重心调节装置及带有该装置的ROV设备的制作方法

重心调节装置及带有该装置的rov设备
技术领域
1.本实用新型涉及水下设备技术领域，尤其是涉及一种重心调节装置及带有该装置的rov设备。


背景技术：

2.rov(即水下机器人)在运动时需要通过调整配重块的位置来调节其重心位置，以达到打捞、设备运输的目的，同时也能够保证设备本身的正常运转。当rov在增/减设备(如前置机械臂、如导航仓等设备)后，需要重新进行人工手动配平，这一步往往依赖工人的经验来调整配重，随后投入水中进行平衡度检验。这一配平过程需要多次重复才能完成，费时费力，操作繁琐。
3.现有的重心调节装置一般采用电机驱动滚珠丝杠运动，同时将配重块安装在丝杠螺母上，通过丝杠螺母的直线移动来实现对重心的调节。但是在水下环境时，丝杠螺母的运动速度与相应的调节速度受水下环境影响大打折扣：因为水下环境中无法使用润滑油或润滑脂等对丝杠螺母进行润滑处理，导致其运行时摩擦力较大，系统运动速度慢。
4.为了解决上述问题，需要研发一种新型的重心调节装置及带有该装置的rov设备，以解决现有技术中存在的重心调节装置响应慢的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供重心调节装置及带有该装置的rov设备，以解决现有技术中存在的重心调节装置响应慢的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
7.本实用新型提供的重心调节装置，包括驱动设备、配重块和连杆机构，所述连杆机构连通所述配重块和所述驱动设备，所述连杆机构与所述驱动设备传动连接；当所述连杆机构在所述驱动设备的作用下向外伸出或向内收缩时，所述配重块能随着所述连杆机构的运动而远离或靠近所述驱动设备。
8.在驱动设备的作用下，当其工作时，连杆机构能够在驱动设备的带动下相对于该驱动设备向外伸出或者向内收缩，从而拉动配重块活动，以改变其重心位置，实现对重心的快速调节。
9.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述连杆机构为四连杆机构，相邻的连杆之间转动连接。
11.由于该连杆机构为四连杆，因此配重块位于四个连杆机构之间，其两侧分别连接有两个连杆。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述驱动设备包括传动连接的电机和齿轮组，所述齿轮组包括相互啮合的主动轮、从动轮，所述连杆机构的两端分别与所述主动轮和所述
从动轮固定连接。
13.当驱动设备工作时能够带动主动轮转动，进而拉动从动轮转动，与主动轮和从动轮固定连接的连杆机构也随之活动，以调节配重块的位置。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述主动轮和所述从动轮通过刚性连接的方式与所述连杆机构连接。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述主动轮与所述从动轮齿形相同。
16.齿形相同的主动轮和从动轮在工作时能够保证连杆机构沿直线伸缩活动。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述从动轮下方还安装有旋转阻尼器。
18.旋转阻尼器能提供一个反向的阻尼力矩，该阻尼力矩能够减少因齿轮传动、rov运动、电机转动所带来的振动，提高传动的精度，延长系统的寿命。
19.作为本实用新型的进一步改进，所述连杆机构上还设置有拉簧，当所述连杆机构活动时，所述拉簧能随所述连杆机构的活动而拉伸。
20.拉簧中产生拉力的能够为齿轮组提供一个预紧扭矩，从而消除齿轮传动间隙，提高传动精度。
21.作为本实用新型的进一步改进，所述拉簧位于所述连杆机构靠近所述驱动设备一侧。
22.作为本实用新型的进一步改进，所述四连杆机构对称设置。
23.作为本实用新型的进一步改进，所述连杆机构中与所述配重块相连的连杆的长度不小于靠近所述电机的连杆的长度。
24.本实用新型还提供了一种rov设备，包括上述任一项所述的重心调节装置。使用了该重心调节装置的rov设备在工作时能够较快的调整其重心。
25.相比于现有技术，本实用新型提供了一种重心调节装置及带有该装置的rov设备，其中，重心调节装置包括驱动设备、配重块和连杆机构，该连杆机构为四连杆，配重块和驱动设备分别位于连杆机构的两端，通过该连杆机构能够实现配重块的快速移动，从而使其获得较快的重心调节速度；另外，四连杆机构结构简单，便于维护，同时具有较低的加工成本。采用该重心调节装置的rov设备在使用时能够获得较快的重心调节速度，从而使该rov设备具有较好的动态平衡。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本实用新型重心调节装置的整体结构示意图；
28.图2是图1的俯视图；
29.图3是图1中的齿轮组部分的结构示意图；
30.图4是本实用新型重心调节装置的另一种状态下的结构示意图；
31.图5是rov设备的结构示意图；
32.图6是rov设备的另一状态下的结构示意图。
33.图中：10、重心调节设备；1、驱动设备；11、电机；12、主动轮；13、从动轮；2、配重块；3、连杆机构；4、旋转阻尼器；5、拉簧。
