一种水下吸附装置及水下机器人的制作方法

本发明属于水下作业，具体是涉及到一种水下吸附装置及水下机器人。

背景技术：

1、水下机器人进行水下修复作业时需要需要一种可靠的水下吸附装置来提供较大的吸附力。目前国内外通常采用的技术方式是依靠水下机器人自身动能形成推力，使水下机器人固定在壁面，或采用真空腔在腔体内外形成压差，产生吸附力。但是水下环境复杂，传统的磁力吸附、推力吸附、真空腔吸附等吸附手段在水下吸附中效果不佳，如磁力吸附依靠磁力发生器在基体和吸附面之间产生磁性，对吸附的壁面要求是磁性材料，不具备广泛的适用性；推力吸附一般依靠螺旋桨等部件产生推力，但会干扰基体附近流体稳定，干扰水下机器人精准作业；真空腔吸附对壁面平整性要求高，当吸附面出现泄露时容易造成真空腔失效，使吸附脱落，不适应复杂多变的水下壁面结构。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种吸附稳定性高、适用范围广的水下吸附装置及水下机器人。

2、本发明提供一种水下吸附装置，包括连接座、两个以上吸附机构和两个以上推动机构，两个以上的吸附机构上均铰接设置有连接臂，且各吸附机构上的连接臂均与连接座铰接，两个以上推动机构用于对应推动各吸附机构上的连接臂移动；

3、单个所述吸附机构包括主体，主体开设有吸附腔，吸附腔贯穿主体设置，所述吸附腔内转动设置有第一桨叶，第一桨叶旋转的轴线方向与吸附腔的深度方向同向，第一桨叶旋转时，流体沿吸附腔朝向待吸附壁面的一端吸入，并沿吸附腔背离待吸附壁面的一端流出。

4、更进一步地，所述吸附腔内还转动设置有第二桨叶，第二桨叶旋转的轴线方向与吸附腔的深度方向同向，第一桨叶和第二桨叶在吸附腔内沿流体流过吸附腔的方向依次设置，且所述第二桨叶的旋转方向与第一桨叶相反。

5、更进一步地，所述第一桨叶和第二桨叶均为弯曲或倾斜设置，且第一桨叶和第二桨叶弯曲或倾斜的方向相反。

6、更进一步地，还包括用于驱动第一桨叶、第二桨叶旋转的驱动机构。

7、更进一步地，所述第一桨叶和第二桨叶上各设置有一个转轴，两个转轴均转动设置在吸附腔内，且两个转轴的轴线位于同一直线上，两个所述转轴上还设置有从动锥齿轮，所述驱动机构的输出端上设置有主动锥齿轮，主动锥齿轮同时与两个转轴上的从动锥齿轮啮合。

8、更进一步地，所述吸附腔吸入流体的一端所在的一面，为主体用于与待吸附壁面接触的工作面，所述工作面上设置有增摩结构。

9、更进一步地，所述增摩结构为数个增摩凸起，数个增摩凸起之间留有供流体流过的间隔。

10、更进一步地，所述主体背离工作面的一面上设置有支架，所述连接臂铰接在支架上。

11、更进一步地，所述连接臂通过球铰与支架铰接。

12、本发明还提供一种水下机器人，该水下机器人设置有上述的水下吸附装置。

13、本发明的有益效果是，可调整各吸附机构相对于连接座的角度，从而适用于不规则的壁面和条件较为恶劣的壁面，如裂缝面，表面凹凸面，阶梯面等，可通过各吸附机构角度及位置的变化寻找壁面中的较好位置，提高与避免吸附的稳定性，避免装置产生侧向滑移，也拓宽了该装置的可适用范围。

14、吸附机构通过第一桨叶吸入流体的方式，使待吸附壁面和主体底面之间形成高速流低压区，通过压差力形成使装置整体朝向待吸附壁面的负压吸附力，同时流体从吸附腔另一端出流时产生的反推力，能够进一步促进吸附机构靠近待吸附壁面，进一步减小与待吸附壁面间的间距，促进与待吸附壁面之间负压的增大，增加装置吸附工作的稳定性。由于本发明吸附使用的是吸入流体的方式，使待吸附壁面表面水流被吸走排放至别处，避免外部流体干扰待吸附壁面表面附近的流体，一定程度上可以起到降低该区域水体污染作用。

