本發(fā)明涉及一種水面橫向穩(wěn)定裝置，屬于水面平衡領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及一種水上清污機器人橫向穩(wěn)定裝置，特別涉及一種提高水上清污機器人橫向穩(wěn)定性、橫向抗傾覆能力的穩(wěn)定裝置，應(yīng)用于江河、湖泊、近海、水電站、水庫等水面污物打撈的清污機器人或清污船上。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種水面橫向穩(wěn)定裝置，保證船體等浮體在水面的橫向穩(wěn)定性、提高浮體橫向抗傾覆能力。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種水面橫向穩(wěn)定裝置，包括主浮體、平衡浮體、連接臂及轉(zhuǎn)向機構(gòu)；平衡浮體一側(cè)呈錐狀并迎向水流；連接臂的兩端分別與主浮體及平衡浮體鉸接；轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)和第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)，第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)控制平衡浮體橫向于水流移動并超出主浮體外，第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)控制平衡浮體的錐狀側(cè)始終迎向水流。該結(jié)構(gòu)能夠利用平衡浮體的橫向移動，并橫向伸出主浮體外，以增加主浮體在水面的穩(wěn)定性，此外，該平衡浮體可以采用梭形結(jié)構(gòu)，使其錐狀側(cè)始終迎向水流，進而減小水阻。

進一步，第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)于主浮體上并用于控制連接臂的轉(zhuǎn)動動作，第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)于連接臂上設(shè)有并用于控制連接臂與平衡浮體的轉(zhuǎn)動。該結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動機構(gòu)可獨立轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)向機構(gòu)可通過電機等驅(qū)動機構(gòu)控制，實現(xiàn)對第一轉(zhuǎn)動機構(gòu)和第二轉(zhuǎn)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動控制。

進一步，所述第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)動臂、第一伸縮桿、第一桿座、及第一轉(zhuǎn)動座；連接臂鉸接到第一轉(zhuǎn)動座上，第一轉(zhuǎn)動座固定于主浮體上，第一伸縮桿通過第一桿座連接到主浮體上，第一轉(zhuǎn)動臂與連接臂固定，第一伸縮桿通過第一轉(zhuǎn)動臂控制連接臂的轉(zhuǎn)動。該結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)動臂的設(shè)計，使其轉(zhuǎn)動由力臂控制，增加控制力臂，減少轉(zhuǎn)動控制難度，適用于大型水面浮體的平衡控制。

進一步，所述第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括第二桿座、第二轉(zhuǎn)動臂、及第二伸縮桿，第二轉(zhuǎn)動臂一端與平衡浮體固定連接、另一端與第二伸縮桿鉸接，第二伸縮桿通過第二桿座與連接臂活動連接。

進一步，所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)分別包括伸縮桿及轉(zhuǎn)動臂，伸縮桿的一端與連接臂或主浮體鉸接、另一端與轉(zhuǎn)動臂鉸接，轉(zhuǎn)動臂與平衡浮體或連接臂相對固定，伸縮桿通過轉(zhuǎn)動臂控制連接臂或平衡浮體的轉(zhuǎn)動。該結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)動臂的設(shè)計，延長控制力臂，降低轉(zhuǎn)動控制難度，降低轉(zhuǎn)動機構(gòu)的使用要求。

進一步，在主浮體四周設(shè)有多個平衡浮體，各平衡浮體分別通過一個連接臂連接到主浮體上，且各平衡浮體分別對應(yīng)有一轉(zhuǎn)向機構(gòu)。

進一步，所述平衡浮體呈梭形；連接臂相對于主浮體或平衡浮體的轉(zhuǎn)動角度為0-90度。

進一步，還包括限位機構(gòu)，限位機構(gòu)包括分別第一限位座、第二限位座及限位桿，第一限位座及第二限位座分別固定在任意兩個相鄰的連接臂上，限位桿一端與第一限位座鉸接、另一端與第二限位座通過限位槽連接，限位桿可相對于第二限位座轉(zhuǎn)動和滑動；當一個連接臂收攏時，該連接臂通過限位桿支撐其另一連接臂使其無法收攏。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、通過本發(fā)明水上清污機器人橫向穩(wěn)定裝置能很大程度的提高水面智能清污機器人或清污船的橫向穩(wěn)定性、橫向抗傾覆能力，以便水面智能清污機器人或清污船安全運行；

2、利用平衡浮箱的浮力與重力關(guān)系巧妙的提高清污機器人或清污船的穩(wěn)定性、抗傾覆能力；通過二組轉(zhuǎn)向機構(gòu)實現(xiàn)平衡浮箱在0-90度的角度范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動控制。

附圖說明

圖1是展開狀態(tài)下的水面橫向穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是左側(cè)卸料或靠岸時的水面橫向穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是右側(cè)卸料或靠岸時的水面橫向穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖4是第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；

圖5是第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

圖中標記：1-主浮體，2-平衡浮體，3-連接臂，4-第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)，41-第一桿座，42-第一轉(zhuǎn)動座，43-第一驅(qū)動器，44-第一伸縮桿，45-第一轉(zhuǎn)動臂，5-第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)，51-第二桿座，52-第二驅(qū)動器，53-第二伸縮桿，54-第二轉(zhuǎn)動臂，6-限位機構(gòu)，61-第一限位座，62-限位桿，63-第二限位座，64-限位槽。

