本發(fā)明屬于海底探測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種適用于海底稀軟地面的行走機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

海底蘊(yùn)藏著大量固體礦產(chǎn)資源，是人類未來的接替資源之一。開發(fā)海底資源已成為我國海洋開發(fā)戰(zhàn)略。在海底資源開發(fā)過程中，海底資源探測(cè)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。電磁探測(cè)法是一種實(shí)用性強(qiáng)的海底資源探測(cè)方法。目前常用的探測(cè)方法是采用水下浮游裝置或水下機(jī)器人攜帶電磁線圈進(jìn)行海底資源探測(cè)。由于探測(cè)精度與電磁探頭和海底地面之間的距離密切相關(guān)，減小電磁探頭和海底地面之間的距離能顯著提高探測(cè)精度。調(diào)查表明：諸如多金屬錳結(jié)核等海底礦產(chǎn)資源通常儲(chǔ)存在稀軟海泥之下，海泥的抗壓強(qiáng)度只有幾千帕斯卡，遠(yuǎn)低于普通地面的抗壓強(qiáng)度。常規(guī)的地面行走機(jī)構(gòu)通常通過車體與地面之間的摩擦力作為驅(qū)動(dòng)力，由于海底稀泥摩擦角非常小，通常不能產(chǎn)生足夠的摩擦力、且容易導(dǎo)致行走機(jī)構(gòu)陷入軟泥，不能實(shí)現(xiàn)正常行走。由此可見，研制一種能在海底稀軟地面安全行走機(jī)構(gòu)，具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便且能夠降低車體對(duì)于海底地面的壓強(qiáng)，使得車體能夠在海底稀軟地面安全行走的適用于海底稀軟地面的行走機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種適用于海底稀軟地面的行走機(jī)構(gòu)，包括車架、推進(jìn)器、推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)裝置及控制器，車架的兩側(cè)分別安裝有一個(gè)推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)裝置，推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)裝置上安裝有推進(jìn)器；所述的控制器分別與推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)裝置和推進(jìn)器連接；

所述的車架的前部和后部分別設(shè)有一個(gè)車身姿態(tài)檢測(cè)裝置，車身姿態(tài)檢測(cè)裝置包括接觸開關(guān)、連桿和配重；連桿的上端與接觸開關(guān)相連，連桿下端與配重相連，接觸開關(guān)與控制器連接。

上述的適用于海底稀軟地面的行走機(jī)構(gòu)中，所述的車架包括兩個(gè)側(cè)板和一個(gè)中間板，兩個(gè)側(cè)板和一個(gè)中間板平行設(shè)置，中間板位于兩個(gè)側(cè)板之間。

上述的適用于海底稀軟地面的行走機(jī)構(gòu)中，推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)裝置安裝在側(cè)板的外側(cè)面上；車身姿態(tài)檢測(cè)裝置安裝在中間板上，接觸開關(guān)安裝在中間板的頂部。

上述的適用于海底稀軟地面的行走機(jī)構(gòu)中，還包括平衡塊，平衡塊安裝在中間板的頂部。

上述的適用于海底稀軟地面的行走機(jī)構(gòu)中，所述的平衡塊的截面呈等腰梯形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1）本發(fā)明車架的兩側(cè)板底部與海底地面接觸，接觸面積大，降低行走機(jī)構(gòu)在海底地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)，避免行走機(jī)構(gòu)陷入海底稀泥之中；

2）本發(fā)明的車架上前部和后部分別設(shè)有車身姿態(tài)檢測(cè)裝置，通過車身姿態(tài)檢測(cè)裝置可以檢測(cè)車架的前端和后端是否脫離地面，車架上設(shè)有推進(jìn)器，通過控制推進(jìn)器的工作角度，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明行駛姿態(tài)的保持。

3）本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視圖。

圖2為本發(fā)明的左視圖。

圖3為本發(fā)明的俯視圖。

圖4為本發(fā)明正常行走時(shí)的主視圖。

圖5為本發(fā)明前端脫離地面時(shí)結(jié)構(gòu)主視圖。

圖6為本發(fā)明后端脫離地面時(shí)結(jié)構(gòu)主視圖。

1、車架2、推進(jìn)器3、推進(jìn)器4、接觸開關(guān)5、連桿6、配重7、接觸開關(guān)8、連桿9、配重10、平衡板11、控制器12、旋轉(zhuǎn)裝置13、旋轉(zhuǎn)裝置1a、側(cè)板1b、中間板1c、側(cè)板、14、地面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1～5所示，本發(fā)明包括車架1、推進(jìn)器2、推進(jìn)器3、接觸開關(guān)4、連桿5、配重6、接觸開關(guān)7、連桿8、配重9、平衡板10、控制器11、旋轉(zhuǎn)裝置12、旋轉(zhuǎn)裝置13。車架1由側(cè)板1a、中間板1c、側(cè)板1b組成，側(cè)板1a、中間板1c、側(cè)板1b平行設(shè)置，中間板1c位于側(cè)板1a、側(cè)板1b之間。推進(jìn)器2通過旋轉(zhuǎn)裝置12安裝在側(cè)板1a上，推進(jìn)器3通過旋轉(zhuǎn)裝置13安裝在側(cè)板1b上，接觸開關(guān)4和接觸開關(guān)7分別安裝在中間板1c頂部的前部和后部，平衡板10截面呈等腰三角形，安裝在中間板1c的頂部，連桿5上端與接觸開關(guān)4相連，連桿5下端與配重6相連，連桿8上端與接觸開關(guān)7相連，連桿8下端與配重9相連，接觸開關(guān)4、旋轉(zhuǎn)裝置12、接觸開關(guān)7、旋轉(zhuǎn)裝置13分別與控制器11連接。

