一种工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统

1.本实用新型涉及水下机器人领域，具体地说是一种工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统。


背景技术：

2.在深海目标搜捕打捞作业中，由于海底环境的未知性和深海作业的复杂性，目前主流的深海无人设备大多只能进行单类任务，故一次完整的作业通常需要深拖系统、自主水下机器人(auv)、遥控水下机器人(rov)等多种水下装备交替使用，才能完成大范围海底地形探测、目标搜索、疑似目标确认处置等工作，这不仅提高了深海搜救任务在装备支援保障上的难度，还会导致作业效率低下。目前混合型变形水下机器人是解决上述问题的方向之一，其通过结构变形等方式，使一台水下设备能够具备多种不同的工作模式，从而有效地拓展了单台设备的应用场景，其中直线变形是变结构水下机器人领域较为常用的方式，但现有结构存在要求空间大、配置复杂、稳定性不足、机构干涉、侧向负载承受力有限等问题，并且现有结构为单电机配置，一旦电机失效则将严重影响任务执行进程，另外还要考虑深海环境下设备需要承受极大压强的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其可以实现高速拖曳模式和处置作业模式两种工作模式，既可以进行大范围探测作业，又可以实现较好的深海作业能力。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.一种工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，包括变形水下机器人、压载器和拖船，其中拖船通过拖缆与压载器连接，压载器通过系缆与变形水下机器人相连，所述变形水下机器人包括上部主体、下部主体以及驱动所述上部主体和下部主体张合的变形装置，所述变形装置两侧设有可伸缩的直线驱动组件，且所述直线驱动组件下端安装于所述下部主体上、上端与所述上部主体相连，所述上部主体和下部主体闭合时形成一个完整的流线型主体。
6.所述变形装置包括第一电机、第二电机、差速器、传动轴、传动箱和直线驱动组件，其中差速器内部设有行星齿轮组件和传动齿轮组件，所述行星齿轮组件包括齿圈、行星齿轮和中间齿轮，且行星齿轮沿着圆周方向均布于所述齿圈和中间齿轮之间，第一电机与所述齿圈同轴连接，所述第二电机通过一个第二动力输入轴与所述中间齿轮同轴连接,所述传动齿轮组件起始端的主动齿轮套装于所述第二动力输入轴上，所述主动齿轮外缘设有连杆轴，任一行星齿轮套装于所述连杆轴上，所述传动齿轮组件末端的第二锥齿轮套装于所述传动轴上，所述传动轴两端均设有传动箱，且直线驱动组件分别安装于对应侧的传动箱上，两个直线驱动组件通过所述传动轴驱动同步伸缩，且所述传动轴通过两侧的传动箱传递力矩。
7.所述差速器包括差速箱体，且所述差速箱体一侧设有第一动力输入轴，另一侧设有第二动力输入轴，其中第一动力输入轴一端与所述第一电机同轴连接，另一端与所述齿圈同轴连接，第二动力输入轴(一端与所述第二电机同轴连接，另一端与所述中间齿轮同轴连接，所述第一动力输入轴上设有第一制动器，所述第二动力输入轴上设有第二制动器。
8.所述传动齿轮组件包括主动齿轮、传动齿轮、从动齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮，其中主动齿轮、传动齿轮、从动齿轮依次啮合，从动齿轮与第一锥齿轮同轴连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。
9.所述直线驱动组件包括驱动丝杠、内活塞杆、内缸筒、外活塞杆和外缸筒，其中驱动丝杠设于内活塞杆中，且所述内活塞杆内部设有丝母套装于所述驱动丝杠上，所述内活塞杆设于内缸筒中，所述内缸筒设于所述外活塞杆中，且所述外活塞杆上端与所述内活塞杆上端固连，所述外活塞杆设于外缸筒中，且所述内缸筒和外缸筒下端均设于所述传动箱的箱体上，所述驱动丝杠下端伸入至所述传动箱并与设于所述传动箱内部的传动组件连接，所述驱动丝杠通过所述传动轴驱动旋转，且所述传动轴通过所述传动组件传递转矩。
