[發明專利]一種基于水下機器人的纜線浮球裝置

有效

• 申請號: 201810525765.5
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108711815B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 于復生;祝凱旋;鞏玉濱;張涵;沈孝芹;姬帥;李坤;陳繼文;范文利;唐保成;張華強
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: H02G9/12
• 分類號: H02G9/12;H02G11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于水下機器人的纜線浮球裝置，屬于水下機器人輔助設備領域。是由電纜線、浮球體、水下機器人、第一軸承、第二軸承和內浮球組成的。設備結構簡單，作用效果明顯，能減少或解決電纜線對水下機器人位姿的影響；浮球可以將電纜線在水下保持豎直狀態不變，且在水下機器人靜止狀態電纜線與水下機器人連接部分保持垂直繃緊狀態，能有效的減少電纜線的波動對水下機器人的影響；內浮球的巧妙設計，通過內浮球與內浮球腔的共同作用，可以有效降低波動幅度，減小波動向下傳遞，進而減少對水下機器人位姿的影響，同時能減少水下機器人動力系統的頻繁工作，減少控制系統復雜度，降低能量損耗等。

技術領域

本發明涉及一種基于水下機器人的纜線浮球裝置，具體地說是采用了特殊結構設計的水下浮球裝置，浮球內含有內浮球有效減少對電纜線波動的影響，屬于水下機器人輔助設備領域。

背景技術

由于海洋資源豐富，以及人類對海底的探索，水下機器人近幾年發展迅速。但是針對水下作業機器人的一些輔助設備發展緩慢，尤其是針對有纜水下機器人在水下保持靜止狀態時，電纜線對水下機器人位姿的影響，沒有相應的設備進行平衡和抵消。眾所周知，對與水下作業機器人來說，水下機器人在水下的位姿是非常重要的，但是諸如海水的波動和電纜線的擾動對水下機器人的位姿會造成很大影響，本發明將解決此類問題。

發明內容

針對上述的不足，本發明提供了一種基于水下機器人的纜線浮球裝置。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種避免電纜線對水下機器人的位姿影響的方法，通過控制浮球體上端的浮力和下端的重量實現浮球體在水下靜止時始終處于豎直狀態，所述的水下機器人在水下靜止狀態時，通過浮球體的浮力牽引著與水下機器人連接的電纜線始終保持豎直狀態，減少擾動現象對水下機器人位姿的影響；所述的浮球體上端的電纜線為松弛狀態，松弛的電纜線與內浮球相連接，且松弛的電纜線不直接與浮球體接觸，這樣有利于減少松弛電纜線的擾動對浮球體位姿的影響。

一種基于水下機器人的纜線浮球裝置，是由電纜線、浮球體、水下機器人、第一軸承、第二軸承和內浮球組成的，所述的電纜線下端與水下機器人連接；電纜線穿過浮球體。且與第一軸承、第二軸承和內浮球相連接；第一軸承與第二軸承成上下對稱分布，第一軸承和第二軸承內圈與電纜線通過配合連接，外圈與浮球體下端纜線通道內壁通過配合連接；內浮球位于浮球體上端內浮球腔內部，通過內浮球中間貫通的電纜線通道與電纜線相配合連接，內浮球與浮球體內部不直接接觸，保持一定距離。

所述的浮球體是由上浮力端、內浮球腔、浮球空腔、下鉛錘端和纜線通道組成的，所述的上浮力端成圓柱形位于浮球體的上端；下鉛錘端與上浮力端相連且位于上浮力端的下方；纜線通道位于浮球體的正中心且垂直貫穿整個浮球體，且內浮球腔上端的纜線通道直徑大于內浮球腔下端的纜線通道；內浮球腔位于上浮力端內部中間位置，為球形空腔，上下與纜線通道相連；浮球空腔成扇形保羅在整個浮球體上浮力端內部，浮球空腔成圓周陣列分布在浮球體上浮力端內部；浮球體上浮力端為輕質防水材料制作而成，下鉛錘端由防水材料制作而成，且上浮力端與下鉛錘端重量配比合理，使電纜線下端在水下靜止時保持垂直。

所述的內浮球外形成球形，是由輕質材料制作而成，且由通過中心點的纜線通道貫穿。