一种轻量化水下履带底盘的制作方法

本实用新型涉及水下机器人领域，具体涉及一种轻量化水下履带底盘。

背景技术：

海底机器人或者水底机器人是水下机器人中的一种特殊形式。在市面上常见的水底作业机器人中，一般采用传统的金属结构履带式底盘，不少水底作业机器人工作时需要在水陆两栖之间往返，但大部分的履带式底盘类似于坦克或者挖掘机底盘结构，非常笨重，在陆地运动时因其自身较重，携带较多物品时搬运吊装显得笨重，在水下特别是进行水下生物采集时，在松软的水底淤泥里，水底作业机器人很容易因重量而陷入淤泥中，因此需要轻量化水下履带底盘，使得水下机器人能够实现在水陆两栖之间往返，且能够携带大量物品。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种轻量化水下履带底盘，其采用轻量化结构材料可以有效得减轻机器人自重，且能够在水下减少了运行时的阻力，便于携带物品。

本实用新型所采用的技术方案是如下：

一种轻量化水下履带底盘，由主体框架、两台水下电机、履带系统和扭杆组合组成；

所述履带系统包括左右两套履带装置，对应设置在主体框架左右两侧，所述履带装置包括履带、前导轮、承载轮、驱动轮、履带张紧调整系统；

所述两台水下电机均固定设置在主体框架后端,两台水下电机分别与两套履带装置传动连接；所述扭杆组合设置在履带装置的承载轮与主体框架之间；

所述扭杆组合包括扭杆弹簧、联轴器、花键座、花键轴、扭力调节杆、扭杆摆臂、扭杆轴套、扭杆轴承座；

所述扭杆弹簧两端固定连接两个联轴器，靠近承载轴的联轴器通过锁紧螺母固定连接扭杆轴承座，扭杆轴承座的另一侧通过扭杆轴套固定连接扭杆摆臂的一端，扭杆摆臂的另一端固定连接在承载轴上，远离承载轴的联轴器一侧固定连接花键轴，所述花键轴上固定连接有花键座，花键座的外侧固定设置有扭力调节杆，所述花键轴穿过花键座、扭力调节杆的中心固定连接在主体框架上；

所述主体框架采用管件及板材连接组合而成；

所述履带系统设置在主体框架两侧，包括履带、前导轮、承载轮、驱动轮、履带张紧调整系统；

所述履带张紧调整系统包括导轮架、伸缩杆结构、前固定块、导向杆、履带导向块、中间固定块、后固定块、驱动加固块、承载架、弹性杆；

所述导轮架固定安装在主体框架两侧前端，所述导轮架前端通过设置在所述前导轮中心的导轮轴与所述前导轮转动连接，所述导向杆依次将前固定块、履带导向块、中间固定块、后固定块、驱动加固块连接在一起，所述前、中间、后固定块、履带导向块和驱动加固块分别通过螺杆固定在主体框架上；

所述导轮架与前固定块之间设置有伸缩杆结构；所述伸缩杆结构包括伸缩杆、弹簧挡板、弹簧，所述伸缩杆前端设置有螺纹通过前端螺母和垫片安装在导轮架上，后端设置有螺纹通过螺纹安装在前固定块，所述伸缩杆后端与前固定块之间设置有垫片和后端螺母；所述弹簧套在伸缩杆上，其前端贴紧设置在导轮架上的弹簧挡板上，后端与后端螺母的垫片贴紧，其通过调整前后两端螺母的位置，来调整弹簧的松紧状态，进而调整履带松紧程度。

所述前固定块、导向杆、履带导向块、中间固定块、后固定块底部均设置有弹性杆安装孔，所述弹性杆穿过上述安装孔将弹性杆分别固定在前固定块、履带导向块、中间固定块、后固定块，所述弹性杆上还设置有承载块，所述承载块通过螺杆固定在弹性杆上；

所述承载轮通过设置在其中心的承载轴与承载轮上设置的承载架转动连接，所述承载块与承载架固定连接，通过调节承载块的位置来调节承载轮位置；

所述承载轴靠近框架一侧安装有扭杆组合，所述扭杆组合转动连接到主体框架上，所述扭杆组合将两侧承载轮对称连接到一起；

所述驱动轮通过设置在其中间的驱动轴安装在框架上，所述驱动轴靠近框架一侧分别安装有水下电机，所述水下电机电连接有减速箱，所述水下电机和减速箱通过连杆固定安装在主体框架后端；

所述前导轮、承载轮、驱动轮与履带吻合，所述前导轮、承载轮、驱动轮共同将履带撑起。

进一步地，所述弹性杆采用多列并行结构。

进一步地，所述承载轮的数量根据设计需要而定，其最少数量不少于3个。

进一步地，所述弹性杆根据空间要求，可以为一体式或多段式。

进一步地，所述主体框架、履带导向块、驱动加固块材质为工程塑料，前、后、中间固定块材质为高强度防锈铝合金，导轮架、承载架材质为不锈钢，伸缩杆、导向杆、弹性杆材质为碳纤维管材。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