10.所述驱动丝杠上端设有活塞块，且所述活塞块与内活塞杆之间以及所述内活塞杆与内缸筒之间均设有动密封圈，所述传动箱的箱体内部设有密封容置腔，且所述密封容置腔与所述内缸筒内部相通，所述传动组件设于所述密封容置腔中，所述箱体一侧设有注油口与所述密封容置腔相通。
11.所述内活塞杆上端设有通孔，所述内缸筒上端设有排气阀，所述外缸筒上端设有排气口。
12.所述传动箱内的传动组件包括相互啮合的蜗杆和蜗轮，其中蜗杆与所述传动轴连接，蜗轮与所述驱动丝杠同轴连接。
13.所述蜗轮中部设有供所述驱动丝杠穿过的蜗轮通孔，所述密封容置腔内部设有轴承和锁止螺母套装于所述驱动丝杠上，其中轴承通过所述锁止螺母限位，所述密封容置腔下端设有密封端盖。
14.所述拖缆内部和系缆内部都设有承担电力和控制信号传输的传输线缆。
15.本实用新型的优点与积极效果为：
16.1、本实用新型可以实现高速拖曳模式和处置作业模式两种工作模式，其中高速拖曳模式下，变形水下机器人的上部主体和下部主体通过变形装置驱动闭合，变形水下机器人形成完整的流线型主体，从而呈现较小的迎流面积以减小拖曳阻力，此时变形水下机器人由拖船拖曳运动，无需人员操控运动即可通过变形水下机器人搭载的水下探测设备进行大范围探测作业，而在处置作业模式下，所述上部主体和下部主体通过变形装置驱动分离形成一定距离，增大稳心高度同时，也为水下作业设备等装置提供足够的工作空间，从而实现较好的深海作业能力。
17.2、本实用新型的变形水下机器人采用的变形装置为双电机冗余设计，其中当两个电机均正常工作时，变形装置的差速器可以耦合第一电机和第二电机的输入，最后实现动力的单一输出，避免双电机刚性连接产生的负载问题，当任意一台电机发生故障时，所述差速器仍然可以保证动力输出，进而保证装置仍然能够正常工作。
18.3、本实用新型的变形水下机器人采用的直线驱动组件为外缸筒和内缸筒的套装设计，其能够承受侧向负载，而外活塞杆和内活塞杆连接到一起，既保证升降动作和外部负
载支撑，又使得需要充油的直线机构直径能够尽量地小，以减少油液补偿需求量，满足深海压强的压力补偿要求，其中本实用新型内活塞杆的中空腔设计使得活塞块的上方为海水，下方为压力补偿油液，该设计使得机构运动时，密封腔体的体积变化量取决于机构的直线运动距离和内活塞杆的壁厚面积，相较于常见的闭合活塞杆设计能够有效减少补偿油液的需求量，同时也方便回收时的海水排出，避免残留海水对零件的腐蚀。
19.4、本实用新型的变形水下机器人采用的直线驱动组件利用梯形丝杠实现驱动，并且梯形丝杠与传动箱内的蜗杆和蜗轮均具备良好的自锁特性，能够配合失电制动器保证装置在非工作状态下的自锁能力。
附图说明
20.图1为本实用新型的系统结构示意图，
21.图2为图1中的变形水下机器人结构示意图，
22.图3为图2中变形装置的结构示意图，
23.图4为图3中的差速器结构示意图，
24.图5为图3中变形装置的动力传动原理示意图，
25.图6为图3中直线驱动组件的结构示意图，
26.图7为图6中直线驱动组件的剖视图。
27.其中，1为差速器，101为行星齿轮组件，1011为齿圈，1012为行星齿轮，1013为中间齿轮，102为第二制动器，103为第二动力输入轴，104为第一动力输入轴，105为第一制动器，106为差速箱体，107为主动齿轮，1071为连杆轴，108传动齿轮，109为从动齿轮，110为第一锥齿轮，111为第二锥齿轮，2为第一电机，3为直线驱动组件，301为驱动丝杠，302为销轴，303为滑动轴承，304为活塞块，305为丝母，306为内活塞杆，3061为外止口面，307为内缸筒，3071为内止口面，308为外活塞杆，309为外缸筒，310为排气阀，311为动密封圈，4为传动轴，5为第二电机，6为传动箱，601为蜗杆，602为蜗轮，6021为蜗轮通孔，603为注油口，604为箱体，605为轴承，606为锁止螺母，607为密封端盖，608为密封圈，7为变形水下机器人，701为上部主体，702为下部主体，8为系缆，9为压载器，10为拖缆，11为拖船。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
