一种水下机器人的水下定点绑缚固定联合监测桩   0    0

[0001] 本发明涉及水下机器人绑缚监测桩技术领域，具体为一种水下机器人的水下定点绑缚固定联合监测桩。

[0002] 水下机器人属于机器人的一种，是一款专门用于水下工作的机器人，能够代替人进行检测、取样、除水草、石油开采等高难度动作，解决人类不方便或不能完成的工作，水下机器人通过程序设定控制，行动指令接受远程人工控制，机器人是人类智慧与现代科技文明联合影响下的产物，具有跨时代的重大意义，机器人的出现标志着人类科技文明上升到一个全新的高度，水下机器人的应用及所起到的影响意义更是非常深远。

[0003] 现代的对于水下机器人的水下勘测工作而言，由于机器人在水下受到的水流影响作用较大，机器人的坐标存在一定的误差，有时候单处水域水流流向或流速剧烈也会造成水下机器人行动不好受到控制，此时就需要使用到专门的固定装置，以增加水下机器人的自身重量，同时为水下机器人提供较好的绑缚、固定及停靠平台，但是对于这种桩体又需要考虑到桩体自身受水力影响的作用，在水下需要保证有较好的便利安装性能，自身结构相应地能够缓解或对抗部分水力压力，而现代的固定桩由于自身结构简单，难以实现上述目的，为此，我们提出一种水下机器人的水下定点绑缚固定联合监测桩。

[0004] 本发明的目的在于提供一种水下机器人的水下定点绑缚固定联合监测桩，以解决上述背景技术中提出的桩体需要考虑到桩体自身受水力影响的作用，在水下需要保证有较好的便利安装性能，自身结构相应地能够缓解或对抗部分水力压力，而现代的固定桩由于自身结构简单，难以实现上述目的的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水下机器人的水下定点绑缚固定联合监测桩，包括基座和侧支架，所述基座的上方安装有基板，且基板的上方设置有停靠台，所述侧支架的内侧安装有包合框，且侧支架分别位于基座的上方左右两侧。

[0006] 优选的，所述停靠台的表面安装有支撑板，且支撑板的内侧设置有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的内侧面固定有竖撑杆，且竖撑杆之间关于液压伸缩杆的竖直中心线对称，所述竖撑杆的中间固定有圆盘，且圆盘的内部呈环状均匀贯穿有支杆，所述支杆之间相互平行，且支杆与圆盘之间互成垂直角度。

[0007] 优选的，所述液压伸缩杆的左右两侧均安装有绕杆，且绕杆的内侧面固定有压盘，所述压盘沿绕杆的竖直方向均匀分布，且压盘之间圆径尺寸均相等，所述绕杆与停靠台之间尺寸相互配合，且绕杆之间关于停靠台的竖直中心线对称。

[0008] 优选的，所述停靠台的左右两侧均固定有侧边固定板，且侧边固定板的上下两侧均安装有缓水架，所述缓水架的中间设置有连接套，且连接套的表面镶嵌有滚珠，所述连接套的左右两侧均安装有球端连杆，且球端连杆远离连接套的一侧设置有托板。

[0009] 优选的，所述球端连杆在与托板的连接端为球头结构，且球端连杆与托板之间为嵌套配合连接，所述托板的中间安装有嵌盘，且嵌盘的侧壁外表面与托板的内侧壁之间紧密贴合，所述嵌盘的外侧表面安装有曲板盘，且曲板盘与嵌盘之间尺寸相互配合。

[0010] 优选的，所述停靠台共设置有两个，且停靠台之间安装有支持网架，所述支持网架的内部上下两侧均设置有液压缸，且竖撑杆通过液压伸缩杆与液压缸构成伸缩结构。

[0011] 优选的，所述停靠台的上方安装有牵拉强力弹簧，且牵拉强力弹簧的左右两侧均设置有连接架，所述连接架的内侧安装有中心杆，且中心杆的左右两端均为球头结构，所述中心杆与连接架之间相互垂直，且连接架与中心杆之间尺寸相互配合。

[0012] 优选的，所述中心杆的中间安装有采水板，且采水板的内部设置有棉垫层，所述棉垫层的内侧固定有金属拦网，且金属拦网的内侧设置有绕管，所述绕管呈“U”形管道结构，且绕管的表面均匀设置有采集胶口。

