方式固定在平臺(tái)上，防水電機(jī)(10)與涵道(16)連接，涵道(16)與平臺(tái)本體連接，極大減小了平臺(tái)運(yùn)動(dòng)過程中的阻力。
[0045]實(shí)施例7
[0046]根據(jù)實(shí)施例2所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，所述的水平推進(jìn)器(15)通過不銹鋼箍固定于平臺(tái)上平面的連接件。
[0047]實(shí)施例8:
[0048]根據(jù)實(shí)施例1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，所述的平臺(tái)焊接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的XY軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，橫向運(yùn)動(dòng)行程由橫向絲杠(7 )與橫向凹槽(8 )構(gòu)成，橫向絲杠(7 )的一端電機(jī)外套筒和滾珠絲杠外套筒通過連接端蓋相連接構(gòu)成連接件(18)，該連接件(18)固定于平臺(tái)底部，豎向運(yùn)動(dòng)行程的電機(jī)一端通過軸承與橫向絲杠(7)連接，另一端的凸臺(tái)滑輪嵌入橫向凹槽(8)中，豎向絲杠(9)上的焊接控制盒(12)—端通過軸承與豎向絲杠(9)連接，另一端的凸臺(tái)滑輪嵌入豎向凹槽(11)中。
[0049]實(shí)施例9:
[0050]根據(jù)實(shí)施例1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，所述的平臺(tái)焊接運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的防水電機(jī)(1 )的線路用撓性軟管封套密封接入焊接控制盒內(nèi)。
[0051]實(shí)施例10:
[0052]根據(jù)實(shí)施例1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，所述的平臺(tái)焊接機(jī)構(gòu)通過焊接控制盒(12)完成，焊接控制盒(12)包括焊接裝置、下視攝像頭(6)、照明裝置(19)，下視攝像頭
(6)與照明裝置(19)固定在控制盒外側(cè)，焊槍(13)通過平臺(tái)鏤空區(qū)域伸向平臺(tái)外側(cè);所述的平臺(tái)上使用的攝像頭采用在前端使用3_厚的有機(jī)玻璃，用密封圈的方式密封。
[0053]實(shí)施例11:
[0054]根據(jù)實(shí)施例1-10所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，平臺(tái)停留在焊接區(qū)域，配合下視攝像頭(6)與照明裝置(19)，將焊接區(qū)域圖像傳輸至岸上控制系統(tǒng)，完成焊接操作;該平臺(tái)能夠根據(jù)四周的氣囊(2)中空氣的體積，配合六臺(tái)推進(jìn)器，完成側(cè)移、俯仰等動(dòng)作，通過底部所安裝的萬向輪，能夠停留在平面上并可以行走。所述的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制通過六臺(tái)推進(jìn)器，兩臺(tái)垂直放置，四臺(tái)采用四角對置方式布置，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的上下、前后、側(cè)移等運(yùn)動(dòng)。所述的平臺(tái)焊接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過固定于平臺(tái)底部前端的橫向絲杠(7)與底部后端的橫向凹槽(8)，構(gòu)成橫向運(yùn)動(dòng)行程，在該行程上安裝一豎向絲杠(9)與豎向凹槽(11)，構(gòu)成豎向運(yùn)動(dòng)行程，在豎向運(yùn)動(dòng)行程上搭載焊接機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)XY軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu);通過焊接控制盒(12)，控制焊縫圖像采集、焊接操作，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的焊接操作。所述的平臺(tái)在平面的運(yùn)動(dòng)控制通過平臺(tái)四周的氣囊(2)完成姿態(tài)控制，垂直推進(jìn)器(14)與水平推進(jìn)器(15)使平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到任務(wù)平面，垂直推進(jìn)器(14)持續(xù)運(yùn)動(dòng)將平臺(tái)穩(wěn)定到平面上，使底部萬向輪(17)接觸到平面，再控制不同水平推進(jìn)器(15)，完成平臺(tái)在平面的行走。
[0055]實(shí)施例12:
