一种模块化水下机器人履带驱动装置

技术领域

本发明属于水下机器人驱动机构领域，具体涉及一种模块化水下机器人履带驱动装置。

背景技术

在水底移动的水下机器人是水下机器人中的一个重要类别，比较适用于水电站、核电站池底的检修作业。履带式驱动机构因其具有较强的地形适用能力及越障能力广泛应用于各类机器人。目前水下履带式驱动机构通常与水下机器人为一整体，驱动力矩来自机器人内部，在水下使用时容易因密封问题导致机器人整体失效，可靠性较低，且不便维修。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种模块化水下机器人履带驱动装置，将驱动电机等驱动源、传动机构、密封机构、张紧机构集成于一体，通过机械接口及电接口快速地与机器人本体连接，为机器人本体提供移动功能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种模块化水下机器人履带驱动装置，包括张紧同步轮模块、密封驱动模块、履带、底部支撑轮模块、连接支架和驱动轮模块；所述密封驱动模块上安装有张紧同步轮模块、底部支撑轮模块、连接支架、驱动轮模块，所述履带安装于张紧同步轮模块、底部支撑轮模块、驱动轮模块外侧；

所述张紧同步轮模块包括同步轮、张紧螺钉、张紧滑块、同步轮支撑轴、张紧弹簧、张紧轮侧板，两块所述张紧轮侧板分别安装于密封驱动模块后端左右两侧，所述张紧螺钉、张紧滑块、张紧弹簧安装于张紧轮侧板上，所述同步轮与同步轮支撑轴可转动连接，所述同步轮支撑轴与张紧滑块固定连接；

所述密封驱动模块包括密封舱体、驱动减速电机、驱动电机安装座、联轴器、驱动轴a、驱动斜齿轮a、驱动斜齿轮b、驱动轴b、驱动链轮a、动密封组件，所述驱动减速电机安装于驱动电机安装座上，所述驱动减速电机通过联轴器、驱动轴a、驱动斜齿轮a、驱动斜齿轮b将力矩传递给驱动轴b，所述驱动电机安装座、驱动轴b安装于密封舱体内部；

两个所述连接支架分别安装于密封舱体前后两端。所述连接支架上设计有螺纹接口，水下机器人本体上设计有对应的螺纹通孔，通过该螺纹接口和螺纹通孔配合可实现快速连接。

进一步地，所述密封驱动模块上设置有电缆连接接口，与水下机器人本体电连接，所述密封驱动模块上设置有加压机构及压力检测装置，向密封驱动模块的密封舱体内部加气压并监测压力值变化。

进一步地，所述底部支撑轮模块包括支撑架、支撑轮轴、支撑轮；所述支撑架与密封舱体底部固定连接，所述支撑轮轴焊接安装在支撑架上，所述支撑轮可转动的安装于支撑轮轴上并与履带接触。

进一步地，所述驱动轮模块包括驱动轮侧板、驱动、驱动链轮b、驱动轮轴，两块所述驱动轮侧板分别安装于密封舱体前端左右两侧，所述驱动链轮b与驱动轮固定连接，所述驱动链轮b由驱动链轮a通过链条带动转动，所述驱动轮轴与驱动轮可转动连接并与驱动轮侧板固定连接，所述驱动轮用于带动履带转动。

进一步地，所述密封驱动模块还包括密封舱体盖，所述密封舱体盖安装于密封舱体上部并通过O型圈密封，所述动密封组件安装于密封舱体外侧并通过O型圈密封，所述动密封组件上设置有动密封圈并与驱动轴b可转动连接，所述驱动链轮a与驱动轴b固定连接。

有益效果：

本发明将驱动电机等驱动源、传动机构、密封机构、张紧机构集成于一体，可通过机械接口及电接口快速地与机器人本体连接和拆卸，为机器人本体提供移动功能。且本发明的密封传动方法具有稳定可靠的密封传动结构，结构简单便于维修，为当今社会水下环境应用的水下机器人提供了一种新型的行走驱动方案。本发明可提高履带驱动装置的一体性、可靠性、以及维修便捷性，简化水下机器人的设计过程，降低设计人员工作难度。

