[發明專利]一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201610049621.8
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105715446B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 陳修龍;蔣德玉;孫建濱;吳良凱;王清
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: F03B13/22
• 分類號: F03B13/22;F03B13/14;F03B15/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置，其特征在于，該裝置包括漂浮浮子、在所述漂浮浮子內設置的懸浮浮子、在所述漂浮浮子和懸浮浮子之間設置有海浪能發電機器人機構、能量傳輸裝置和能量輸出裝置；

在所述漂浮浮子中設置有液體；在所述的漂浮浮子內上部設置有上部隔板，所述上部隔板將所述漂浮浮子上部密封隔出第一密封腔，在所述第一密封腔內盛裝有液體；

所述海浪能發電機器人機構包括與所述漂浮浮子內壁連接的運動平臺、約束支鏈和多條雙行程液壓缸支鏈；所述運動平臺通過約束支鏈、多條雙行程液壓缸支鏈與所述懸浮浮子相連；

所述約束支鏈為一個胡克鉸-移動副相結合的三自由度支鏈，包括約束支鏈缸體、約束支鏈桿和第二胡克鉸；所述約束支鏈通過第二胡克鉸安裝在懸浮浮子上；

每個所述雙行程液壓缸支鏈包括雙行程液壓缸液壓桿和雙行程液壓缸缸體，所述雙行程液壓缸液壓桿通過球副與運動平臺連接，雙行程液壓缸缸體通過第一胡克鉸與懸浮浮子連接；

所述懸浮浮子包括密封外殼、在所述密封外殼的內部設置有配重平衡部；

所述密封外殼的內部設置的配重平衡部為受電機驅動的陀螺轉子；

所述發電機器人裝置還包括檢測陀螺轉子轉速和懸浮姿態的傳感器、控制電機的控制器，所述傳感器將陀螺轉子轉速信號、懸浮姿態信號傳遞給控制器，所述控制器內預設陀螺轉子在不同懸浮姿態對應的轉速閾值，所述控制器將收到的轉速信號與轉速閾值相比較，實時通過控制電機調整所述陀螺轉子的轉速以達到預想懸浮姿態。

2.根據權利要求1所述的一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置，其特征在于，在所述的漂浮浮子內下部設置有下部隔板，所述下部隔板將所述漂浮浮子下部密封隔出第二密封腔，在所述第二密封腔內設置有能量傳輸裝置和能量輸出裝置。

3.根據權利要求1所述的一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置，其特征在于，所述能量傳輸裝置包括與所述雙行程液壓缸支鏈相連的蓄能器和液壓馬達；所述能量輸出裝置為發電機，所述液壓馬達與發電機相連。

4.根據權利要求3所述的一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置，其特征在于，所述多條雙行程液壓缸支鏈彼此之間呈90°均布設置，油箱分別向每個雙行程液壓缸支鏈的進油口注油，所述每個雙行程液壓缸支鏈的出油口出油匯流至蓄能器和液壓馬達，油液帶動液壓馬達做功后，最后匯流至所述油箱；所述液壓馬達驅動所述發電機發電。

5.根據權利要求1所述的一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置，其特征在于，所述雙行程液壓缸支鏈上開有四個油孔，分別為出油孔A、出油孔B、進油孔A、進油孔B；在進油口A、進油口B、出油口A、出油口B分別為第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥和第四單向閥；使油液沿進油孔A、進油孔B向出油孔A、出油孔B單向流動。

6.根據權利要求1所述的一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置，其特征在于，所述雙行程液壓缸支鏈為四條，彼此呈90°間隔均布。

7.根據權利要求1所述的一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置，其特征在于，所述能量傳輸裝置包括與所述雙行程液壓缸支鏈相連的蓄能器和液壓馬達；所述能量輸出裝置為發電機，所述液壓馬達與發電機相連。

8.一種利用如權利要求1-7任意一項所述裝置的工作方法，其特征在于，該工作方法包括步驟如下：

1）在海浪的作用下，漂浮浮子和懸浮浮子同時發生運動，由于受力的不同，使得漂浮浮子和懸浮浮子之間存在相對運動；

2）所述漂浮浮子和懸浮浮子之間通過雙行程液壓缸支鏈發生相對移動，雙行程液壓缸支鏈泵出油液，油液經油管進入蓄能器中，蓄能器中的油液進入液壓馬達，使液壓馬達轉動，液壓馬達帶動發電機轉動，從而實現發電；產生的電能儲存在蓄電池中，或產生電能通過連接外部線纜，將電能輸出，工作后的油液經油管返回油箱中。