一种基于可变刚度机械臂的标绘台照明装置的制作方法

本发明属于船舶航行时基于海图标绘台的纸海图作业，特别是一种基于可变刚度机械臂的标绘台照明装置。

背景技术：

1、纸海图作业是舰船航行期间的一种常见作业方法，导航人员通过纸海图作业可以进行航海量算并获取纸海图中标注的信息，从而及时确定航行的速度与航向，确保安全、准确的到达目标。

2、为提高纸海图作业的效率，各国开始研制海图标绘台装置(后简称标绘台)，该装置可以将纸海图作业中的动态信息或需要导航人员绘制的信息(如本舰位置、航路点位置等)以光点等形式指示到纸海图上，简化了纸海图作业流程，极大的提高了导航人员的作业效率。

3、由于纸海图作业中需要导航人员通过肉眼查看的方式获取纸海图中标注的信息，故光线的强弱对纸海图作业有较大的影响。在光线较弱的黄昏和黑夜，导航人员通常需要使用台灯来辅助进行作业。常规台灯在使用中主要面临两个问题：一是由于纸海图尺寸较大，导航人员经常需要调整台灯照明位置，确保光可以照到作业区域；二是船舶航行时较为颠簸，需要台灯具有一定刚度来减小晃动，保持光照区域的稳定。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提出一种可满足纸海图作业中照明范围可调整与照明器具有较大刚度需要的基于可变刚度机械臂的标绘台照明装置。

2、本发明的上述目的通过以下技术方案来实现

3、一种基于可变刚度机械臂的标绘台照明装置，包括机械臂和照明单元；

4、所述机械臂包括多个中空接盘、驱动丝、空心高弹性合金管及温控系统；多个中空接盘通过一对合金管首尾依次连接，且由首端中空接盘至尾端中空接盘方向，中孔接盘之间的合金管呈90°依次交替设置，所述尾端中间接盘与标绘台固定连接；在中孔接盘的内壁上沿圆周方向均布设置有四个穿丝孔；所述驱动丝为四根，四根驱动丝一一对应穿装于多个中空接盘上的四个穿丝孔内，两根相对的驱动丝组成一对拮抗丝，并由同一个收放丝电机驱动，在柔性臂的前端产生力矩带动整个柔性臂产生弯曲运动；

5、在空心高弹性合金管内填入有密封的低熔点合金；所述温控系统设置于中空接盘的内腔中，用于实现对低熔点合金温度的控制；当低熔点合金为液态时，所述机械臂处于位置可调节状态；当低熔点合金为固态时，机械臂处于刚性状态；

6、所述照明单元由照明控制电缆和照明灯构成，所述照明控制线缆穿装于多个中空接盘的内腔中，并与照明灯电连接，所述照明灯固定于首端中空接盘的外端部。

7、而且，所述低熔点合金采用镓合金。

8、而且，所述空心高弹性合金管采用镍钛合金管。

9、而且，温控系统包括软管，所述软管中空接盘上并位于合金管的附近，所述软管内装入有液态水，所述液态水通过电加热方式进行加热。

10、本发明具有的优点和积极效果为：

11、1、本发明的照明装置采用机械臂与照明单元的组合结构，其中机械臂采用刚柔可控的结构，在机械臂处于柔性状态下，通过调节机械臂的弯曲程度，可实现照明位置的调节，从而确保光可以照到作业区域；而在机械臂处于刚性状态下，可实现照明装置的稳固，从而保持光照区域的稳定。

12、2、本发明通过控制填入到空心高弹性合金管内的低熔点合金的温度，可实现机械臂的柔性和刚性的调节，在机械臂处于柔性状态下，通过控制驱动丝，可实现整个机械臂的弯曲程度的调节，从而实现照明位置的调节，具有照明位置调整方便的优点。

技术特征：

1.一种基于可变刚度机械臂的标绘台照明装置，其特征在于：包括机械臂和照明单元；

2.根据权利要求1所述的基于可变刚度机械臂的标绘台照明装置，其特征在于：所述低熔点合金采用镓合金。

3.根据权利要求1所述的基于可变刚度机械臂的标绘台照明装置，其特征在于：所述空心高弹性合金管采用镍钛合金管。

4.根据权利要求1所述的基于可变刚度机械臂的标绘台照明装置，其特征在于：温控系统包括软管，所述软管中空接盘上并位于合金管的附近，所述软管内装入有液态水，所述液态水通过电加热方式进行加热。

技术总结本发明涉及一种基于可变刚度机械臂的标绘台照明装置，特点为：机械臂包括多个中空接盘、驱动丝、空心高弹性合金管及温控系统；多个中空接盘通过一对合金管首尾依次连接，由首端中空接盘至尾端中空接盘方向，中孔接盘之间的合金管呈90°依次交替设置，尾端中间接盘与标绘台固连；四根驱动丝一一对应穿装于多个中空接盘上的四个穿丝孔内，两根相对的驱动丝组成一对拮抗丝，并由同一个收放丝电机驱动；在空心高弹性合金管内填入有密封的低熔点合金；温控系统设置于中空接盘的内腔中，用于实现对低熔点合金温度的控制；照明单元由照明控制电缆和照明灯构成，照明灯固定于首端中空接盘的外端部。本发明方便了照明范围的调节且保证了光照区域的稳定。技术研发人员：孙凯,刘伟,韩建朝,苏树恒受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所技术研发日：技术公布日：2024/4/22