[發明專利]一種帶關節角度反饋的水下電動直線缸機構

在審

• 申請號: 202011251916.6
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN114483699A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 范云龍;張奇峰;白云飛;翟新寶;張運修
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: F15B15/08
• 分類號: F15B15/08;F15B19/00;F16H25/20;B25J19/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發明涉及一種帶關節角度反饋的水下電動直線缸機構，包括缸體、旋轉電位計、水密接插件及分別置于缸體內部的電機減速箱組件、驅動器、滾珠絲杠螺母、滾珠絲杠螺桿和推桿，滾珠絲杠螺桿轉動安裝于缸體內，電機減速箱組件的輸入端與驅動器相連，輸出端與滾珠絲杠螺桿連接，滾珠絲杠螺桿上螺紋連接有滾珠絲杠螺母，推桿的一端與滾珠絲杠螺母相連，另一端由缸體穿出，連接被驅動件，驅動被驅動件圍繞關節做旋轉運動；旋轉電位計置于缸體外部，通過油管與缸體連接，旋轉電位計及驅動器分別與水密接插件連接，被驅動件在由推桿帶動做旋轉運動過程中通過旋轉電位計檢測旋轉角度。本發明具有結構緊湊、功能齊全、故障率低、充油補償可全海深工作等優點。

技術領域

本發明屬于機器人工程領域，具體地說是一種帶關節角度反饋的水下電動直線缸機構，可應用于水下電動機械手等水下裝備的研制。

背景技術

電機驅動具有體積重量小、功耗低、控制精度高、通過壓力補償器可實現全海深作業等優點，因此電機驅動裝置在水下機器人工程領域具有廣闊的應用前景。

由于處于深海的特殊環境，水下驅動裝置具有結構緊湊、耐高壓、耐腐蝕密封可靠等要求；針對小型水下機器人和水下自主機器人還要求具有功耗低、體積重量小等特點，研制出性能可靠、結構緊湊的帶關節角度反饋的水下電動直線缸具有重大意義。

發明內容

為了滿足深海特殊環境對水下驅動裝置的要求，本發明的目的在于提供一種帶關節角度反饋的水下電動直線缸機構。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括缸體、旋轉電位計、安裝于缸體上的水密接插件及分別置于缸體內部的電機減速箱組件、驅動器、滾珠絲杠螺母、滾珠絲杠螺桿和推桿，其中滾珠絲杠螺桿轉動安裝于所述缸體內，所述電機減速箱組件的輸入端與驅動器相連，輸出端與所述滾珠絲杠螺桿連接，該滾珠絲杠螺桿上螺紋連接有滾珠絲杠螺母，所述推桿的一端與滾珠絲杠螺母相連，另一端由所述缸體穿出，連接被驅動件，對該被驅動件輸出直線運動，驅動所述被驅動件做旋轉運動；所述旋轉電位計置于缸體外部，通過油管與所述缸體連接，所述旋轉電位計及驅動器分別與水密接插件連接，所述被驅動件在由推桿帶動旋轉過程中通過所述旋轉電位計檢測被驅動件旋轉關節角度。

其中：所述缸體上安裝有向缸體內部充入補償油的快速接頭。

所述推桿的一端沿周向均布有多個供補償油通過的通油孔，該推桿一端外表面與缸體內壁之間安裝有導向帶。

所述缸體上安裝有充油排氣和放油用的密封塞。

所述缸體上安裝有犧牲陽極。

所述滾珠絲杠螺桿通過推力球軸承轉動安裝于缸體內，該滾珠絲杠螺桿上安裝有固定環，所述固定環與推力球軸承抵接，對所述滾珠絲杠螺桿預緊定位。

所述油管的兩端均連接有油管接頭，所述旋轉電位計密封于充油殼體內部，一端的所述油管接頭安裝于所述缸體上，另一端的所述油管接頭安裝于所述充油殼體上；所述油管中走補償油和旋轉電位計的線。

所述旋轉電位計的線通過油管引入到缸體內部，并與所述水密接插件連接，所述驅動器的電源線和信號線與水密接插件連接，所述水密接插件輸出旋轉電位計的角度信號，輸入驅動器所需電源和控制信號。

所述缸體包括依次密封連接的后蓋、電機減速箱固定件、滾珠絲杠螺桿固定件、推桿滑動艙體及前端蓋，所述電機減速箱組件固定于電機減速箱組件固定件上，該電機減速箱組件固定件外表面安裝有所述水密接插件、快速接頭及油管接頭；所述滾珠絲杠螺桿通過推力球軸承轉動安裝在滾珠絲杠螺桿固定件上，并與所述電機減速箱組件的輸出軸相連；所述推桿的另一端由前端蓋穿出，通過動密封與所述前端蓋之間密封連接；所述后蓋上安裝有密封塞和犧牲陽極。

本發明的優點與積極效果為：