具體實施方式

如圖1-5所示，本發(fā)明的一種水面橫向穩(wěn)定裝置，包括主浮體1、平衡浮體2、連接臂3、限位機構(gòu)6及轉(zhuǎn)向機構(gòu)；轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)4和第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)5。第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)4設(shè)于主浮體1上并用于控制連接臂3的轉(zhuǎn)動動作，第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)5設(shè)于連接臂3上設(shè)有并用于控制連接臂3與平衡浮體2的轉(zhuǎn)動。

第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)4包括第一桿座41、第一轉(zhuǎn)動座42、第一驅(qū)動器43、第一伸縮桿44、第一轉(zhuǎn)動臂45，第一桿座41及第一轉(zhuǎn)動座42固定在主浮體1的側(cè)面，連接臂3與第一轉(zhuǎn)動座42鉸接，且第一轉(zhuǎn)動臂45與連接臂3固定連接，第一伸縮桿44鉸接于第一桿座41和第一轉(zhuǎn)動臂45之間；第一伸縮桿44通過第一轉(zhuǎn)動臂45控制連接臂3的轉(zhuǎn)動。

第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)5包括第二桿座51、第二轉(zhuǎn)動臂54、和第二伸縮桿53，第二轉(zhuǎn)動臂54的一端與平衡浮體2固定連接、另一端與第二伸縮桿53鉸接，第二伸縮桿53通過第二桿座51與連接臂3活動連接，第二伸縮桿53通過第二轉(zhuǎn)動臂54控制平衡浮體2的轉(zhuǎn)動。

平衡浮體2一側(cè)呈錐狀并迎向水流；連接臂3的兩端分別與主浮體1及平衡浮體2鉸接；第一轉(zhuǎn)向機構(gòu)4控制平衡浮體2橫向于水流移動并超出主浮體1外，第二轉(zhuǎn)向機構(gòu)5控制平衡浮體2的錐狀側(cè)始終迎向水流。

在主浮體1四周設(shè)有多個平衡浮體2，各平衡浮體2分別通過一個連接臂3連接到主浮體1上，且各平衡浮體2分別對應(yīng)有一轉(zhuǎn)向機構(gòu)。平衡浮體2呈梭形；連接臂3相對于主浮體1或平衡浮體2的轉(zhuǎn)動角度為0-90度。

限位機構(gòu)6包括第一限位座61、限位桿62、及第二限位座63，限位桿62的一端設(shè)有沿其軸向布置的限位槽64。如圖1-3所示，第一限位座61固定在左側(cè)的連接臂3，第二限位座63固定在右側(cè)的連接臂上，限位桿62的一端與第一限位座61鉸接、另一端通過限位槽64連接第二限位座63，第二限位座6可沿限位槽64滑動和轉(zhuǎn)動，連接臂支撐于左側(cè)和右側(cè)的連接臂之間使左側(cè)和右側(cè)的連接臂無法同時收攏。

本發(fā)明在有圖1的展開狀態(tài)收攏至圖2左側(cè)卸料或靠岸狀態(tài)時，首先第一伸縮桿（左側(cè)）44伸長，帶動連接臂（左側(cè)）3橫向于水流轉(zhuǎn)動，并使平衡浮體（左側(cè)）2收入浮體的橫向內(nèi)側(cè)、帶動其限位桿62的移動，同時，第二伸縮桿（左側(cè)）53伸長，帶動平衡浮體（左側(cè)）2轉(zhuǎn)動相對于連接臂（左側(cè)）3轉(zhuǎn)動90度，使平衡浮體（左側(cè)）2的錐狀側(cè)始終迎向水流，第一伸縮桿（左側(cè)）44和第二伸縮桿（左側(cè)）53分別由第一驅(qū)動器（左側(cè)）43和第二驅(qū)動器（左側(cè)）52驅(qū)動，第一驅(qū)動器（左側(cè)）43和第二驅(qū)動器（左側(cè)）52可以是電動機及其配合的力傳動機構(gòu)，也可以是氣動泵等機構(gòu)。

本發(fā)明在有圖1的展開狀態(tài)收攏至圖3右側(cè)卸料或靠岸狀態(tài)時，首先第一伸縮桿（右側(cè)）44伸出，帶動連接臂（右側(cè)）3橫向于水流轉(zhuǎn)動，并使平衡浮體（右側(cè)）2收入浮體內(nèi)、帶動限位桿62的移動，同時，第二伸縮桿（右側(cè)）53伸出，帶動平衡浮體（右側(cè)）2轉(zhuǎn)動相對于連接臂（右側(cè)）3轉(zhuǎn)動90度，使平衡浮體（右側(cè)）2的錐狀側(cè)始終迎向水流，第一伸縮桿（右側(cè)）44和第二伸縮桿（右側(cè)）53分別由第一驅(qū)動器（右側(cè)）43和第二驅(qū)動器（右側(cè)）52驅(qū)動，第一驅(qū)動器（右側(cè)）43和第二驅(qū)動器（右側(cè)）52可以是電動機及其配合的力傳動機構(gòu)，也可以是氣動泵等機構(gòu)。

當左側(cè)或者右側(cè)的連接臂收攏至極限位置時，該連接臂通過限位桿支撐其另一側(cè)的連接臂使其無法收攏。