一种水下机器人的定向延展轨道的制作方法

本实用新型涉及水下机器人领域，尤其涉及一种水下机器人的定向延展轨道。

背景技术：

水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。无人遥控潜水器主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种，典型的遥控潜水器是由水面设备(包括操纵控制台、电缆绞车、吊放设备、供电系统等)和水下设备(包括中继器和潜水器本体)组成。潜水器本体在水下靠推进器运动，本体上装有观测设备(摄像机、照相机、照明灯等)和作业设备(机械手、切割器、清洗器等)。

水下机器人在工作之前，首先需要将水下机器人投入到水中，对于一些体积偏大的中型水下机器人来说，若直接将机器人投入到水中，由于水中环境不够稳定，使得机器人不能快速准确的达到指定位置，所以需要在水中铺设特定的轨道，机器人通过轨道下潜至水底，但是现有的垂直的钢结构轨道铺设比较麻烦，自身重量也比较中，在使用完之后，将轨道收起来的时候也比较费力，使用起来费时费力，不够方便。

因此，有必要提供一种工作于水下的极限作业机器人解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种水下机器人的定向延展轨道，解决了轨道在铺设的时候操作不够方便的问题。为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种水下机器人的定向延展轨道，包括：

机箱和底座；

连接件，所述连接件固定连接于所述机箱内壁的顶部，所述连接件上转动连接有收缩滚筒；

轨道结构，所述轨道结构设置于所述收缩滚筒的外表面，所述轨道结构包括若干个轨道条和沉降板，所述轨道条的一侧固定连接有稳定板，所述沉降板的底部开设有若干个滑槽，所述滑槽内表面的两侧之间滑动连接有缓冲块，所述缓冲块的顶部与所述滑槽内表面的顶部之间设置有弹簧，所述沉降板的顶部设置有缓冲垫，所述轨道条上设置有移动结构，所述移动结构包括移动板，所述移动板的两侧均固定连接有移动块，所述移动块的一侧开设有矩形槽，所述矩形槽内表面的一侧设置有若干个滑轮，所述移动板的一侧设置有安装座，所述轨道条的一侧开设有移动槽；

通过采用上述技术方案，由若干个轨道条的顶部与底部依次转动连接，稳定板的左右两侧均固定连接轨道条，形成梯子形状，使得轨道整体为可收缩式机构，所述轨道条为硬度较高合金材料，然后通过收缩滚筒的转动控制其延伸与收缩，在铺设轨道的时候，现将沉降板放入水中，沉降板具有一定的重量，足以带动整个轨道在水中下沉，通过在沉降板的底部设置有缓冲块，在沉降板下降至水底的时候，由于水底可能会出现凹凸不平的情况，而多个缓冲块则可以使得沉降板始终保持垂直状态，保证机器人在下降至水底的时候能够平稳下降，不会出现倾斜，所述移动板的左右两侧分别与移动块的一侧固定连接，两个移动块则是套接在轨道条上的，通过若干个滑轮在移动槽上移动，使得移动板可以带动机器人快速下沉，移动板上设置的安装座是与机器人适配的，安装座上设置有夹具和位置传感器，并与控制台之间通过无线信号连接，将安装座与机器人安装在一起，当机器人下沉至水底的时候，通过控制安装座，使得夹具将机器人释放出去，当机器人完成工作之后，回到轨道上与安装座卡接，然后控制安装座对机器人进行固定，然后通过收缩轨道将机器人拉上来。

另外整个轨道包括轨道条、移动板、移动块、沉降板以及机器人的外表面都涂有一层有防腐蚀涂层，该涂层水下固化环氧树脂涂料用于金属防腐，它由多硫化物改性环氧树脂、多元胺固化剂、多磷酸盐和专用助剂等组成，其形成的涂层防腐蚀性能优异、机械强度高、附着性好，能够有效的放置轨道长期在水中受到腐蚀，延长轨道的使用寿命，对轨道起到很好的保护作用。