[0056]根據(jù)上述實(shí)施例所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，包括運(yùn)動(dòng)姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)、水下焊接機(jī)構(gòu)以及岸上控制系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)是通過在平臺(tái)四周各安裝一個(gè)圓柱形氣囊(2)，接口處采用O型圈進(jìn)行密封，平臺(tái)前端安裝一采用相同密封方法的玻璃圓筒(3)，內(nèi)置四個(gè)電磁閥、姿態(tài)傳感器和所需的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，分別控制四個(gè)圓柱形氣囊(2)的氣體進(jìn)出以及檢測平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，通過壓縮空氣，使平臺(tái)完成上仰、下俯、左翻、右翻等動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，并且通過推進(jìn)器提供動(dòng)力，達(dá)到在某一姿態(tài)下的穩(wěn)定。水下焊接機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)是通過在機(jī)器人底部安裝一橫向絲杠(7)，由防水步進(jìn)電機(jī)(10)驅(qū)動(dòng)，完成橫向移動(dòng)。然后該電機(jī)安裝在一豎向絲杠(9)上，同樣由防水步進(jìn)電機(jī)(10)驅(qū)動(dòng)，完成豎向移動(dòng)。將焊接控制盒(12)安裝在該絲杠上，從而滿足各種焊接要求，焊接控制盒(12)中安裝有位移傳感器，對焊槍(13)位置進(jìn)行定位。在平面上作業(yè)時(shí)，由垂直推進(jìn)器(14)提供壓力，使機(jī)器人能夠貼平面運(yùn)動(dòng)，行進(jìn)則通過底部的萬向輪(17)完成。攝像頭有兩個(gè)，一個(gè)為前視攝像頭(5)，一個(gè)為下視攝像頭(6)用以采集焊接區(qū)域圖像，完成平臺(tái)在水下的行進(jìn)與作業(yè)要求。平臺(tái)動(dòng)力機(jī)構(gòu)共使用六臺(tái)推進(jìn)器，推進(jìn)器使用的是直流無刷內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，加上減速箱來提高扭矩，尾端與前端采用密封圈密封，出軸處使用骨架油封密封。兩臺(tái)垂直布置，提供垂直動(dòng)力，四臺(tái)橫向推進(jìn)器采用四角對置方式布置，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的橫向移動(dòng)，比單純的差動(dòng)側(cè)移更加穩(wěn)定。通過浮力調(diào)節(jié)與推進(jìn)器的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了一種六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。岸上控制系統(tǒng)包括氣栗、圖像處理系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)與焊接控制系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，其組成包括:開架式水下機(jī)器人(I);所述的開架式水下機(jī)器人(I)四周安裝有四個(gè)圓柱形氣囊(2)，然后通過軟管(4)連接在平臺(tái)前端的玻璃圓筒(3)中的電磁閥上，前視攝像頭(5)與下視攝像頭(6)，平臺(tái)底部前端安裝一橫向絲杠(7)，與橫向絲杠(7)平行的另一側(cè)安裝一橫向凹槽(8)，在橫向絲杠(7)上安裝一豎向絲杠(9)，將豎向絲杠(9)一端驅(qū)動(dòng)防水電機(jī)(10)固定在橫向絲杠(7)上，另一端外蓋嵌入橫向凹槽(8)中，與豎向絲杠(9)一同運(yùn)動(dòng)的豎向凹槽(11)，豎向凹槽(II)中嵌入焊接控制盒(12)，焊槍(13)透過平臺(tái)底部鏤空區(qū)域伸出，通過控制開架式水下機(jī)器人(I)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，可使平臺(tái)附著在作業(yè)平面上，借助平臺(tái)底部的萬向輪(17)可以在作業(yè)平面上自由移動(dòng)，在指定平面上完成焊接任務(wù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的平臺(tái)安裝有兩臺(tái)垂直推進(jìn)器(14)、四臺(tái)水平推進(jìn)器(15)，所述的四臺(tái)水平推進(jìn)器(15)采用四角對置方式布置;所述的推進(jìn)器使用的是直流無刷內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，并安裝有減速箱，尾端與前端采用密封圈密封，出軸處使用骨架油封密封。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的平臺(tái)尾部的玻璃圓筒(3)另一端連接岸上控制系統(tǒng)的圖像處理設(shè)備和氣栗;所述的電磁閥連接岸上氣栗與平臺(tái)四個(gè)圓柱形氣囊(2)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述的平臺(tái)焊接機(jī)構(gòu)位于平臺(tái)底部鏤空區(qū)域。