一种水下机器人空心气筒结构

1.本实用新型属于水下机器人的技术领域，具体涉及一种水下机器人空心气筒结构。


背景技术：

2.潜艇具有多个蓄水舱，当潜艇下潜时向蓄水舱中注水，使潜艇重量增加至超过其自身排水量，使得自身浮力小于重力，潜艇将下潜，当从蓄水舱向外排水时，潜艇的重量减小，浮力增加，潜艇将上浮。其在水中的自由下潜以及上浮动作借鉴了鱼的鱼鳔工作原理。
3.水下滑翔机器人的滑翔和沉浮主要依靠自身重力与浮力平衡的关系推进带平衡翼的水下航行器进行前行；其中主要用于调节水下滑翔机重力与浮力关系的是，安装于水下滑翔机内部的浮力变化发动机，实现俯仰动作依靠机身内部可前后移动的质量滑块提供俯仰力矩。但无论是潜艇还是水下滑翔机器人都由于制造工艺技术较为前沿，制备较为困难，且制备结构复杂，制备成本高昂，目前为止，仍然不能大规模的进行平民化的推广。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种水下机器人空心气筒结构，以解决或改善上述问题。
5.为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
6.一种水下机器人空心气筒结构，其包括气筒、气缸组件和导流罩；气筒内开设有前舱室、中舱室、后舱室和气筒内部方形管槽；前舱室、中舱室、后舱室环绕气筒内部方形管槽分布；气缸组件镶嵌在气筒内部方形管槽内；导流罩与气筒前端相连。
7.进一步地，前舱室上下端设置有前舱室通气管和前舱室通水管，中舱室上下端设置有中舱室通气管和中舱室通水管，后舱室上下端设置有后舱室通气管和后舱室通水管。
8.进一步地，前舱室通气管、中舱室通气管和后舱室通气管向上连接到集中通气管路中；集中通气管路将气体管路延伸到气筒的前端。
9.进一步地，前舱室通水管、中舱室通水管和后舱室通水管向下连接集中通水管路；集中通水管路将水管路延伸到气筒的下端。
10.进一步地，气筒前端设置有气舱后挡板，在气舱后挡板上设置有连接气筒内舱盖的气筒前端内部螺纹孔；导流罩的导流罩螺栓孔分别与四个气筒的气筒前端外部螺栓孔对接，并通过螺栓固定；气筒后端固定螺栓孔将空心气筒固定在搭载空心浮筒部件的水下机器人上。
11.进一步地，气缸组件包括磁偶式的无杆气缸，每个无杆气缸上安装一可调节重量的无杆气缸滑块，无杆气缸前端设置有无杆气缸前端通气孔和无杆气缸前端螺纹杆，后端设置有无杆气缸后端通气孔和无杆气缸后端螺纹杆。
12.进一步地，无杆气缸前端螺纹杆穿过气舱前挡板的气筒内舱盖固定孔进行固定，无杆气缸后端螺纹杆通过后端无杆气缸固定孔进行固定；在压缩气体的推动下，无杆气缸
滑块在所述无杆气缸上左右滑动。
13.进一步地，气舱后挡板上留有后端无杆气缸固定孔和后端无杆气缸通气孔；后端无杆气缸固定孔通过螺母连接无杆气缸后端螺纹杆。
14.本实用新型提供的水下机器人空心气筒结构，具有以下有益效果：
15.1、本实用新型相比现有的水下滑翔机以及潜艇的浮力结构，本实用新型的结构简单，且制备结构和成本低廉。
16.2、本实用新型在气筒内部安装一磁偶式的无杆气缸，无杆气缸上的滑块在其上进行左右移动，以达到调整重心的作用。
17.3、本实用新型还在气筒内设置多个舱室，通过舱室内气体和水的控制，可实现重心调整以及多段排水的目的。
附图说明
18.图1为气筒结构示意图1。
19.图2为气筒结构示意图2。
20.图3为气筒结构示意图3。
21.图4为气筒结构示意图4。
22.图5为气筒结构示意图5。
23.图6为气筒内部剖面示意图。
24.图7为气筒整体正侧视图。
25.图8为磁偶式无杆气缸斜侧视图。
26.图9为气缸组件-气筒组件配合示意图。
27.图10为气缸组件气筒组件配合侧剖面示意图。
28.图11应用场景效果示意图1。
29.图12应用场景效果示意图2。
30.图13应用场景效果示意图3。
31.其中，b1、前舱室通水管；b2、中舱室筒通水管；b3、后段气筒通水管；b4、集中通气管路；b5、前舱室通水管；b6、中舱室通水管；b7、后舱室通水管；b8、集中通水管路；b9、上端单连杆弯曲结构固定底座；b10、下端单连杆弯曲结构固定底座；b11、气筒前端外部螺栓孔；b12、气筒前端内部螺栓孔；
32.b13、后端无杆气缸固定孔；b14、后端无杆气缸通气管孔位；b15、气筒内部方形管槽；b16、气筒双层密封圈凹槽；b17、气筒后端固定螺栓孔；b18、前舱室；b19、中舱室；b20、后舱室；b21、气舱后挡板；b22、气舱前挡板；b23、导流罩；b24、导流罩螺栓孔；d1、无杆气缸；d2、无杆气缸滑块；d3、无杆气缸前端通气孔；d4、无杆气缸后端通气孔；d5、无杆气缸前端螺纹杆；d6、无杆气缸后端螺纹杆；d7、气筒内舱盖；d8、气筒内舱盖通气孔；d9、气筒内舱盖固定孔。