保护箱，所述保护箱固定连接于所述机箱的左侧，所述保护箱的内部设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机输出轴的一端固定连接有第一皮带轮，所述连接件上转动连接有第二皮带轮，且所述第二皮带轮外表面通过皮带与第一皮带轮的外表面传动连接；

通过采用上述技术方案，第一驱动电机为伺服电机，可以控制器其正反转，通过第一驱动电机转动，使得第一皮带轮带动第二皮带轮以相同的速度转动，从而带动收缩滚筒转动，实现对轨道的延展与收缩。

装置槽，所述装置槽开设于所述底座的内部。

进一步地，所述装置槽内表面的底部设置有第二驱动电机，所述第二驱动电机输出轴的右端固定连接有第一锥齿轮。

通过采用上述技术方案，通过第一驱动电机转动，可以带动第一锥齿轮转动，最为机箱的动力输出结构，为收缩滚轮提供动力。

进一步地，所述机箱底部的中间固定连接有转动轴，所述转动轴的底端贯穿所述底座的顶部且延伸至所述装置槽的内部，所述转动轴延伸至所述装置槽内部的一端固定连接有第二锥齿轮。

通过采用上述技术方案，第二锥齿轮与第一锥齿轮适配，两齿轮之间啮合，通过第二驱动电机的转动，使得第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，进而使得转动轴转动，最终使得机箱开始转动，另外转动轴还对机箱起到支撑的作用，当需要改变轨道方向的时候，则通过转动机箱实现。

进一步地，所述机箱底部的两侧分别设置有滚轮，所述底座顶部的两侧且位于所述滚轮的下方设置有圆环移动槽。

通过采用上述技术方案，两个滚轮对机箱同时起到支撑的作用，分担部分机箱的重力，在机箱转动的同时，滚轮则沿着圆环移动槽转动。

进一步地，机箱右侧的底部设置有导出头，所述导出头内壁的顶部与底部均设置有清洁刷，所述导出头右侧的底部设置有辅助滚轮。

通过采用上述技术方案，导出头与机箱连通，轨道通过导出头延伸出去，清洁刷则是在将轨道收回来的时候，对其表面在水中吸附的垃圾等进行清洁，保证轨道的清洁度，辅助滚轮则是辅助轨道延伸和收缩，使得轨道受到的阻力减小。

进一步地，机箱内壁底部的右侧设置有烘干机，所述收缩滚筒的一侧通过连接轴与所述第二皮带轮的一侧固定连接。

通过采用上述技术方案，烘干机则是在将收缩轨道的时候，及时将其表面的水分烘干，使得轨道始终处于干燥的环境，避免过于潮湿表面出现腐蚀，影响轨道的时候。

进一步地，两个所述轨道条的顶端与底端之间通过连接件转动连接，两个所述轨道条相对的一侧分别与所述稳定板的两侧固定连接。

进一步地，所述沉降板顶部的两侧分别与两个所述轨道条的底端固定连接，所述沉降板为金属材质且形状设置为矩形。

进一步地，所述滑轮外表面的一侧与所述移动槽内表面的一侧滑动连接，两个所述移动块分别套接于所述轨道条的表面。

进一步地，所述缓冲垫为的橡胶材质，所述安装座上设置有夹紧结构，所述移动板上设置有位置传感器。

通过采用上述技术方案，缓冲垫起到一定的缓冲作用，在机器下降与沉降板接触的时候，避免因重力产生的作用力最机器人以及轨道造成损伤，位置传感器则是感应机器人的具体位置，便于作用人员掌握机器人的位置信息。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种水下机器人的定向延展轨道具有如下有益效果：

本实用新型提供一种水下机器人的定向延展轨道，通过将轨道设置为可收缩链条式结构，相较于传统垂直轨道结构，在铺设的时候，通过第一驱动电机转动，可以带动第一皮带轮转动，同时带动第二皮带轮转动，通过第二皮带轮的转动，可以带动收缩滚筒转动，通过收缩滚筒的转动，可以使得其表面的轨道结构开始延展，使用起来更加方便，操作步骤简单，不需要人工对导轨进行铺设，节省了工作时间，提高了铺设效率，同时在将导轨收起的时候，也只需启动第一驱动电机，将轨道收起来；