附图说明

图1是本发明一种模块化水下机器人履带驱动装置的示意图；

图2是本发明一种模块化水下机器人履带驱动装置的张紧同步轮模块示意图；

图3是本发明一种模块化水下机器人履带驱动装置的密封驱动模块示意图；

图4是本发明一种模块化水下机器人履带驱动装置的底部支撑轮模块示意图；

图5是本发明一种模块化水下机器人履带驱动装置的驱动轮模块示意图。

图中附图标记为：1.张紧同步轮模块、2.密封驱动模块、3.履带、4.底部支撑轮模块、5.连接支架、6.驱动轮模块、101.同步轮、102.张紧螺钉、103.张紧滑块、104.同步轮支撑轴、105.张紧弹簧、106.张紧轮侧板、201.密封舱体、202.密封舱体盖、203.驱动减速电机、204.驱动电机安装座、205.联轴器、206.驱动轴a、207.驱动斜齿轮a、208.驱动斜齿轮b、209.驱动轴b、210.驱动链轮a、211.动密封组件、212.电缆连接接口、213.加压机构、214.压力检测装置、401.支撑架、402.支撑轮轴、403.支撑轮、601.驱动轮侧板、602.驱动轮、603.驱动链轮b、604.驱动轮轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明的模块化水下机器人履带驱动装置包括张紧同步轮模块1、密封驱动模块2、履带3、底部支撑轮模块4、连接支架5和驱动轮模块6，所述密封驱动模块2上安装有张紧同步轮模块1、底部支撑轮模块4、连接支架5、驱动轮模块6，所述履带3安装于张紧同步轮模块1、底部支撑轮模块4、驱动轮模块6外侧。

如图2所示，所述张紧同步轮模块1包括同步轮101、张紧螺钉102、张紧滑块103、同步轮支撑轴104、张紧弹簧105、张紧轮侧板106，两块所述张紧轮侧板106分别安装于密封驱动模块2后端左右两侧，所述张紧螺钉102、张紧滑块103、张紧弹簧105安装于张紧轮侧板106上，所述同步轮101与同步轮支撑轴104可转动连接，所述同步轮支撑轴104与张紧滑块103固定连接。

如图3所示，所述密封驱动模块2包括密封舱体201、密封舱体盖202、驱动减速电机203、驱动电机安装座204、联轴器205、驱动轴a 206、驱动斜齿轮a 207、驱动斜齿轮b 208、驱动轴b 209、驱动链轮a 210、动密封组件211，所述驱动减速电机203安装于驱动电机安装座204上，所述驱动减速电机203通过联轴器205、驱动轴a 206、驱动斜齿轮a 207、驱动斜齿轮b 208将力矩传递给驱动轴b 209，所述驱动电机安装座204、驱动轴b 209、安装于密封舱体201内部，所述密封舱体盖202安装于密封舱体201上部并通过O型圈密封，所述动密封组件211安装于密封舱体201外侧并通过O型圈密封，所述动密封组件211上设置有动密封圈并与驱动轴b 209可转动连接，所述驱动链轮a 210与驱动轴b 209固定连接。

所述密封驱动模块2上设置有电缆连接接口212，可与机器人本体电连接，所述密封驱动模块2上设置有加压机构213及压力检测装置214，可向密封驱动模块2的密封舱体201内部加气压并监测压力值变化。

如图4所示，所述底部支撑轮模块4包括支撑架401、支撑轮轴402、支撑轮403。所述支撑架401与密封舱体201底部固定连接，所述支撑轮轴402焊接安装在支撑架401上，所述支撑轮403可转动的安装于支撑轮轴402上并与履带3接触。

所述连接支架5可与水下机器人本体快速连接，两个连接支架5分别安装于密封舱体201前后两端，所述连接支架5上设计有螺纹接口，水下机器人本体上设计有对应的螺纹通孔，通过该螺纹接口与螺纹通孔配合，可实现快速连接。

如图5所示，所述驱动轮模块6包括驱动轮侧板601、驱动轮602、驱动链轮b 603、驱动轮轴604，所述两块驱动轮侧板601分别安装于密封舱体201前端左右两侧，所述驱动链轮b 603与驱动轮602固定连接，所述驱动链轮b 603由驱动链轮a 210通过链条带动转动，所述驱动轮轴604与驱动轮602可转动连接并与驱动轮侧板601固定连接，所述驱动轮602可带动履带3转动。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。