29.如图1～7所示，本实用新型包括变形水下机器人7、压载器9和拖船11，其中拖船11通过拖缆10与压载器9连接，压载器9通过系缆8与变形水下机器人7相连，如图2所示，所述变形水下机器人7包括上部主体701、下部主体702以及驱动所述上部主体701和下部主体702张合的变形装置，本实施例中，所述上部主体701主要为浮力材以提供浮力，另外所述上部主体701上设有推进器以及部分水下探测设备，所述下部主体702安装各种设备单元，包括水下作业设备、部分水下探测设备、能源单元、控制单元等，所述上部主体701和下部主体702闭合后形成完整的流线型主体，因此本实施例可以实现高速拖曳模式和处置作业模式两种工作模式，其中高速拖曳模式下，所述上部主体701和下部主体702闭合，变形水下机器人7呈现较小的迎流面积以减小拖曳阻力，此时变形水下机器人7由拖船11拖曳运动，无需人员操控运动即可通过变形水下机器人7搭载的水下探测设备进行大范围探测作业，而在
处置作业模式下，所述上部主体701和下部主体702分离形成一定距离，增大变形水下机器人7稳心高度，并为水下作业设备等装置提供足够的工作空间，以实现较好的深海作业能力，而压载器9具备较大的自重，通过系缆8迫使变形水下机器人7克服浮力沉入海下。本实施例中，所述拖缆10为铠装缆，其具备较大的强度承受水下部分的重力以及拖曳产生的阻力，所述系缆8为轻质缆，主要承受拖曳过程中变形水下机器人7产生的阻力，另外所述拖缆10内部和系缆8内部都设有承担电力和控制信号传输的传输线缆。所述水下作业设备、水下探测设备、能源单元、控制单元等均为本领域公知技术。
30.如图3～7所示，本实施例中，所述变形水下机器人7内部的变形装置包括第一电机2、第二电机5、差速器1、传动轴4、传动箱6和直线驱动组件3，其中如图4～5所示，所述差速器1内部设有行星齿轮组件101和传动齿轮组件，所述行星齿轮组件101包括齿圈1011、行星齿轮1012和中间齿轮1013，且行星齿轮1012沿着圆周方向均布于所述齿圈1011和中间齿轮1013之间，所述第一电机2与所述齿圈1011同轴连接，所述第二电机5与一个第二动力输入轴103连接,且所述第二动力输入轴103轴端与所述中间齿轮1013同轴连接,所述传动齿轮组件起始端的主动齿轮107与所述第二动力输入轴103同轴套装，且所述主动齿轮107外缘设有连杆轴1071，任一行星齿轮1012套装于所述连杆轴1071上，所述传动齿轮组件末端的第二锥齿轮111套装于所述传动轴4上，所述传动轴4两端均设有传动箱6，且直线驱动组件3分别安装于对应侧的传动箱6上，两个直线驱动组件3通过所述传动轴4驱动同步伸缩，且所述传动轴4通过两侧的传动箱6传递力矩，本实施例中，所述第一电机2、第二电机5、差速器1、传动轴4、传动箱6均设于所述下部主体702上，所述直线驱动组件3下端安装于所述下部主体702上、上端与所述上部主体701相连，所述直线驱动组件3伸缩即驱动所述上部主体701和下部主体702张合。
31.如图4～5所示，本实施例采用的变形装置利用所述差速器1耦合第一电机2和第二电机5的输入，其中行星齿轮组件101中的齿圈1011、行星齿轮1012和中间齿轮1013具有任意一个零件的转速可由剩余两件零件各自的转速确定的特性，如图5所示，变形装置工作时，第一电机2驱动齿圈1011转动，第二电机5驱动中间齿轮1013转动，而任意一个行星齿轮1012通过连杆轴1071与所述主动齿轮107连接，这样当两个电机均正常工作时，所述差速器1便可以耦合第一电机2和第二电机5的输入，最后实现第二锥齿轮111的单一输出，避免双电机刚性连接产生的负载问题，当第一电机2发生故障时，中间齿轮1013仍然可以通过第二电机5驱动，同时与主动齿轮107连接的行星齿轮1012在齿圈1011和中间齿轮1013之间转动，带动主动齿轮107输出动力，当第二电机5发生故障时，第一电机2通过齿圈1011驱动行星齿轮1012转动，与主动齿轮107连接的行星齿轮1012此时带动所述主动齿轮107旋转实现输出动力，从而保持装置正常工作，实现电机的冗余配置。