通过设置移动板和移动块，移动块套接于轨道条的表面，使得其在移动的时候不会出现错位偏移，移动板上设置安装座，用于安装机器人，通过安装座上的卡接结构，对机器人进行卡接，使得机器人可以跟随移动板，沿着轨道下沉至水底指定位置，能够保证机器人顺利到达指定位置；

通过设置沉降板，沉降板自身采用质量较重的金属材料，使得轨道结构在沉降的时候，能够保持稳定的状态下降，最终到达指定的位置，通过在沉降板上设置有缓冲垫，使得移动板在移动至轨道的底部时，起到缓冲的作用，对沉降板以及其上的机器人进行保护；

当需要调节轨道的方向的时候，通过启动第二驱动电机转动，使得第一锥齿轮转动，通过第一锥齿轮的转动，可以带动第二锥齿轮转动，使得转动轴转动，通过转动轴转动，可以带动机箱进行转动，同时使得机箱底部的两个滚轮开始沿着圆环移动槽转动，最终带动轨道结构移动，不必再人工进行调节，节省了人力，提高了铺设轨道的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种水下机器人的定向延展轨道的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的轨道结构的结构示意图；

图3为图1所述的移动块的内部结构示意图；

图4为图2所示的a部放大示意图。

图中标号：1、机箱，2、底座，3、连接件，4、收缩滚筒，5、轨道结构，51、轨道条，52、沉降板，53、稳定板，54、滑槽，55、缓冲块，56、弹簧，57、缓冲垫，58、移动结构，581、移动板，582、移动块，583、矩形槽，584、滑轮，585、安装座，59、移动槽，6、保护箱，7、第一驱动电机，8、第一皮带轮，9、第二皮带轮，10、装置槽，11、第二驱动电机，12、第一锥齿轮，13、转动轴，14、第二锥齿轮，15、滚轮，16、圆环移动槽，17、导出头，18、清洁刷，19、辅助滚轮，20、烘干机。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中，图1为本实用新型提供的一种水下机器人的定向延展轨道的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的轨道结构的结构示意图；图3为图1所述的移动块的内部结构示意图；图4为图2所示的a部放大示意图。一种水下机器人的定向延展轨道，其特征在于，包括：

机箱1和底座2；

连接件3，连接件3固定连接于机箱1内壁的顶部，连接件3上转动连接有收缩滚筒4；

轨道结构5，轨道结构5设置于收缩滚筒4的外表面，轨道结构5包括若干个轨道条51和沉降板52，轨道条51的一侧固定连接有稳定板53，沉降板52的底部开设有若干个滑槽54，滑槽54内表面的两侧之间滑动连接有缓冲块55，缓冲块55的顶部与滑槽54内表面的顶部之间设置有弹簧56，沉降板52的顶部设置有缓冲垫57，轨道条51上设置有移动结构58，移动结构58包括移动板581，移动板581的两侧均固定连接有移动块582，移动块582的一侧开设有矩形槽583，矩形槽583内表面的一侧设置有若干个滑轮584，移动板581的一侧设置有安装座585，轨道条51的一侧开设有移动槽59；

保护箱6，保护箱6固定连接于机箱1的左侧，保护箱6的内部设置有第一驱动电机7，第一驱动电机7输出轴的一端固定连接有第一皮带轮8，连接件3上转动连接有第二皮带轮9，且第二皮带轮9外表面通过皮带与第一皮带轮8的外表面传动连接；

