一种声呐监测机器人用防护装置的制作方法

1.本发明属于水下探测领域，具体涉及一种声呐的防护装置。


背景技术：

2.声呐探测器的工作原理是发出声波后，接受反射回来的声信号，雷达依赖的电磁波在水下衰减严重，根本不足以用于远距离的探测，而声波是由物体振动产生，在水中的传播距离非常远，水中一声巨大的爆炸，上千公里远的地方也能听到；声呐装置一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成，基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成，其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行，有接收基阵、发射机阵或收发合一基阵之分，电子机柜一般有发射、接收、显示和控制等分系统。
3.传统的声呐装置在进行使用时会出现如下技术问题：一是，现有声呐装置的防护结构大多采用固定焊接的架体结构，在不需要使用时无法进行调节，同时整个架体结构规格较大，增加了整个监测机器人的重量，从而加重了该监测机器人的工作负担；二是，在遇到突发状况时，整个声呐装置无法快速漂浮到水面，从而无法进行快速检修处理。
4.现有专利技术中的水下声呐机器人例如cn109795651a，cn109774897a中采用气囊进行水下设备发生紧急情况时进行紧急上浮，但是单一气囊的设置使得上浮过程中的机器人的姿态不稳定且无法调节，该过程中需要对气囊进行充气，在不需要上浮时或者下潜过程中将气囊抽气，上述过程中需要利用驱动装置对气囊的外部防护装置进行配合操作，例如气囊充气前打开气囊的外罩，使得气囊从收纳处中可以弹出，该种结构的外部保护装置仅能够对气囊进行保护且驱动机构和气囊充放气机构双重机构之间需要设置联动控制器或者联动传动机构，因此使得系统更加复杂，可靠性降低。