[0013] 优选的，所述侧支架的内侧安装有过滤栏板，且过滤栏板的内部设置有包合框，所述包合框的外表面设置有外护网，且包合框的中间安装有水轮，所述包合框沿侧支架的竖直方向均匀分布。

[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

[0015] 1、本发明通过停靠台的设置，实现了桩体对水下机器人能够进行绑缚、固定及停靠的结构目的，支撑板用于为竖撑杆提供支撑，同时也为液压伸缩杆的伸缩动作提供结构支撑，圆盘中贯穿的支杆有利于保持竖撑杆进行水平移动动作的稳定性和行动平直度，液压缸控制液压伸缩杆做液压伸缩动作，对竖撑杆进行横向移动，利用竖撑杆的平稳移动，为水下机器人提供向外的推送力，辅助机器人工作，并能够对机器人提供较好的侧面支撑作用。

[0016] 2、本发明通过绕杆的设置，对水下机器人提供侧边保护及侧边固定作用，利用绕杆上均匀设置的压盘对水下机器人的左右两侧进行压靠，实现对机器人的绑缚目的，使机器人在桩体上得到较好的固定作用，避免水流作用下机器人移位，能够更好地对机器人进行定位，绕杆自身主体为伸缩套杆式结构，能够实现伸拉动作，绕杆与停靠台之间又为配合连接，可以在停靠台的基础上完成旋转动作，继而改变压盘相对绕杆的横向角度，以对机器人提供较好的夹持固定作用。

[0017] 3、本发明通过缓水架的设置，实现了缓解桩体所受水流压力或冲击作用的目的，缓水架分布均匀，在球端连杆的连接作用下，托板与缓水架之间存在较好的角度活动能力，利用连接套与缓水架之间的配合作用，连接套可以绕缓水架的中轴线做旋转动作，使托板整体都能够随着水流作用而发生转动，同时托板与嵌盘之间相互配合，通过水力作用曲板盘使曲板盘转动，继而带动嵌盘转动，随之达到缓解水压或水力作用的目的。

[0018] 4、本发明通过连接架的设置，使桩体能够实现对水下水体的采样目的，牵拉强力弹簧用于加固连接架的结构，并能够保证连接架在桩体上具有较好且较为牢固的支撑结构，能够相应缓解水流对桩体的扰流震动影响，在中心杆球头的连接作用下，实现了可对采水板进行角度翻转的目的，利用转动采水板，改变采水板与水流之间的接触角度，相应地还能够起到缓解水流对采水板的冲击影响的作用，棉垫层锁水，金属拦网进水，绕管集水，绕管上均匀设置的采集胶口为通孔外包胶层的结构设置，对水具有一定的流通作用，但同时对水流进入到绕管中又存在较大的阻碍作用，水流能够在绕管中留滞，继而达到采集水样本的目的，为科考工作带来便利。

[0019] 5、本发明通过侧支架的设置，达到对桩体侧边水压进行缓解的作用目的，能够相应地为停靠台提供保护，过滤栏板对水流起到阻碍作用，包合框中设置的水轮随水流流动而转动，能够缓冲水流冲击，水流经过外护网进入到包合框中，又从外护网流出，水流经此过程后得到弱化，侧支架平衡桩体外圈的水流冲击作用，使得桩体自身受水流影响程度较低。