装置槽10，装置槽10开设于底座2的内部。

装置槽10内表面的底部设置有第二驱动电机11，第二驱动电机11输出轴的右端固定连接有第一锥齿轮12。

机箱1底部的中间固定连接有转动轴13，转动轴13的底端贯穿底座2的顶部且延伸至装置槽10的内部，转动轴13延伸至装置槽10内部的一端固定连接有第二锥齿轮14。

机箱1底部的两侧分别设置有滚轮15，底座2顶部的两侧且位于滚轮15的下方设置有圆环移动槽16。

机箱1右侧的底部设置有导出头17，导出头17内壁的顶部与底部均设置有清洁刷18，导出头17右侧的底部设置有辅助滚轮19。

机箱1内壁底部的右侧设置有烘干机20，收缩滚筒4的一侧通过连接轴与第二皮带轮9的一侧固定连接。

两个轨道条51的顶端与底端之间通过连接件转动连接，两个轨道条51相对的一侧分别与稳定板53的两侧固定连接。

沉降板52顶部的两侧分别与两个轨道条51的底端固定连接，沉降板52为金属材质且形状设置为矩形。

滑轮584外表面的一侧与移动槽59内表面的一侧滑动连接，两个移动块582分别套接于轨道条51的表面。

缓冲垫57为的橡胶材质，安装座585上设置有夹紧结构，移动板581上设置有位置传感器。

本实用新型提供的一种水下机器人的定向延展轨道的工作原理如下：

在使用机器人进行水下工作的时候，首先需要在指定水底的位置铺设轨道，将机器人运送至水底，首先确定轨道位置，调整轨道的方向，通过启动第二驱动电机11，使得第一锥齿轮12开始转动，通过第一锥齿轮12转动，可以带动第二锥齿轮14转动，使得转动轴13也同时转动，最终带动机箱1开始转动，同时机箱1底部的两个滚轮15开始沿着圆环移动槽16转动，机箱1转动使得导出头17的方向改变，从而使得从出头17延展开轨道的下沉的方向改变；

然后通过启动第一驱动电机7，使得第一皮带轮8转动，通过第一皮带轮8转动带动第二皮带轮9开始转动，第二皮带轮9则同时带动收缩滚筒4转动，收缩滚筒4转动使得轨道开始向水下延伸，直至沉降板52下沉至水底；

之后开始将机器人安装在移动板581中间的安装座585上，使得安装座585对机器人固定好，之后缓慢的松开移动板581，此时移动板581左右两侧的移动块582沿着轨道条51开始向下移动，其内部的滑轮584沿着轨道条51表面的移动槽59移动，使得移动板581带动机器人开始下潜至水底。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种水下机器人的定向延展轨道具有如下有益效果：

本实用新型提供一种水下机器人的定向延展轨道，通过将轨道设置为可收缩链条式结构，相较于传统垂直轨道结构，在铺设的时候，通过第一驱动电机7转动，可以带动第一皮带轮8转动，同时带动第二皮带轮9转动，通过第二皮带轮9的转动，可以带动收缩滚筒4转动，通过收缩滚筒4的转动，可以使得其表面的轨道结构5开始延展，使用起来更加方便，操作步骤简单，不需要人工对导轨进行铺设，节省了工作时间，提高了铺设效率，同时在将导轨收起的时候，也只需启动第一驱动电机7，将轨道收起来；

通过设置移动板581和移动块582，移动块582套接于轨道条51的表面，使得其在移动的时候不会出现错位偏移，移动板581上设置安装座585，用于安装机器人，通过安装座585上的卡接结构，对机器人进行卡接，使得机器人可以跟随移动板581，沿着轨道下沉至水底指定位置，能够保证机器人顺利到达指定位置；

通过设置沉降板52，沉降板52自身采用质量较重的金属材料，使得轨道结构5在沉降的时候，能够保持稳定的状态下降，最终到达指定的位置，通过在沉降板52上设置有缓冲垫57，使得移动板581在移动至轨道的底部时，起到缓冲的作用，对沉降板52以及其上的机器人进行保护；

当需要调节轨道的方向的时候，通过启动第二驱动电机11转动，使得第一锥齿轮12转动，通过第一锥齿轮的转动，可以带动第二锥齿轮14转动，使得转动轴13转动，通过转动轴13转动，可以带动机箱1进行转动，同时使得机箱1底部的两个滚轮15开始沿着圆环移动槽16转动，最终带动轨道结构5移动，不必再人工进行调节，节省了人力，提高了铺设轨道的工作效率。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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