技术实现要素：

5.本发明的目的是：为克服现有技术的缺陷，提供了一种声呐监测机器人用防护装置。
6.本发明的技术方案是：一种声呐监测机器人用防护装置，包括：
7.主壳体，其两侧翻转式装配有密封板，且密封板与主壳体之间设置有可折叠的上浮囊。
8.声呐头，其装配到主壳体的一端，用于监测环境。
9.驱动组件，其装配到主壳体的另一端，用于驱动整个防护装置。
10.至少两组防护组件，其安装到主壳体两端，且防护组件包含内圈板、防护板、焊接于防护板内侧的限位杆以及插入式装配到防护板内腔的连接板以及一号囊体和二号囊体，所述一号囊体和二号囊体组成防护囊组，位于所述声呐头与主壳体之间防护组件上的内圈板截面呈圆环状，所述内圈板分别与声呐头与主壳体端面固定连接，所述内圈板与防护板之间通过设置一号囊体连接，所述防护板内腔设置有二号囊体；所述防护板的截面呈弧形，可嵌入到所述内圈板表面预设的卡槽中，所述限位杆的一端依次贯穿一号囊体的外壁和内
圈板，且限位杆的数量至少有两组，所述防护板的两侧内腔均插入式装配连接板，相邻两组所述防护板上的连接板可相互嵌套卡接，所述二号囊体用于连接对应的连接板和防护板的内腔，且二号囊体在弧形走向上的两端分别固定连接到两侧的两个连接板上，在二号囊体自身膨胀和收缩的过程中分别带动其上的连接板在防护板的内腔中的伸入和伸出。
11.气泵组件，所述气泵组件包含充气泵以及抽气泵，用于对上浮囊、一号囊体以及二号囊体进行充放气，在内圈板内通过两个电磁阀连接到充气泵以及抽气泵，且一号囊体和二号囊体两个气囊接通电磁阀的状态互斥。
12.较优的，所述密封板的截面呈弧形，且密封板与主壳体的连接端之间装配有密封橡胶框，所述密封板可完全覆盖到主壳体表面预设的槽口上。
13.较优的，所述上浮囊的截面呈扇形结构，且上浮囊和密封板均通过设置转轴与主壳体连接。
14.较优的，所述驱动组件包含可分离的一号驱动器和二号驱动器，两个驱动器的外表面均焊接有若干翼板，并在其内部均装配螺旋叶。
15.较优的，所述内圈板分别与声呐头与主壳体端面焊接。
16.较优的，所述气泵组件还包含防护筒，所述充气泵和抽气泵的规格相同，均装配到防护筒的内部。
17.较优的，用于连接气泵组件和上浮囊的气管上安装有至少两组电控阀体。
18.有益效果：1.本发明中该驱动装置采用螺旋桨为动力进行驱动，该驱动装置的螺旋桨安装在桨筒内，而桨筒通过第二转轴转动安装在主体架的两个竖直端内侧，这样的结构设置使得当安装在主体架侧面的第二电机在转动时，可以带动螺旋桨的仰角发生改变，从而改变声呐机器人的上下驱动方向，因此驱动装置可以用作驱动亦可以控制声呐机器人的上浮和下潜，同时，由于主体架通过主承载柱转动安装在安装盘的下方，因此主体架与安装盘之间可以进行相对转动，从而可以改变整个桨筒的方向，使得该驱动装置还可以用作控制声呐机器人进行转向，功能性强，达到一驱多用的效果，降低了声呐机器人的生产成本，还可以减少声呐机器人的整体压力(如体型、重量等)。
19.2.本发明中安装盘的上表面边缘处开设有安装槽，安装槽内部滑动安装有滑块，滑块的一端与安装槽的内壁之间通过弹簧连接，滑块的另一端安装有弹销，弹销的一端延伸至安装盘的外部，当该驱动装置进行安装时，通过工具拉动滑块在安装槽内滑动压缩弹簧，直至弹销完全收入安装槽内，然后将安装盘安装在声呐机器人上相应的部位中，再释放弹销，使弹销在弹簧的弹力作用下弹出销入声呐机器人上预留的销孔内，即完成该装置的安装，操作方便快捷；
20.3.本发明中安装盘的下表面边缘处安装有减压杆，主体架的上表面边缘处开设有圆形的凹槽，减压杆的底部滑动卡合在凹槽内，减压杆的底部侧面位置嵌设有限位辅助滚珠，凹槽的内壁开设有与限位辅助滚珠相适配的滚珠槽，当主体架在进行旋转时，安装盘与主体架之间发生相对转动，此时减压杆底部的限位辅助滚珠在主体架上的凹槽内滑动，使转动过程更加顺畅，提升转动的稳定与灵敏，且在转动时，限位辅助滚珠可以对主体架提供一定的承载力，使主体架在旋转时平衡性更高。
21.4.本发明中的防护组件的防护囊组配合上浮囊构成多方位点可综合平衡调节的调节组合的同时还能够将气囊的膨胀和收缩过程与气囊外防护结构的开启与关闭集成在
一起，减少了驱动机构数量提高了设计集成度的同时，减提高了可靠性。
附图说明
22.图1是本发明的整体结构示意图；
23.图2是本发明的主壳体结构正视图；
24.图3是本发明的驱动组件结构示意图；
25.图4是本发明的防护组件在展开状态下的示意图；
26.图5是图4局部结构a的放大图；
27.图6是本发明中上浮囊在展开状态下的示意图；
28.图7是本发明中充放气系统流程图。
29.附图标记：1
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主壳体；2
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声呐头；3
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驱动组件；31
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一号驱动器；32
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二号驱动器；4
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密封板；5
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防护组件；6
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翼板；7
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一号囊体；8
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防护板；9
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连接板；10
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二号囊体；11