32.如图4～5所示，所述差速器1包括差速箱体106，且所述差速箱体106一侧设有可转动的第一动力输入轴104，另一侧设有可转动的第二动力输入轴103，其中第一动力输入轴104一端与所述第一电机2同轴连接，另一端与所述齿圈1011同轴连接，第二动力输入轴103一端与所述第二电机5同轴连接，另一端与所述主动齿轮107和中间齿轮1013同轴连接，所述第一动力输入轴103和第二动力输入轴104分别通过轴承支撑转动安装于所述差速箱体106的前侧壁和后侧壁上，另外如图3所示，所述传动轴4穿过所述差速箱体106，且所述差速箱体106左右两侧侧壁设有支撑所述传动轴4转动的轴承。
33.如图4～5所示，所述差速器1内部设有第一制动器105和第二第二制动器102，其中第一制动器105套装于所述第一动力输入轴104上，第二制动器102套装于所述第二动力输入轴102上。本实施例中，所述第一制动器105和第二制动器102均为失电制动器，当任意一台电机发生故障时，控制系统令该电机对应的失电制动器断电锁止，所述失电制动器为市购产品。
34.如图4～5所示，本实施例中，所述传动齿轮组件包括主动齿轮107、传动齿轮108、从动齿轮109、第一锥齿轮110和第二锥齿轮111，其中主动齿轮107、传动齿轮108、从动齿轮109依次啮合，从动齿轮109与第一锥齿轮110同轴连接，第一锥齿轮110与第二锥齿轮111啮合。
35.如图4～7所示，本实施例中，所述直线驱动组件3包括驱动丝杠301、内活塞杆306、内缸筒307、外活塞杆308和外缸筒309，其中驱动丝杠301插装于内活塞杆306中，且所述内活塞杆306内部设有丝母305套装于所述驱动丝杠301上，所述内活塞杆306设于内缸筒307中并通过所述驱动丝杠301驱动沿着所述内缸筒307升降移动，所述内缸筒307设于所述外活塞杆308中，且所述外活塞杆308上端通过销轴302与所述内活塞杆306上端固连，所述外活塞杆308设于外缸筒309中并通过所述内活塞杆306带动沿着所述外缸筒309升降移动，所述内缸筒307和外缸筒309下端均设于所述传动箱6的箱体604上，所述驱动丝杠301下端伸入至所述传动箱6并与设于所述传动箱6内部的传动组件连接，所述驱动丝杠301通过所述传动轴4驱动旋转，且所述传动轴4通过所述传动组件传递转矩。本实用新型外侧的外缸筒309为直径较大能够承受侧向负载的直线缸结构，并且本实用新型利用销轴302将外活塞杆308和内活塞杆306连接到一起，既保证升降动作和外部负载支撑，同时使得需要充油的直线机构直径(内缸体307)能够尽量地小，以减少油液补偿需求量。当本实用新型处于深海环境时，内活塞杆306的中空腔设计使得活塞块304的上方为海水，下方为压力补偿油液，该设计使得机构运动时，密封腔体的体积变化量取决于机构的直线运动距离和内活塞杆306的壁厚面积，相较于常见的闭合活塞杆设计能够有效减少补偿油液的需求量。
36.如图7所示，本实施例中，所述驱动丝杠301上端设有活塞块304，且所述活塞块304与内活塞杆306之间以及所述内活塞杆306与内缸筒307之间均设有动密封圈311，所述传动箱6的箱体604内部设有密封容置腔，且所述密封容置腔与所述内缸筒307内部相通，并且所述内缸体307下端与所述箱体604之间也设有密封圈608，所述内活塞杆306上端设有通孔，如图4所示，所述箱体604一侧设有注油口603与所述密封容置腔相通，所述注油口603用于向内缸筒307内注油实现压力补偿，而各个密封圈保证内缸体307的密封，另外如图5所示，所述内缸筒307上端设有排气阀310，所述外缸筒309上端设有排气口。在维护时，补偿油液通过注油口603注入直线驱动组件3的内缸筒307中，并通过内外压差将多余的气体通过排气阀310释放，当机构处于收回状态时，外缸筒309上的排气口与排气阀310对齐，便于人工操作。所述外缸筒309与内缸筒307之间的空间与海水相通，因此不需要考虑压力补偿的问题，当本实用新型离开海底后，内活塞杆306靠上端的通孔排出海水，其中在机构收回后，内活塞杆306上端内壁刚好位于活塞块304的上平面，使得内活塞杆306中的海水能够通过其上端通孔流动至外缸筒309内，再通过外缸筒309法兰和箱体604上的排水槽排出，从而避免残留海水对零件的腐蚀。