1、整体结构上采用轻量化的管材制成，能够有效减轻底盘重量。

2、通过设置的伸缩杆机构，便于调节履带松紧程度，便于安装和适应不同地形，同时还能缓冲运动时水下障碍物冲击。

3、采用弹性杆和侧向的扭杆弹簧结构组合的方式，形成双减震结构，综合作用在承载轮上，使其始终贴近履带防止脱落。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的右视状态下的结构示意图。

图3是本实用新型的俯视状态下的结构示意图。

图4是本实用新型的伸缩杆结构的结构示意图。

图5是本实用新型的扭杆组合的结构示意图。

图中：1、主体框架；2、水下电机；3、扭杆组合；4、履带；5、前导轮；6、承载轮；7、驱动轮；8、导轮架；9、前固定块；10、导向杆；11、履带导向块；12、中间固定块；13、后固定块；14、驱动加固块；15、承载架；16、弹性杆；17、导轮轴；18、伸缩杆；19、弹簧挡板；20、弹簧；21、前端螺母22、后端螺母；23、承载块；24、承载轴；25、垫片；26、驱动轴；27、减速箱；28、连杆；29、扭杆弹簧；30、联轴器；31、花键座；32、花键轴；33、扭力调节杆；34、扭杆摆臂；35、扭杆轴套；36、扭杆轴承座；37、锁紧螺母。

具体实施方式

为使实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

下面结合附图1-5及其实施例对本实用新型进一步详细说明；

一种轻量化水下履带底盘，由主体框架1、水下电机2、履带系统和扭杆组合3组成；

所述主体框架1采用管件及板材连接组合而成；

所述履带系统设置在主体框架两侧，包括履带4、前导轮5、承载轮6、驱动轮7、履带张紧调整系统；

所述履带张紧调整系统包括导轮架8、伸缩杆结构、前固定块9、导向杆10、履带导向块11、中间固定块12、后固定块13、驱动加固块14、承载架15、弹性杆16；

所述导轮架8固定安装在主体框架1两侧前端，所述导轮架8前端通过设置在所述前导轮中心的导轮轴17与所述前导轮5转动连接，所述导向杆10依次将前固定块9、履带导向块11、中间固定块12、后固定块13、驱动加固块14连接在一起，所述中间固定块12通过螺杆固定在主体框架上；

所述导轮架8与前固定块9之间设置有伸缩杆结构；所述伸缩杆结构包括伸缩杆18、弹簧挡板19、弹簧20，所述伸缩杆18前端设置有螺纹通过前端螺母21和垫片25安装在导轮架8上，后端设置有螺纹，通过螺纹安装在前固定块9，所述伸缩杆18后端与前固定块9之间设置有垫片和两套后端螺母22；所述弹簧20套在伸缩杆18上，其前端贴紧设置在导轮架8上的弹簧挡板19上，其后端与后端螺母22的垫片贴紧，其通过调整前、后两端螺母的位置，来调整弹簧20的松紧状态，进而调整履带松紧程度。

所述前固定块9、导向杆10、履带导向块11、中间固定块12、后固定块13底部均设置有弹性杆安装孔，所述弹性杆16穿过上述安装孔，并通螺杆将弹性杆16分别固定在前固定块9、履带导向块11、中间固定块12、后固定块13，所述弹性杆16上还设置有承载块23，所述承载块23通过螺杆固定在弹性杆16上；

所述承载轮6通过设置在其中心的承载轴24与承载轮6上设置的承载架15转动连接，所述承载块23与承载架25固定连接，通过调节承载块23的位置来调节承载轮6位置；

所述承载轴24靠近框架一侧安装有扭杆组合3，所述扭杆组合3转动连接到主体框架上，所述扭杆组合3将两侧承载轮6对称连接到一起；

所述扭杆组合3包括扭杆弹簧29、联轴器30、花键座31、花键轴32、扭力调节杆33、扭杆摆臂34、扭杆轴套35、扭杆轴承座36，扭杆弹簧29两端固定连接有联轴器30，联轴器30靠近承载轮6的一侧通过锁紧螺母37固定连接扭杆轴承座36，扭杆轴承座36另一侧通过扭杆轴套35固定连接扭杆摆臂35的一端，扭杆摆臂35的另一端固定连接在承载轴24上，联轴器30远离承载轮6的一侧固定连接花键轴32，花键轴32上固定连接有花键座31，花键座31的外侧固定设置有扭力调节杆33，所述花键轴32穿过花键座31、扭力调节杆33的中心固定连接在主体框架1上；

所述驱动轮7通过设置在其中间的驱动轴26安装在主体框架1上，所述驱动轴26靠近框架一侧分别安装有水下电机2，所述水下电机2电连接有减速箱27，所述水下电机2和减速箱27通过连杆28固定安装在主体框架1后端；

所述前导轮5、承载轮6、驱动轮7与履带4吻合，所述前导轮5、承载轮6、驱动轮7共同将履带4撑起。

进一步地，所述弹性杆采用多列并行结构。

进一步地，所述承载轮的数量根据设计需要而定，其最少数量不少于3个。

进一步地，所述弹性杆根据空间要求，可以为一体式或多段式。

进一步地，所述主体框架、导轮架、伸缩杆结构、前固定块、导向杆、履带导向块、中间固定块、后固定块、驱动加固块、承载架、弹性杆均采用碳纤维管材制成。

以上所述，仅为实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。