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限位杆；12
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内圈板；13
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气泵组件；131
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充气泵；132
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抽气泵；14
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上浮囊；15
‑
电控阀体。
具体实施方式
30.参见附图，一种声呐监测机器人用防护装置，包括：
31.主壳体1，其两侧翻转式装配有密封板4，且密封板4与主壳体1之间设置有可折叠的上浮囊14。
32.声呐头2，其装配到主壳体1的一端，用于监测环境。
33.驱动组件3，其装配到主壳体1的另一端，用于驱动整个防护装置。
34.至少两组防护组件5，其安装到主壳体1两端，且防护组件5包含内圈板12、防护板8、焊接于防护板8内侧的限位杆11以及插入式装配到防护板8内腔的连接板9以及一号囊体7和二号囊体10，一号囊体7和二号囊体10组成防护囊组，，位于声呐头2与主壳体1之间防护组件5上的内圈板12截面呈圆环状，内圈板12分别与声呐头2与主壳体1端面固定连接，内圈板12与防护板8之间通过设置一号囊体7连接，防护板8内腔设置有二号囊体10；防护板8的截面呈弧形，可嵌入到内圈板12表面预设的卡槽中，限位杆11的一端依次贯穿一号囊体7的外壁和内圈板12，且限位杆11的数量至少有两组，防护板8的两侧内腔均插入式装配连接板9，相邻两组防护板8上的连接板9可相互嵌套卡接，二号囊体10用于连接对应的连接板9和防护板8的内腔，且二号囊体10在弧形走向上的两端分别固定连接到两侧的两个连接板9上，在二号囊体10自身膨胀和收缩的过程中分别带动其上的连接板9在防护板8的内腔中的伸入和伸出。
35.气泵组件13，气泵组件13包含充气泵131以及抽气泵132，用于对上浮囊14、一号囊体7以及二号囊体10进行充放气，在内圈板12内通过两个电磁阀连接到充气泵131以及抽气泵132，且一号囊体7和二号囊体10两个气囊接通电磁阀的状态互斥，使得一个在充气的同时，另一个在放气。
36.如图1和2所示，密封板4的截面呈弧形，且密封板4与主壳体1的连接端之间装配有密封橡胶框，密封板4可完全覆盖到主壳体1表面预设的槽口上。
37.在密封板4依附到对应的槽口上时，由于上浮囊14在抽气泵132的作用下进行收缩，而后密封板4与密封橡胶框表面紧贴，从而确保该槽口的密闭性。
38.如图6所示，上浮囊14的截面呈扇形结构，且上浮囊14和密封板4均通过设置转轴与主壳体1连接。
39.如图3所示，驱动组件3包含可分离的一号驱动器31和二号驱动器32，两个驱动器的外表面均焊接有若干翼板6，并在其内部均装配螺旋叶。
40.上述二号驱动器32发生损坏后可进行自动脱离，而后使用一号驱动器31进行后续的驱动作业。
41.通过采用上述技术方案：
42.整个防护装置采用分段式结构，将主壳体1、声呐头2以及驱动组件3组合使用，其中驱动组件3中采用到两个驱动器，在位于装置尾端的一组驱动器发生损坏后，可利用到另一组驱动器，确保整个装置得以正常使用。
43.如图1和4所示，位于声呐头2与主壳体1之间防护组件5上的内圈板12截面呈圆环状，内圈板12分别与声呐头2与主壳体1端面焊接。
44.如图5所示，防护板8的截面呈弧形，可嵌入到内圈板12表面预设的卡槽中，限位杆11的一端依次贯穿一号囊体7的外壁和内圈板12，且限位杆11的数量至少有两组。
45.限位杆11的作用为：
46.防护板8在内圈板12的外表面区域进行线性移动。
47.如图5所示，防护板8的两侧内腔均插入式装配连接板9，相邻两组防护板8上的连接板9可相互卡接，二号囊体10用于连接对应的连接板9和防护板8的内腔。
48.在整个防护组件5展开使用时，一号囊体7在充气后，整个防护板8展开，而后二号囊体10也开始充气，位于防护板8内腔的连接板9伸出，两组相邻的连接板9端头处可相互卡接，而后保持位置稳固，形成环形结构。
49.各个防护组件5可根据使用者的需求进行选取数量和选取安装位置。
50.如图7所示，一号囊体7和二号囊体10组成防护囊组，且防护囊组和上浮囊14均通过设置若干气管与气泵组件13连接。
51.如图7所示，气泵组件13包含防护筒、充气泵131以及抽气泵132，充气泵131和抽气泵132的规格相同，均装配到防护筒的内部。
52.另外的，还可在主壳体1内设置控制面板，该控制面板可对各个电控阀门15进行自编程操控，可进行远程操控处理。
53.如图7所示，用于连接气泵组件13和上浮囊14的气管上安装有至少两组电控阀体15，用于连接气泵组件13和防护囊组的气管上也安装有至少两组电控阀体15。
54.通过采用上述技术方案：
55.在防护装置的中部设置防护组件5，结合防护囊组进行使用后，通过对防护囊组进行充放气，可完成对整个防护板8和连接板9的调节处理，展开后的防护板8和连接板9呈圆环状，完成对防护装置外壁的防护处理，加强其防护性能，在主壳体1外壁设置密封板4，并借助到上浮囊14进行使用，在利用气泵组件13对上浮囊14和防护囊组进行充放气后，上浮囊14和防护囊组进行展开使用时，防护装置的浮力增大，确保该监测机器人快速上浮到水面上，体现了整个防护装置使用时的安全性，此外且一号囊体7和二号囊体10两个气囊接通电磁阀的状态互斥，使得一个在充气的同时，另一个在放气，使得连接板9和内圈板12之间的空间增大的同时，膨胀的二号囊体10带动连接板9之间相互脱离插合，从而使得相邻连接
板9之间的重合程度减少以匹配增大的空间，该二号囊体10的收缩和膨胀可以自动带动连接板9的运动，从而使得无需额外的驱动机构带动连接板9的运动；此外在声纳机器人自身姿态调整过程中，例如上浮的过程中姿态发生倾斜，只需要将位于上浮囊14及其两侧的防护囊组的膨胀程度差异配比即可。
56.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。