37.如图7所示，本实施例中，所述内活塞杆306下部设有外止口面3061，所述内缸筒
307上端设有内止口面3071，所述外止口面3061与内止口面3071配合防止内活塞杆306脱离，同时限定内活塞杆306上升高度。
38.如图7所示，本实施例中，所述外缸筒309上端与外活塞杆308之间设有滑动轴承303保证两者滑动连接。
39.如图5～7所示，本实施例中，所述传动箱6内的传动组件包括相互啮合的蜗杆601和蜗轮602，其中蜗杆601与所述传动轴4连接，蜗轮602与所述驱动丝杠301同轴连接，另外本实施例中，所述驱动丝杠301采用梯形丝杠，所述梯形丝杠以及蜗杆601和蜗轮602具备良好的自锁特性，能够配合失电制动器保证本实用新型在非工作状态下的自锁能力。
40.如图7所示，所述蜗杆601和蜗轮602均设于所述箱体604内部的密封容置腔中，其中所述蜗轮602中部设有蜗轮通孔6021供所述驱动丝杠301穿过，所述密封容置腔内部设有轴承605和锁止螺母606套装于所述驱动丝杠301上，其中轴承605通过所述锁止螺母606限定位置，所述密封容置腔下端设有密封端盖607保证腔内密封。
41.本实用新型的工作原理为：
42.本实用新型可以实现高速拖曳模式和处置作业模式两种工作模式，其中高速拖曳模式下，所述上部主体701和下部主体702闭合，变形水下机器人7形成完整的流线型主体，从而呈现较小的迎流面积以减小拖曳阻力，此时变形水下机器人7由拖船11拖曳运动，无需人员操控运动即可通过变形水下机器人7搭载的水下探测设备进行大范围探测作业，而在处置作业模式下，所述上部主体701和下部主体702分离形成一定距离，增大变形水下机器人7稳心高度，并为水下作业设备等装置提供足够的工作空间，以实现较好的深海作业能力，而压载器9具备较大的自重，其通过系缆8迫使变形水下机器人7克服浮力沉入海下。
43.另外变形水下机器人7的上部主体701和下部主体702通过一个变形装置驱动张合，如图3～7所示，所述变形装置工作时，第一电机2驱动行星齿轮组件101中的齿圈1011转动，第二电机5驱动行星齿轮组件中的中间齿轮1013转动，而任意一个行星齿轮1012通过连杆轴1071与所述主动齿轮107连接，这样当两个电机均正常工作时，所述差速器1便可以耦合第一电机2和第二电机5的输入，最后实现第二锥齿轮111单一输出并带动传动轴4转动，避免双电机刚性连接产生的负载问题，当第一电机2发生故障时，中间齿轮1013则通过第二电机5驱动，同时与主动齿轮107连接的行星齿轮1012在齿圈1011和中间齿轮1013之间转动，并带动主动齿轮107输出动力，当第二电机5发生故障时，第一电机2通过齿圈1011驱动行星齿轮1012转动，并且与主动齿轮107连接的行星齿轮1012此时带动所述主动齿轮107旋转实现输出动力，从而保持装置正常工作，实现电机的冗余配置。另外差速器1内设有第一制动器105和第二制动器102，当任意一台电机发生故障时，控制系统令该电机对应的制动器断电锁止。
44.所述变形装置的直线驱动组件3采用外缸筒309和内缸筒307的套装设计，其中外侧的外缸筒309为直径较大能够承受侧向负载的直线缸结构，并且本实用新型利用销轴302将外活塞杆308和内活塞杆306连接到一起，既保证升降动作和外部负载支撑，同时使得需要充油的直线机构直径(内缸体307)能够尽量地小，以减少油液补偿需求量。当本实用新型处于深海环境时，内活塞杆306的中空腔设计使得活塞块304的上方为海水，下方为压力补偿油液，该设计使得机构运动时，密封腔体的体积变化量取决于机构的直线运动距离和内活塞杆306的壁厚面积，相较于常见的闭合活塞杆设计能够有效减少补偿油液的需求量，在
