[发明专利]一种水下机器人应急释放装置

说明书

技术领域

本发明属于水下作业设备的应急装置，尤其适用于水下机器人的一种水下机器人应急释放装置。

背景技术

自主式水下机器人等水下作业设备工作在复杂的海洋环境中，不仅受到周围环境的威胁，而且其自身也可能因各种突发事件而发生故障。当自主式水下机器人诊断出极限故障或者其容错控制策略失效时，放弃作业任务，抛载上浮是自主式水下机器人自救的唯一途径。因此，压载释放装置是自主式水下机器人等水下作业设备安全保障系统中的必要装备。

现有的机械式水下抛载装置，如海洋工程2001年第19卷第2期刊登的“‘探索者’号自治式水下机器人抛载系统的研究”的文章中设计的“钩子”、专利号为200910301964.9名称为“一种开锁式水下抛载机构”的专利文件设计的抛载机构、专利号为201020599181.1名称为“嵌入式压载释放机构”的专利文件设计的释放机构、专利号为201020214507.4名称为“一种深海压载释放装置”的专利文件设计的释放装置等，可以完成压载的可靠释放，但并未提及压载的固定或者预紧问题，同时，压载重量的增加势必会增加各接触面之间的摩擦力，将较大程度地增加释放动作所需的动力，从而需要较大功率的电动机或电磁铁，增加了设备的重量和体积。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、安装方便的水下机器人应急释放装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种水下机器人应急释放装置，包括底板、安装在底板上方的立板支架、位于底板下方的压载块，还包括预紧螺钉、挂钩A、挂钩B、键A、安装在立板支架中的涡轮蜗杆机构，

立板支架由左右的立板A和前后的立板B构成；

涡轮蜗杆机构包括蜗杆、涡轮、传动轴，蜗杆安装在左右的立板A之间，传动轴安装在前后的立板B之间，蜗轮安装在传动轴上，并且蜗轮与蜗杆相啮合；

挂钩A上开有内棘轮，挂钩A的内棘轮套在传动轴上，传动轴上与挂钩A相接触的位置开有一个键槽，挂钩A通过键A与传动轴连接，键A一部分位于挂钩A的内棘轮中，键A另一部分位于传动轴的键槽中并且键A的下端安装有弹簧，键A与弹簧配合挂钩A实现绕传动轴单向转动，挂钩B的上端挂在挂钩A上，挂钩B的另一端伸出底板与压载块连接，预紧螺钉从压载块的下端穿过并且与底板接触。

本发明一种水下机器人应急释放装置还可以包括：

（1）涡轮蜗杆机构还包括两个滑动轴承A和两个滑动轴承B，蜗杆的两端分别通过一个滑动轴承A安装在对应的立板A上，传动轴的两端分别通过一个滑动轴承B安装在对应的立板B上。

（2）蜗轮与其相邻的滑动轴承B之间安装有垫片。

（3）挂钩A与涡轮之间安装有轴套。

本发明的有益效果：

1、对压载块进行预紧，避免压载块在水下作业设备工作时晃动，有利于提高水下作业设备的控制性能，同时，预紧操作在机器人底部进行，无需拆除释放装置上方的已经安装好的其他部件，操作方便，尤其是流线型自主式水下机器人，压载的安装与预紧，不涉及外部流线型壳体的拆装。

2、利用蜗轮蜗杆的自锁来克服压载的悬挂力以及预紧螺钉的预紧力，虽然增加负载会增加各接触面间的摩擦力，但此负载力的方向与释放动作所需动力的方向一致，因此只需要在蜗杆上施加较小的动力，即可破坏自锁，释放压载，因此可以采用小功率的动力源，减小了动力源的体积与重量。

3、在蜗轮蜗杆机构与压载预紧机构之间增加棘轮机构，利用棘轮的单向性可以在动力源不上电且蜗轮在任意旋转位置的情况下，完成压载块的悬挂安装，因此压载安装方便。

4、基于压载的安装、预紧以及释放的方式，无需在释放装置上方预留额外的压载安装以及预紧等操作所需空间或者释放动作所需空间，因此，结构紧凑，所需空间小。

5、可以根据水下作业设备底部的剩余空间设计压载块的形状，既可以充分利用空间，又

可避免额外增加水下作业设备的运行阻力。

附图说明

图1为本发明专利的整体结构的主视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为本发明专利的整体结构的俯视图。

图5为本发明专利的整体结构简图的仰视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明一种水下机器人应急释放装置进行详细说明。