[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0028] 请参阅图1‑6，本发明提供一种技术方案：一种水下机器人的水下定点绑缚固定联合监测桩，包括基座1和侧支架29，基座1的上方安装有基板2，且基板2的上方设置有停靠台3，停靠台3的表面安装有支撑板4，且支撑板4的内侧设置有液压伸缩杆5，液压伸缩杆5的内侧面固定有竖撑杆6，且竖撑杆6之间关于液压伸缩杆5的竖直中心线对称，竖撑杆6的中间固定有圆盘7，且圆盘7的内部呈环状均匀贯穿有支杆8，支杆8之间相互平行，且支杆8与圆盘7之间互成垂直角度，通过停靠台3的设置，实现了桩体对水下机器人能够进行绑缚、固定及停靠的结构目的，支撑板4用于为竖撑杆6提供支撑，同时也为液压伸缩杆5的伸缩动作提供结构支撑，圆盘7中贯穿的支杆8有利于保持竖撑杆6进行水平移动动作的稳定性和行动平直度，液压伸缩杆5的左右两侧均安装有绕杆9，且绕杆9的内侧面固定有压盘10，压盘10沿绕杆9的竖直方向均匀分布，且压盘10之间圆径尺寸均相等，绕杆9与停靠台3之间尺寸相互配合，且绕杆9之间关于停靠台3的竖直中心线对称，通过绕杆9的设置，对水下机器人提供侧边保护及侧边固定作用，利用绕杆9上均匀设置的压盘10对水下机器人的左右两侧进行压靠，实现对机器人的绑缚目的，使机器人在桩体上得到较好的固定作用，避免水流作用下机器人移位，能够更好地对机器人进行定位，绕杆9自身主体为伸缩套杆式结构，能够实现伸拉动作，绕杆9与停靠台3之间又为配合连接，可以在停靠台3的基础上完成旋转动作，继而改变压盘10相对绕杆9的横向角度，以对机器人提供较好的夹持固定作用，停靠台3的左右两侧均固定有侧边固定板11，且侧边固定板11的上下两侧均安装有缓水架12，缓水架
12的中间设置有连接套13，且连接套13的表面镶嵌有滚珠14，连接套13的左右两侧均安装有球端连杆15，且球端连杆15远离连接套13的一侧设置有托板16，通过缓水架12的设置，实现了缓解桩体所受水流压力或冲击作用的目的，缓水架12分布均匀，球端连杆15在与托板
16的连接端为球头结构，且球端连杆15与托板16之间为嵌套配合连接，托板16的中间安装有嵌盘17，且嵌盘17的侧壁外表面与托板16的内侧壁之间紧密贴合，嵌盘17的外侧表面安装有曲板盘18，且曲板盘18与嵌盘17之间尺寸相互配合，在球端连杆15的连接作用下，托板
16与缓水架12之间存在较好的角度活动能力，利用连接套13与缓水架12之间的配合作用，连接套13可以绕缓水架12的中轴线做旋转动作，使托板16整体都能够随着水流作用而发生转动，托板16与嵌盘17之间相互配合，通过水力作用曲板盘18使曲板盘18转动，继而带动嵌盘17转动，随之达到缓解水压或水力作用的目的，停靠台3共设置有两个，且停靠台3之间安装有支持网架19，支持网架19的内部上下两侧均设置有液压缸20，且竖撑杆6通过液压伸缩杆5与液压缸20构成伸缩结构，液压缸20控制液压伸缩杆5做液压伸缩动作，对竖撑杆6进行横向移动，利用竖撑杆6的平稳移动，为水下机器人提供向外的推送力，辅助机器人工作，并能够对机器人提供较好的侧面支撑作用，停靠台3的上方安装有牵拉强力弹簧21，且牵拉强力弹簧21的左右两侧均设置有连接架22，连接架22的内侧安装有中心杆23，且中心杆23的左右两端均为球头结构，中心杆23与连接架22之间相互垂直，且连接架22与中心杆23之间尺寸相互配合，通过连接架22的设置，使桩体能够实现对水下水体的采样目的，牵拉强力弹簧21用于加固连接架22的结构，并能够保证连接架22在桩体上具有较好且较为牢固的支撑结构，能够相应缓解水流对桩体的扰流震动影响，中心杆23的中间安装有采水板24，且采水板24的内部设置有棉垫层25，棉垫层25的内侧固定有金属拦网26，且金属拦网26的内侧设置有绕管27，绕管27呈“U”形管道结构，且绕管27的表面均匀设置有采集胶口28，在中心杆
23球头的连接作用下，实现了可对采水板24进行角度翻转的目的，利用转动采水板24，改变采水板24与水流之间的接触角度，相应地还能够起到缓解水流对采水板24的冲击影响的作用，棉垫层25锁水，金属拦网26进水，绕管27集水，绕管27上均匀设置的采集胶口28为通孔外包胶层的结构设置，对水具有一定的流通作用，但同时对水流进入到绕管27中又存在较大的阻碍作用，水流能够在绕管27中留滞，继而达到采集水样本的目的，为科考工作带来便利，侧支架29的内侧安装有包合框31，且侧支架29分别位于基座1的上方左右两侧，侧支架
29的内侧安装有过滤栏板30，且过滤栏板30的内部设置有包合框31，包合框31的外表面设置有外护网32，且包合框31的中间安装有水轮33，包合框31沿侧支架29的竖直方向均匀分布，通过侧支架29的设置，达到对桩体侧边水压进行缓解的作用目的，能够相应地为停靠台
3提供保护，过滤栏板30对水流起到阻碍作用，包合框31中设置的水轮33随水流流动而转动，能够缓冲水流冲击，水流经过外护网32进入到包合框31中，又从外护网32流出，水流经此过程后得到弱化，侧支架29平衡桩体外圈的水流冲击作用，使得桩体自身受水流影响程度较低。

