉等问题，其并不适用于深海机器人，另外现有技术也有利用水下电动推杆驱动直线变形的方式，但对于深海ROV而言，设计变形机构除了考虑直线运动方向的负载外，还需要承受设备在水下运动所产生的侧向负载，目前现有的水下电动推杆机构设计仅考虑了垂向负载，一般还需额外搭配导轨等机构共同工作，集成度较低。再者深海工况对电机的工作可靠性有较高的要求，而现有的电动推杆多为单电机配置，一旦电机失效则将严重影响任务执行进程，因此电机冗余配置的考虑也十分必要，并且由于深海环境下设备需要承受极大的压强，其需要内部充油实现压力的补偿，然而目前深海设备所能提供的油液补偿能力有限，限制了运动机构的设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于深海机器人的直线运动装置，其为双电机冗余设计，当任意一台电机发生故障时仍能正常工作，并且能够承受设备在水下运动所产生的侧向负载和深海压强。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于深海机器人的直线运动装置，包括第一电机、第二电机、差速器、传动轴、传动箱和直线驱动组件，其中差速器内部设有行星齿轮组件和传动齿轮组件，所述行星齿轮组件包括齿圈、行星齿轮和中间齿轮，且行星齿轮沿着圆周方向均布于所述齿圈和中间齿轮之间，第一电机与所述齿圈同轴连接，所述第二电机通过一个第二动力输入轴与所述中间齿轮同轴连接,所述传动齿轮组件起始端的主动齿轮套装于所述第二动力输入轴上，所述主动齿轮外缘设有连杆轴，任一行星齿轮套装于所述连杆轴上，所述传动齿轮组件末端的第二锥齿轮套装于所述传动轴上，所述传动轴两端均设有传动箱，且直线驱动组件分别安装于对应侧的传动箱上，两个直线驱动组件通过所述传动轴驱动同步伸缩，且所述传动轴通过两侧的传动箱传递力矩。

所述差速器包括差速箱体，且所述差速箱体一侧设有第一动力输入轴，另一侧设有第二动力输入轴，其中第一动力输入轴一端与所述第一电机同轴连接，另一端与所述齿圈同轴连接，第二动力输入轴一端与所述第二电机同轴连接，另一端与所述中间齿轮同轴连接，所述第一动力输入轴上设有第一制动器，所述第二动力输入轴上设有第二制动器。

所述传动齿轮组件包括主动齿轮、传动齿轮、从动齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮，其中主动齿轮、传动齿轮、从动齿轮依次啮合，从动齿轮与第一锥齿轮同轴连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。