具体实施方式
34.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.附图1是本实用新型重心调节装置的整体结构示意图；从图中可以看到，此时该连杆机构处于伸出状态，配重块与驱动设备之间的间距较大；该驱动设备包括电机、主动轮和从动轮，连杆机构为四连杆结构。
38.附图2是图1的俯视图；可以看到，连杆机构为对称结构且两个连杆与主动轮和从动轮通过螺栓刚性连接，另外，上述两个连杆之间通过拉簧相连；另外两个连杆的连接处固定设置有配重块。
39.附图3是图1中的齿轮组部分的结构示意图；可以看到，主动轮通过键连接与电机相连，从动轮除了与主动轮相互啮合外，其下方还固定安装有旋转阻尼器。
40.附图4是本实用新型重心调节装置的另一种状态下的结构示意图；与图1相比，此时该连杆机构处于收缩状态，配重块朝向驱动设备方向移动且两者间距较小。
41.附图5是rov设备的结构示意图；此时安装在该设备上的重心调节装置处于伸出状态。
42.附图6是rov设备的另一状态下的结构示意图；此时安装在该设备上的重心调节装置处于收缩状态。
43.下面结合附图对本实用新型的技术方案进行具体说明。
44.如图1
‑
4所示，本实用新型提供了一种重心调节装置10，该装置包括驱动设备1、配重块2和连杆机构3，其中连杆机构3连通配重块2和驱动设备1且连杆机构3与驱动设备1传动连接。在使用时，在驱动设备1的作用下，连杆机构3能够相对于该驱动设备1伸出或者收缩，此时配重块2会随着连杆机构3的动作而远离或者靠近驱动设备1，如图1和图4所示。随着配重块2位置的变化，该装置的重心位置也随之变化。连杆机构3能够快速、方便的调节配
重块2的位置，以实现对重心位置的调节。
45.需要注意的是，该连杆机构3为四连杆机构3，相邻的两个连杆之间为转动连接。为了保证相邻连杆之间转动顺滑，作为可选的实施方式，设置连杆之间通过销轴和轴承进行旋转配合连接。
46.如图1和图2所示，此时驱动设备1与配重块2分别位于该四连杆机构3的两端。
47.采用四连杆机构3进行传动，四连杆机构3的末端安装配重块3，通过调整连杆的具体尺寸，可以使配重块3的移动速度达到较高的水平。也就是说，四连杆机构3进行重心调节的速度要优于传统的丝杠螺母装置；且四连杆机构3与传统的滚珠丝杠相比，其结构更加简单，便于维修，而且加工成本相对较低。
48.为了保证该驱动设备1能够正常工作，不受外界环境的影响，作为可选的实施方式，驱动设备1包括传动连接的电机11和齿轮组，齿轮组包括相互啮合的主动轮12、从动轮13，连杆机构3的两端分别与主动轮12和从动轮13固定连接。
49.因此，电机11工作时能够带动主动轮12转动，进而拉动从动轮13转动，与主动轮12和从动轮13固定连接的连杆机构3也随之活动，以调节配重块2的位置。另外，为了保证电机11与齿轮组之间传动顺利，除了可以在电机11外部罩设一保护罩以外，还设置电机11与主动轮12键连接。
50.需要注意的是，连杆机构3的两端通过螺钉实现与主动轮12和从动轮13的刚性连接，如图2所示。因此，当主动轮12和从动轮13转动时，相应的连杆会随之转动并拉动与其转动连接的连杆随之转动以调节配重块2的位置、改变配重块2与驱动设备1之间的间距。
51.为了方便调节，需要保证配重块2能够沿直线移动，此时除了需要设置连杆机构3为左右对称结构以外，还需要保证连杆的相对偏转角度一致，即主动轮12与从动轮13齿形相同。
52.对称设置的四连杆机构3和齿形相同的主动轮12和从动轮13能够在工作时保证连杆机构3沿直线伸缩活动。
53.作为可选的实施方式，连杆机构3中与配重块2相连的连杆的长度不小于靠近电机11的连杆的长度。
54.另外，为了提高传动精度，作为可选的实施方式，从动轮13下方还安装有旋转阻尼器4。
55.旋转阻尼器4能提供一个反向的阻尼力矩，该阻尼力矩能够减少因齿轮传动、rov运动、电机11转动所带来的振动，提高传动的精度，延长系统的寿命。
56.具体的，该旋转阻尼器4包括固定端和旋转端，其固定端与从动轮13的转轴部分刚性连接(此时固定端固定不动)，旋转端与从动轮13的转动部分刚性连接(可以通过螺钉来实现)，因此在从动轮13转动时，该旋转阻尼能够提供一个反向的阻尼力矩。上述旋转阻尼器4的安装位置如图3所示。
57.同理，为了进一步提高传动精度，作为可选的实施方式，连杆机构3上还设置有拉簧5，当连杆机构3活动时，拉簧5能随连杆机构3的活动而拉伸。该拉簧5的位置如图2所示，拉簧5位于连杆机构3靠近驱动设备1一侧。
58.拉簧5中产生拉力的能够为齿轮组提供一个预紧扭矩，从而消除齿轮传动间隙，提高传动精度。
59.本实用新型还提供了一种rov设备，包括上述任一项所述的重心调节装置10。使用了该重心调节装置10的rov设备在工作时能够较快的调整其重心。如图5和图6所示，此时该rov设备的重心会随着配重块2的移动而改变。
60.通过该重心调节装置10，rov设备在增减装置(如前置机械臂、导航仓等)后，不再需要人工反复调整，而是可以根据电机来灵活调整其重心位置，能够快速、方便的实现平衡状态调整。
61.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。