本發(fā)明的行走原理與行走過程如下：本發(fā)明在自重作用下，停留在海底地面，由于側(cè)板1b和側(cè)板1c底部的表面積足夠大，機(jī)構(gòu)在海底地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于或稍大于海底地面的抗壓強(qiáng)度，行走機(jī)構(gòu)不會(huì)陷入海底稀泥。推進(jìn)器2和推進(jìn)器3啟動(dòng)后，在車架1上產(chǎn)生水平推力，本發(fā)明在推進(jìn)器2和推進(jìn)器3的水平推力作用下沿著海底地面行走，改變后側(cè)面推進(jìn)器2和前側(cè)面推進(jìn)器3的輸出功率，可改變行走機(jī)構(gòu)的前進(jìn)方向。平衡板10用于平衡行走機(jī)構(gòu)側(cè)板1b和側(cè)板1a之間因流速差產(chǎn)生的側(cè)傾力。連桿5和連桿8用于檢測(cè)行走機(jī)構(gòu)是否脫離地面。

當(dāng)行走機(jī)構(gòu)前端脫離地面時(shí)，連桿5將處于垂直狀態(tài)，接觸開關(guān)4處于閉合狀態(tài)，控制器11檢測(cè)到接觸開關(guān)4的狀態(tài)后給旋轉(zhuǎn)裝置12、旋轉(zhuǎn)裝置13發(fā)出逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)，旋轉(zhuǎn)后的推進(jìn)器2和推進(jìn)器3除了產(chǎn)生水平推力外，還會(huì)產(chǎn)生垂直向下的推力，本發(fā)明在垂直向下的推力的作用下前端將重新回到海底地面，當(dāng)本發(fā)明回到海底地面14后，連桿5將處于傾斜狀態(tài)，接觸開關(guān)4處于斷開狀態(tài)，控制器11檢測(cè)到接觸開關(guān)4的狀態(tài)后給旋轉(zhuǎn)裝置12、旋轉(zhuǎn)裝置13發(fā)出復(fù)原控制信號(hào)，旋轉(zhuǎn)裝置13、旋轉(zhuǎn)裝置12重新回到初始位置，推進(jìn)器13和推進(jìn)器12只產(chǎn)生水平推力。

當(dāng)本發(fā)明的后端脫離地面時(shí)，連桿8將處于垂直狀態(tài)，接觸開關(guān)7處于閉合狀態(tài)，控制器11檢測(cè)到接觸開關(guān)7的狀態(tài)后給旋轉(zhuǎn)裝置12、旋轉(zhuǎn)裝置13發(fā)出順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)，旋轉(zhuǎn)后的推進(jìn)器12和推進(jìn)器13除了產(chǎn)生水平推力外，還會(huì)產(chǎn)生垂直向上的推力，本發(fā)明在推進(jìn)器12和推進(jìn)器13產(chǎn)生的垂直向上的推力的作用下，后端將重新回到海底地面，當(dāng)本發(fā)明回到海底地面后，連桿8將處于傾斜狀態(tài)，接觸開關(guān)7處于斷開狀態(tài)，控制器11檢測(cè)到接觸開關(guān)7的狀態(tài)后給旋轉(zhuǎn)裝置12、旋轉(zhuǎn)裝置13發(fā)出復(fù)原控制信號(hào)，旋轉(zhuǎn)裝置12、旋轉(zhuǎn)裝置13重新回到初始位置，推進(jìn)器12和推進(jìn)器13只產(chǎn)生水平推力。

當(dāng)本發(fā)明需要轉(zhuǎn)向時(shí)，控制器11改變推進(jìn)器12和推進(jìn)器13的輸出功率，使得行走機(jī)構(gòu)兩側(cè)受到的推力大小不一致，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。當(dāng)本發(fā)明需要反向行走時(shí)，控制器11向旋轉(zhuǎn)裝置12、旋轉(zhuǎn)裝置13發(fā)出180度轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)，推進(jìn)器12和推進(jìn)器13將改變水平推力的作用方向，實(shí)現(xiàn)原地反向行走。

本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于：通過加寬行走機(jī)構(gòu)與海底地面的接觸面積降低行走機(jī)構(gòu)在海底地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)，避免行走機(jī)構(gòu)陷入海底稀泥之中；通過檢測(cè)接觸開關(guān)4的狀態(tài)判斷行本發(fā)明的前端是否脫離地面，通過檢測(cè)接觸開關(guān)7的狀態(tài)判斷本發(fā)明的后端是否脫離地面；通過控制推進(jìn)器12和推進(jìn)器13的工作角度實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)行駛姿態(tài)的保持。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種適用于海底稀軟地面的行走機(jī)構(gòu)，包括車架、推進(jìn)器、推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)裝置及控制器，車架的兩側(cè)分別安裝有一個(gè)推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)裝置，推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)裝置上安裝有推進(jìn)器；所述的控制器分別與推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)裝置和推進(jìn)器連接；所述的車架的前部和后部分別設(shè)有一車身姿態(tài)檢測(cè)裝置，車身姿態(tài)檢測(cè)裝置包括接觸開關(guān)、連桿和配重；連桿的上端與接觸開關(guān)相連，連桿下端與配重相連，接觸開關(guān)與控制器連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便且能夠降低車體對(duì)于海底地面的壓強(qiáng)，使得本發(fā)明能夠在海底稀軟地面中安全行走。

技術(shù)研發(fā)人員：劉少軍;黃中華;陳向東;張峰煒;潘化若
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市遠(yuǎn)東海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.06
技術(shù)公布日：2017.11.07