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述的圓柱形氣囊(2)采用承載能力高、具有高度抗揉壓能力、.端部抗暴設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)、耐久的抗老化能力和耐磨特性、高柔韌性和吸震能力的氣囊，只有一端開孔通過O型圈密封，以連接氣囊與電磁閥;裝有電磁閥的玻璃圓筒兩端均通過O型圈密封，兩側(cè)端蓋開孔分別連接姿態(tài)控制的圓柱形氣囊(2)與岸上控制系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述的垂直推進(jìn)器(14)采用加涵道的方式固定在平臺(tái)上，防水電機(jī)(10)與涵道(16)連接，涵道(16)與平臺(tái)本體連接。7.根據(jù)實(shí)施例2所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，所述的水平推進(jìn)器(15)通過不銹鋼箍固定于與平臺(tái)連接的涵道(16)上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述的平臺(tái)焊接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的XY軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，橫向運(yùn)動(dòng)行程由橫向絲杠(7 )與橫向凹槽(8)構(gòu)成，橫向絲杠(7 )的一端電機(jī)外套筒和滾珠絲杠外套筒通過連接端蓋相連接構(gòu)成連接件(18)，該連接件(18)固定于平臺(tái)底部，豎向運(yùn)動(dòng)行程的電機(jī)一端通過軸承與橫向絲杠(7)連接，另一端的凸臺(tái)滑輪嵌入橫向凹槽(8)中，豎向絲杠(9)上的焊接控制盒(12)—端通過軸承與豎向絲杠(9)連接，另一端的凸臺(tái)滑輪嵌入豎向凹槽(11)中。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述的平臺(tái)焊接運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的防水電機(jī)(10)的線路用撓性軟管封套密封接入焊接控制盒(12)內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述的平臺(tái)焊接機(jī)構(gòu)通過焊接控制盒(12)完成，焊接控制盒包括焊接裝置、下視攝像頭(6)、照明裝置(19)，下視攝像頭(6)與照明裝置(19)固定在控制盒外側(cè)，焊槍(13)通過平臺(tái)鏤空區(qū)域伸向平臺(tái)外側(cè)，所述的平臺(tái)上使用的攝像頭采用在前端使用3mm厚的有機(jī)玻璃，用密封圈的方式密封。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述的通過控制開架式水下機(jī)器人(I)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)控制，可使平臺(tái)附著在作業(yè)平面上，借助平臺(tái)底部的萬向輪(17)可以在作業(yè)平面上自由移動(dòng)，在指定平面上完成焊接任務(wù)，萬向輪(17)位于平臺(tái)底部四角，支撐平臺(tái)在作業(yè)平面上移動(dòng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種六自由度水中移動(dòng)平臺(tái)。水下焊接機(jī)器人可以廣泛用于大型船舶、海洋勘探平臺(tái)、海洋鉆井平臺(tái)等的水下檢修、惡劣環(huán)境下的水中焊接作業(yè)等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。本實(shí)用新型其組成包括：開架式水下機(jī)器人（1）；所述的開架式水下機(jī)器人（1）四周安裝有四個(gè)圓柱形氣囊（2），然后通過撓性軟管（4）連接在平臺(tái)前端的玻璃圓筒（3）中的電磁閥上，前視攝像頭（5）與下視攝像頭（6），平臺(tái)底部前端安裝一橫向絲杠（7），與橫向絲杠（7）平行的另一側(cè)安裝一橫向凹槽（8），在橫向絲杠（7）上安裝一豎向絲杠（9），將豎向絲杠（9）一端防水電機(jī)（10）固定在橫向絲杠（7）上，另一端外蓋嵌入橫向凹槽（8）中，與豎向絲杠（9）一同運(yùn)動(dòng)的豎向凹槽（11），豎向凹槽（11）中嵌入焊接控制盒（12），焊槍（13）透過平臺(tái)底部鏤空區(qū)域伸出，本實(shí)用新型用于水下焊接。
【IPC分類】B23K9/28, B23K37/02, B23K9/00
【公開號(hào)】CN205362952
【申請?zhí)枴緾N201521059466
【發(fā)明人】王天
【申請人】上海航士海洋裝備有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月18日