[0029] 工作原理：对于这类的监测桩首先监测桩通过绑缚固定水下机器人实现自身对水体的监测目的，桩体本身能够完成对水下水体的采样工作，能够对水下机器人提供绑缚、固定及停靠位置，方便对水下机器人进行水下定位，同时能够对水下机器人提供释放推力，机器人通过停靠台3完成停靠，停靠台3上的竖撑杆6为机器人提供背侧面的支撑作用，液压缸20工作后，液压伸缩杆5在支撑板4的基础上完成伸缩动作，可以横向水平移动竖撑杆6，将竖撑杆6推出或将竖撑杆6拉回，竖撑杆6向外推出可以对机器人提供推力，使机器人在离开桩体时受到来自于桩体的推力作用，方便机器人自身做加速动作，机器人在停靠在停靠台3上时，竖撑杆6处于拉回状态，绕杆9为伸缩套杆结构，本身具有较好的结构伸缩作用，同时绕杆9与停靠台3之间为配合连接，为了便于控制，可以在停靠台3内部绕杆9的连接端位置设置一个单独的小型电机，利用电机带动绕杆9旋转，改变压盘10相对绕杆9的水平角度，对机器人的左右两侧进行绑定，使机器人在桩体上得到固定，方便对机器人进行精确定位，两个停靠台3可以同时工作，将机器人固定在桩体上，满足水下机器人的水下接替工作及接替休整要求，水下环境水流会对桩体产生损伤影响，甚至会影响到桩体的结构稳定性，在桩体上为了缓解水流冲击作用，设置了两处水流水压缓解结构，一处为缓水架12，主要是利用缓水架12与连接套13之间的配合关系，使托板16能够在水流作用下绕缓水架12的中轴线旋转，利用球端连杆15与托板16之间的球头活动连接，使得托板16能够在水流作用下角度发生偏斜，利用嵌盘17与托板16之间的配合作用，使嵌盘17能够随着曲板盘18的转动而在托板16的基础上转动，曲板盘18受水力作用转动，利用曲板盘18对嵌盘17的带动作用对水力作用进行弱化分解；一处为侧支架29，侧支架29利用过滤栏板30达到拦截水流的作用，过滤栏板30为高强度的不锈钢金属材质，同时在过滤栏板30内部设置的包合框31利用外护网32的网口结构进水，水流作用下，水轮33转动，缓解水压及水流冲击力，拦水的同时还能够弱化水流压力，实现侧支架29的自我保护目的，在桩体上还留有取样结构，能够对水下水体进行取样，棉垫层25锁水，金属拦网26进水，绕管27集水，绕管27上均匀设置的采集胶口28为通孔外包胶层的结构设置，对水具有一定的流通性，但同时对水流进入到绕管27中存在较大的阻碍作用，水流能够在绕管27中留滞，在中心杆23球头的连接作用下，实现了可对采水板24进行角度翻转的目的，继而对水流作用进行弱化，就这样完成整个监测桩的使用过程。

[0030] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

[0020] 图1为本发明结构示意图。

[0021] 图2为本发明停靠台侧面结构示意图。

[0022] 图3为本发明液压伸缩杆及竖撑杆结构示意图。

[0023] 图4为本发明缓水架结构示意图。

[0024] 图5为本发明采水板结构示意图。

[0025] 图6为本发明侧支架结构示意图。

[0026] 图中：1、基座，2、基板，3、停靠台，4、支撑板，5、液压伸缩杆，6、竖撑杆，7、圆盘，8、支杆，9、绕杆，10、压盘，11、侧边固定板，12、缓水架，13、连接套，14、滚珠，15、球端连杆，16、托板，17、嵌盘，18、曲板盘，19、支持网架，20、液压缸，21、牵拉强力弹簧，22、连接架，23、中心杆，24、采水板，25、棉垫层，26、金属拦网，27、绕管，28、采集胶口，29、侧支架，30、过滤栏板，31、包合框，32、外护网，33、水轮。