具体实施方式
33.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技
术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
34.实施例1，参考图1～图13，本方案的水下机器人空心气筒结构，包括气筒、气缸组件和导流罩，气筒内开设有前舱室b18、中舱室b19、后舱室b20和气筒内部方形管槽b15；前舱室b18、中舱室b19、后舱室b20环绕气筒内部方形管槽b15分布；气缸组件镶嵌在气筒内部方形管槽内；导流罩b23与气筒前端相连。
35.本实施例通过在一个空心的气筒上设计多个储气舱室来实现浮力多段的调节，其次，参考水下滑翔机器人，在气筒内部安装一气缸组件，通过气缸组件的调节达到调整重心的作用。
36.本实施例气筒内部的气缸组件可以起到调整重心的作用，将整个结构架设在水下机器人上可以使其能够进行充气排水以及自动调平功能，在降低制备加工难度的同时，可实现潜艇以及水下滑翔机器人的基本运动功能。
37.实施例2，参考图1～图13，本实施例优选气筒为内方外圆的气筒，为能实现气体的分段多功能控制，本实施例将每个气筒整体分为前舱室b18、中舱室b19和后舱室b20，共三个舱室。
38.前舱室上下端设置有前舱室通气管b1和前舱室通水管b5，中舱室上下端设置有中舱室通气管b2和中舱室通水管b6，后舱室上下端设置有后舱室通气管b3和后舱室通水管b7。
39.前舱室通气管b1、中舱室通气管b2和后舱室通气管b3向上连接到集中通气管路b4中，集中通气管路b4通过三个管路依次将三个舱室的气体管路延伸到气筒的前端，用于对通气管路进行集中管理。
40.前舱室通水管b5、中舱室通水管b6和后舱室通水管b7向下连接集中通水管路b8；集中通水管路b8将水管路延伸到气筒的下端，便于对通水管路的集中管理。
41.需要表明的是，本实施例的集中通气管路b4和集中通水管路b8可延伸至水下机器人的控制端，便于控制端对水路和气路的集中控制，但本实施例只保护气筒结构，故不赘述其与水下机器人的进一步结构关系。
42.在气筒的气舱后挡板b21上留有后端无杆气缸固定孔b13以及后端无杆气缸通气孔b14，后端无杆气缸固定孔b13通过螺母连接无杆气缸后端螺纹杆d6，后端无杆气缸通气管孔位b14目的是将无杆气缸后端通气孔d4所接气管从气筒内部方形管槽b15中穿出并引入到水下机器人的控制端进行控制。
43.空心的气筒前端设置有气舱后挡板b21，在气舱后挡板b21上设置有用来连接气筒内舱盖d7的气筒前端内部螺纹孔b12，气筒内舱盖d7上开设有气筒内舱盖通气孔d8。
44.导流罩b23的导流罩螺栓孔b24分别与四个气筒的气筒前端外部螺栓孔b11对接，并通过螺栓固定。
45.气筒后端固定螺栓孔b17用于将气筒固定在需要搭载空心浮筒部件的水下机器人上。
46.气筒上设置有上端单连杆弯曲结构固定底座b9以及下端单连杆弯曲结构固定底座b10，用于在安装多个气筒时进行各气筒间的相互连接，起到加固整体结构的作用。
47.需要表明的是，本实施例的气筒结构，可以根据水下机器人的具体结构，以及具体
的应用场景进行数量的选择，可以选择多个共同组合，以适用于更多的应用环境。
48.实施例3，参考图1～图13，本实施例给出一种优选的气缸组件，以实现对重力的调整，其具体包括磁偶式的无杆气缸d1，该无杆气缸d1镶嵌在每个气筒内部方形管槽b15内，每个无杆气缸d1上安装一可调节重量的无杆气缸滑块d2，无杆气缸前端设置有无杆气缸前端通气孔d3和无杆气缸前端螺纹杆d5，后端设置有无杆气缸后端通气孔d4和无杆气缸后端螺纹杆d6；
49.无杆气缸前端螺纹杆d5穿过气舱前挡板b22的气筒内舱盖固定孔d9进行固定，无杆气缸后端螺纹杆d6通过后端无杆气缸固定孔进行固定。
50.在具体作业时，无杆气缸滑块d2可在压缩气体的推动下在气缸上左右滑动，当在无杆气缸前端通气孔d3通气，无杆气缸后端通气孔d4不通气的情况下，滑块将停靠在靠近气舱前挡板b22一侧，当在无杆气缸后端通气孔d4通气，无杆气缸前端通气孔d3不通气的情况下，滑块将向靠近导流罩的一侧移动。
51.虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。