维护时，补偿油液通过传动箱6上的注油口603注入直线驱动组件3的内缸筒307中，并通过内外压差将多余的气体通过排气阀310释放，所述外缸筒309与内缸筒307之间的空间与海水相通，因此不需要考虑压力补偿的问题，当变形水下机器人7离开海底回收时，内活塞杆306靠上端的通孔排出海水，其中在机构收回后，内活塞杆306上端内壁刚好位于活塞块304的上平面，使得内活塞杆306中的海水能够通过其上端通孔流动至外缸筒309内，再通过外缸筒309法兰和箱体604上的排水槽排出，从而避免残留海水对零件的腐蚀。
45.所述变形装置利用驱动丝杠301驱动直线驱动组件3升降，保证动作可靠，并且驱动丝杠301采用梯形丝杠，所述梯形丝杠以及蜗杆601和蜗轮602具备良好的自锁特性，能够配合失电制动器保证本实用新型在非工作状态下的自锁能力。

技术特征：
1.一种工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：包括变形水下机器人(7)、压载器(9)和拖船(11)，其中拖船(11)通过拖缆(10)与压载器(9)连接，压载器(9)通过系缆(8)与变形水下机器人(7)相连，所述变形水下机器人(7)包括上部主体(701)、下部主体(702)以及驱动所述上部主体(701)和下部主体(702)张合的变形装置，所述变形装置两侧设有可伸缩的直线驱动组件(3)，且所述直线驱动组件(3)下端安装于所述下部主体(702)上、上端与所述上部主体(701)相连，所述上部主体(701)和下部主体(702)闭合时形成一个完整的流线型主体。2.根据权利要求1所述的工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：所述变形装置包括第一电机(2)、第二电机(5)、差速器(1)、传动轴(4)、传动箱(6)和直线驱动组件(3)，其中差速器(1)内部设有行星齿轮组件(101)和传动齿轮组件，所述行星齿轮组件(101)包括齿圈(1011)、行星齿轮(1012)和中间齿轮(1013)，且行星齿轮(1012)沿着圆周方向均布于所述齿圈(1011)和中间齿轮(1013)之间，第一电机(2)与所述齿圈(1011)同轴连接，所述第二电机(5)通过一个第二动力输入轴(103)与所述中间齿轮(1013)同轴连接,所述传动齿轮组件起始端的主动齿轮(107)套装于所述第二动力输入轴(103)上，所述主动齿轮(107)外缘设有连杆轴(1071)，任一行星齿轮(1012)套装于所述连杆轴(1071)上，所述传动齿轮组件末端的第二锥齿轮(111)套装于所述传动轴(4)上，所述传动轴(4)两端均设有传动箱(6)，且直线驱动组件(3)分别安装于对应侧的传动箱(6)上，两个直线驱动组件(3)通过所述传动轴(4)驱动同步伸缩，且所述传动轴(4)通过两侧的传动箱(6)传递力矩。3.根据权利要求2所述的工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：所述差速器(1)包括差速箱体(106)，且所述差速箱体(106)一侧设有第一动力输入轴(104)，另一侧设有第二动力输入轴(103)，其中第一动力输入轴(104)一端与所述第一电机(2)同轴连接，另一端与所述齿圈(1011)同轴连接，第二动力输入轴(103)一端与所述第二电机(5)同轴连接，另一端与所述中间齿轮(1013)同轴连接，所述第一动力输入轴(104)上设有第一制动器(105)，所述第二动力输入轴(103)上设有第二制动器(102)。4.根据权利要求2所述的工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：所述传动齿轮组件包括主动齿轮(107)、传动齿轮(108)、从动齿轮(109)、第一锥齿轮(110)和第二锥齿轮(111)，其中主动齿轮(107)、传动齿轮(108)、从动齿轮(109)依次啮合，从动齿轮(109)与第一锥齿轮(110)同轴连接，第一锥齿轮(110)与第二锥齿轮(111)啮合。