技术特征：

1.一种水下吸附装置，其特征是，包括连接座(1)、两个以上吸附机构(2)和两个以上推动机构(4)，两个以上的吸附机构(2)上均铰接设置有连接臂(3)，且各吸附机构(2)上的连接臂(3)均与连接座(1)铰接，两个以上推动机构(4)用于对应推动各吸附机构(2)上的连接臂(3)移动；

2.如权利要求1所述的水下吸附装置，其特征是，所述吸附腔(22)内还转动设置有第二桨叶(24)，第二桨叶(24)旋转的轴线方向与吸附腔(22)的深度方向同向，第一桨叶(23)和第二桨叶(24)在吸附腔(22)内沿流体流过吸附腔(22)的方向依次设置，且所述第二桨叶(24)的旋转方向与第一桨叶(23)相反。

3.如权利要求2所述的水下吸附装置，其特征是，所述第一桨叶(23)和第二桨叶(24)均为弯曲或倾斜设置，且第一桨叶(23)和第二桨叶(24)弯曲或倾斜的方向相反。

4.如权利要求2或3所述的水下吸附装置，其特征是，还包括用于驱动第一桨叶(23)、第二桨叶(24)旋转的驱动机构(5)。

5.如权利要求4所述的水下吸附装置，其特征是，所述第一桨叶(23)和第二桨叶(24)上各设置有一个转轴(25)，两个转轴(25)均转动设置在吸附腔(22)内，且两个转轴(25)的轴线位于同一直线上，两个所述转轴(25)上还设置有从动锥齿轮(26)，所述驱动机构(5)的输出端上设置有主动锥齿轮(51)，主动锥齿轮(51)同时与两个转轴(25)上的从动锥齿轮(26)啮合。

6.如权利要求1-3、5任一项所述的水下吸附装置，其特征是，所述吸附腔(22)吸入流体的一端所在的一面，为主体(21)用于与待吸附壁面接触的工作面，所述工作面上设置有增摩结构(27)。

7.如权利要求6所述的水下吸附装置，其特征是，所述增摩结构(27)为数个增摩凸起，数个增摩凸起之间留有供流体流过的间隔。

8.如权利要求6所述的水下吸附装置，其特征是，所述主体(21)背离工作面的一面上设置有支架(28)，所述连接臂(3)铰接在支架(28)上。

9.如权利要求8所述的水下吸附装置，其特征是，所述连接臂(3)通过球铰(6)与支架(28)铰接。

10.一种水下机器人，其特征是，设置有如权利要求1-9任一项所述的水下吸附装置。

技术总结本发明属于水下作业技术领域，具体是涉及到一种水下吸附装置及水下机器人，包括连接座、两个以上吸附机构和两个以上推动机构，两个以上的吸附机构上均铰接设置有连接臂，且各吸附机构上的连接臂均与连接座铰接，两个以上推动机构对应推动各连接臂移动；单个吸附机构包括主体，主体开设有吸附腔，吸附腔贯穿主体设置，吸附腔内转动设置有第一桨叶，第一桨叶旋转时，流体沿吸附腔朝向待吸附壁面的一端吸入，并沿吸附腔背离待吸附壁面的一端流出，调整各吸附机构相对于连接座的角度，从而适用于不规则的壁面，拓宽了可适用范围，采用吸入流体的方式，形成负压吸附力进行吸附，流体出流时产生的反推力，进一步促进吸附工作的稳定性。技术研发人员：严允,李新宇,张定华,朱俊,梅雪东,王鸿飞,唐娟,姜海雨,朱全平,曹刚,赵春禄,孙谦,杨进,孙古津,万刚,徐蕾,梁强,李梦桥,文艳翔,吉顺冬,肖锋受保护的技术使用者：中国长江电力股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2