[發(fā)明專利]一種棧式裝配結(jié)構(gòu)的水下機器人電子艙

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410216126.2
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103979089B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張銘鈞;殷寶吉;王玉甲;郭冠群;鄧柯
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水下機器人領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于微小型水下機器人的棧式裝配結(jié)構(gòu)的水下機器人電子艙。

背景技術(shù)

微小型水下機器人作為海洋中的一個重要探測系統(tǒng)，具有體積小、重量輕、噪聲低、隱蔽性好的特點，在海洋權(quán)益維護和海洋開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。水下機器人電子艙是水下機器人的重要組成部分，用于承受外部海水壓力、提供干燥的密封艙，以保護其內(nèi)部安裝的主控單元、電機驅(qū)動器、信號轉(zhuǎn)換板等各種電子模塊，不會因為海水的壓力以及海水腐蝕而失效或損壞。基于流體運動阻力、內(nèi)部空間利于率、加工制造的難易以及承壓能力等因素，水下機器人電子艙通常選用圓柱形承壓殼體。關(guān)于電子艙內(nèi)部電子模塊的安裝方式，傳統(tǒng)的安裝形式是先將各電子模塊組成局部棧結(jié)構(gòu)，然后將各局部棧安裝在一塊電木板上，最后通過螺釘將電木板固定在電子艙內(nèi)部，如附圖1所示。此種安裝方式能夠?qū)崿F(xiàn)電子艙內(nèi)部各電子模塊的可靠固定和連接，但存在如下問題：局部棧周圍的弧形空間得不到有效利用，而且電子模塊的寬度越接近電子艙內(nèi)徑，局部棧能夠安裝的電子模塊越少，局部棧高度受到限制，且空間利用率低，易導(dǎo)致電子艙內(nèi)部安裝空間不足(如附圖2所示)；電子艙內(nèi)部總體布線困難。由于微小型水下機器人的小型化要求，其電子艙的直徑較小，以致上述問題較為突出。

專利申請?zhí)枮?00610134453.9，名稱為《一種水下電子艙》的中國專利，發(fā)明了活動式電子架，省去了上述電木板兩端用于固定的空間，且將電木板布置在電子艙的直徑位置，并將所用電子元器件都集中在安裝在該電木板上，在一定程度上提高了電子艙內(nèi)部空間利用率，但弧形空間仍然沒有得到有效利用，上述問題沒有得到本質(zhì)解決；專利申請?zhí)枮?00710158821.8，名稱為《水下電子連接架》的中國專利，發(fā)明了活動式水下電子連接架，將所安裝的電子元器件能夠合理地分布在各側(cè)板及連接板上，提高了電子連接架內(nèi)部的空間利用率，但上述問題也同樣沒有得到本質(zhì)解決。因此，上述專利在電子艙直徑較大的水下機器人上能夠得到良好的應(yīng)用效果，但在微小型水下機器人上并不適用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、承壓殼體內(nèi)部空間利用率高、布線容易、維修方便，適用于微小型水下機器人的棧式裝配結(jié)構(gòu)的水下機器人電子艙。

本發(fā)明專利的目的是這樣實現(xiàn)的：

棧式裝配結(jié)構(gòu)的水下機器人電子艙，由承壓殼體組件、電子固定架、電子模塊組件三部分組成，承壓殼體安裝在水下機器人上，內(nèi)部加工有突臺；電子固定架采用不銹鋼螺桿、螺母、彈簧墊片將圓形電木板進行固定的方式構(gòu)成，不銹鋼螺桿在前端面板外部有突出，用于與承壓殼體內(nèi)部突臺進行端面固定；多個電子模塊在電子固定架上采用棧式裝配結(jié)構(gòu)，模塊電路板法向與承壓殼體軸向平行，其中的推進器電機驅(qū)動器采用模塊化結(jié)構(gòu)，總線形式電氣連接，通過驅(qū)動器自身跳線連接的不同實現(xiàn)對不同推進器的轉(zhuǎn)速控制。

承壓殼體與前密封端蓋以及后密封端蓋之間進行O型圈端面密封，兩個密封端蓋上均加工有通孔，用于安裝不同型號的水密接插件。

電子固定架，前端面板和后端面板上均安裝有接線端子插座，用于與承壓殼體組件的密封端蓋上的接線端子插頭相連；中間隔板上加工有圓形和方形的通孔，分別用于安裝電子模塊組件以及電氣線路的布局和保護。

電子模塊組件，驅(qū)動器轉(zhuǎn)接板、最頂層的電機驅(qū)動器板分別通過銅柱與電子固定架的前端面板、第一隔板固定，中間驅(qū)動器板依靠棧式結(jié)構(gòu)本身固定。

電機驅(qū)動器模塊，驅(qū)動器板下面有插頭端子，用于連接到驅(qū)動器轉(zhuǎn)接板或者前一個電機驅(qū)動器；驅(qū)動器板下面有插座端子，用于為下一塊電機驅(qū)動器提供安裝位置。

電子模塊組件，電機驅(qū)動器板與驅(qū)動器轉(zhuǎn)接板通過棧式結(jié)構(gòu)進行總線式電氣連接，驅(qū)動器轉(zhuǎn)接板通過排線與核心單元進行總線式連接。

本發(fā)明專利的有益效果在于：

1、結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高。

電子固定架與承壓殼體突臺進行端面固定連接，連接可靠且所占用的空間較小；電子模塊的棧式裝配結(jié)構(gòu)，有利于有效利用承壓殼體的圓柱形空間的利用率，從而提高電子艙內(nèi)部空間利用率，減小電子艙整體結(jié)構(gòu)尺寸。

2、對棧式結(jié)構(gòu)高度的限制小

傳統(tǒng)的裝配方式中，棧式結(jié)構(gòu)的高度受到承壓殼體直徑的限制，而有些主控單元，如PC104及其擴展模塊，就是通過棧式結(jié)構(gòu)進行連接的，增加相應(yīng)的模塊，即增加了棧式結(jié)構(gòu)的高度，傳統(tǒng)的裝配方式中只能通過增加承壓殼體的直徑來解決，造成電子艙體積增大，本發(fā)明專利，電子模塊的法向與承壓殼體軸向平行，可以延電子艙的軸向增加棧式結(jié)構(gòu)高度，從而減小了對其高度的限制。

3、布線容易。