5.根据权利要求2所述的工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：所述直线驱动组件(3)包括驱动丝杠(301)、内活塞杆(306)、内缸筒(307)、外活塞杆(308)和外缸筒(309)，其中驱动丝杠(301)设于内活塞杆(306)中，且所述内活塞杆(306)内部设有丝母(305)套装于所述驱动丝杠(301)上，所述内活塞杆(306)设于内缸筒(307)中，所述内缸筒(307)设于所述外活塞杆(308)中，且所述外活塞杆(308)上端与所述内活塞杆(306)上端固连，所述外活塞杆(308)设于外缸筒(309)中，且所述内缸筒(307)和外缸筒(309)下端均设于所述传动箱(6)的箱体(604)上，所述驱动丝杠(301)下端伸入至所述传动箱(6)并与设于所述传动箱(6)内部的传动组件连接，所述驱动丝杠(301)通过所述传动轴(4)驱动旋转，且所述传动轴(4)通过所述传动组件传递转矩。6.根据权利要求5所述的工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：所述驱动丝杠(301)上端设有活塞块(304)，且所述活塞块(304)与内活塞杆(306)之间以及所
述内活塞杆(306)与内缸筒(307)之间均设有动密封圈(311)，所述传动箱(6)的箱体(604)内部设有密封容置腔，且所述密封容置腔与所述内缸筒(307)内部相通，所述传动组件设于所述密封容置腔中，所述箱体(604)一侧设有注油口(603)与所述密封容置腔相通。7.根据权利要求6所述的工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：所述内活塞杆(306)上端设有通孔，所述内缸筒(307)上端设有排气阀(310)，所述外缸筒(309)上端设有排气口。8.根据权利要求6所述的工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：所述传动箱(6)内的传动组件包括相互啮合的蜗杆(601)和蜗轮(602)，其中蜗杆(601)与所述传动轴(4)连接，蜗轮(602)与所述驱动丝杠(301)同轴连接。9.根据权利要求8所述的工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：所述蜗轮(602)中部设有供所述驱动丝杠(301)穿过的蜗轮通孔(6021)，所述密封容置腔内部设有轴承(605)和锁止螺母(606)套装于所述驱动丝杠(301)上，其中轴承(605)通过所述锁止螺母(606)限位，所述密封容置腔下端设有密封端盖(607)。10.根据权利要求1所述的工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，其特征在于：所述拖缆(10)内部和系缆(8)内部都设有承担电力和控制信号传输的传输线缆。

技术总结
本实用新型涉及一种工作模式可变的拖曳式遥控水下机器人系统，包括变形水下机器人、压载器和拖，其中拖船通过拖缆与压载器连接，压载器通过系缆与变形水下机器人相连，所述变形水下机器人包括上部主体、下部主体以及驱动所述上部主体和下部主体张合的变形装置，所述变形装置两侧设有可伸缩的直线驱动组件，且所述直线驱动组件下端安装于所述下部主体上、上端与所述上部主体相连，所述上部主体和下部主体闭合时形成一个完整的流线型主体。本实用新型可以实现高速拖曳模式和处置作业模式两种工作模式，既可以进行大范围探测作业，又可以实现较好的深海作业能力。实现较好的深海作业能力。实现较好的深海作业能力。


技术研发人员：李彬 李智刚 陈鑫 唐实 陶祎春 欧阳赛赛
受保护的技术使用者：中国科学院沈阳自动化研究所
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/4/4