本实用新型涉及机械传动和水下机器人领域，具体为一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置。
背景技术：
目前的浮力调节系统多为垂直推进器和气囊式浮力调节装置，但设备复杂、昂贵，对浅水区设备来说性价比低，另外，系统占空间大，且重量较大，导致水下设备体积大，增加了机器人的重量，影响其它系统和搭载有效载荷的能力。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，以解决上述背景技术中提出的现有的浮力调节装置占用空间大，重量较大，影响其它系统和搭载有效载荷的能力的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，包括机器人壳体和步进电机，所述机器人壳体的内部设置有密封槽，所述密封槽内部的顶端设置有密封盖，所述机器人壳体的内部开设有嵌槽，所述嵌槽内部通过胶水固定安装有密封橡胶环，所述密封盖内部的两侧皆固定安装有齿条，所述密封槽的内部通过转动轴安装有第一齿轮，所述第一齿轮右侧的密封槽内腔通过转动轴安装有第二齿轮，所述密封槽内部的底端固定安装有步进电机，所述步进电机的输出端安装有蜗杆。
优选的，所述嵌槽内腔的高度与密封橡胶环的高度相等。
优选的，所述密封橡胶环的材料为耐磨橡胶。
优选的，所述蜗杆与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第一齿轮啮合。
优选的，所述齿条设置有2组，所述齿条分别与第一齿轮和第二齿轮啮合。
优选的，所述蜗杆、第二齿轮和第一齿轮构成传动结构，所述第二齿轮与齿条构成传动结构，所述第一齿轮与齿条构成传动结构。
优选的，所述第二齿轮通过转动轴与密封槽构成转动结构，所述第一齿轮通过转动轴与密封槽构成转动结构。
优选的，所述第二齿轮与蜗杆构成自锁结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置结构简单，控制灵活，实时控制水下机器人的上浮和下沉，占用空间小，不影响其它系统和搭载有效载荷的能力，增加实用性。
设置有蜗杆、第二齿轮、第一齿轮和齿条，通过步进电机转动带动蜗杆转动，经过第二齿轮和第一齿轮的传动，使得齿条带动密封盖上下滑动，实时控制水下机器人的上浮和下沉，结构简单，占用空间小，不影响其它系统和搭载有效载荷的能力，增加实用性。
设置有第二齿轮、第一齿轮和齿条，传动合理，同时控制稳定，第二齿轮与第一齿轮转动方向相反，同时与齿条进行传动，使得密封盖稳定性上升，提升装置的稳定性。
设置有嵌槽和密封橡胶环，利用密封橡胶环加强密封盖与机器人壳体之间的密封性，结构简单，使用便捷，加强装置的实用性。
附图说明
图1是本实用新型的结构剖面示意图；
图2是本实用新型的升高状态剖面示意图；
图3是本实用新型的密封盖和齿条的结构仰视示意图。
图中：1、机器人壳体；2、密封槽；3、密封盖；4、嵌槽；5、密封橡胶环；6、齿条；7、第一齿轮；8、第二齿轮；9、步进电机；10、蜗杆。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，包括机器人壳体1和步进电机9，机器人壳体1位于机器人头部上方，机器人壳体1的内部设置有密封槽2，密封槽2内部的顶端设置有密封盖3，机器人壳体1的内部开设有嵌槽4，嵌槽4内部通过胶水固定安装有密封橡胶环5，密封橡胶环5的材料为耐磨橡胶，密封盖3上下滑动时，密封橡胶环5与密封槽2之间始终处于密封状态，密封橡胶环5具备一定的耐磨性能，装置可长时间使用，嵌槽4内腔的高度与密封橡胶环5的高度相等，密封橡胶环5内腔在嵌槽4内部，并且嵌槽4内腔涂抹有胶水，加强密封橡胶环5的位置固定，避免密封橡胶环5从嵌槽4内滑脱，结构简单，使用便捷，加强装置的实用性。
密封盖3内部的两侧皆固定安装有齿条6，齿条6设置有2组，密封槽2的内部通过转动轴安装有第一齿轮7，第一齿轮7通过转动轴与密封槽2构成转动结构，第一齿轮7右侧的密封槽2内腔通过转动轴安装有第二齿轮8，第二齿轮8通过转动轴与密封槽2构成转动结构，第二齿轮8与第一齿轮7啮合，齿条6分别与第一齿轮7和第二齿轮8啮合，第二齿轮8与齿条6构成传动结构，第一齿轮7与齿条6构成传动结构，密封槽2内部的底端固定安装有步进电机9，步进电机9的输出端安装有蜗杆10，蜗杆10与第二齿轮8啮合，蜗杆10、第二齿轮8和第一齿轮7构成传动结构，控制步进电机9转动，步进电机9带动蜗杆10转动，蜗杆10转动时带动第二齿轮8旋转，使得左侧与第二齿轮8啮合的齿条6进行上下位置的调节，同时，第二齿轮8带动第一齿轮7旋转，第一齿轮7与第二齿轮8旋转方向相反，第一齿轮7旋转时，带动与第一齿轮7啮合的齿条6同步进行上下位置的调节，传动合理，控制稳定，第二齿轮8与第一齿轮7转动方向相反，使得密封盖3稳定性上升，提升装置的稳定性，使密封盖3上下滑动，从而改变浮力，结构简单，控制灵活，实时控制水下机器人的上浮和下沉，第二齿轮8与蜗杆10构成自锁结构，通过第二齿轮8和蜗杆10自锁，避免外界干扰。
工作原理：使用前，通过向机器人壳体1内腔的密封槽2充入适当气体，使调节上浮和下沉的力基本相等，调节密封盖3位置和机器人壳体1尾部排水量，使水下机器人密度与水相同，同时重心基本处在几何中心。
使用时，通过电路控制步进电机9转动，步进电机9带动蜗杆10转动，蜗杆10转动时带动第二齿轮8旋转，使得左侧与第二齿轮8啮合的齿条6进行上下位置的调节，同时，第二齿轮8带动第一齿轮7旋转，第一齿轮7与第二齿轮8旋转方向相反，第一齿轮7旋转时，带动与第一齿轮7啮合的齿条6同步进行上下位置的调节，使密封盖3上下滑动，从而改变浮力，实现机器人的上浮和下沉，并且通过第二齿轮8和蜗杆10自锁，避免外界干扰。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，包括机器人壳体(1)和步进电机(9)，其特征在于：所述机器人壳体(1)的内部设置有密封槽(2)，所述密封槽(2)内部的顶端设置有密封盖(3)，所述机器人壳体(1)的内部开设有嵌槽(4)，所述嵌槽(4)内部通过胶水固定安装有密封橡胶环(5)，所述密封盖(3)内部的两侧皆固定安装有齿条(6)，所述密封槽(2)的内部通过转动轴安装有第一齿轮(7)，所述第一齿轮(7)右侧的密封槽(2)内腔通过转动轴安装有第二齿轮(8)，所述密封槽(2)内部的底端固定安装有步进电机(9)，所述步进电机(9)的输出端安装有蜗杆(10)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，其特征在于：所述嵌槽(4)内腔的高度与密封橡胶环(5)的高度相等。
3.根据权利要求1所述的一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，其特征在于：所述密封橡胶环(5)的材料为耐磨橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，其特征在于：所述蜗杆(10)与第二齿轮(8)啮合，所述第二齿轮(8)与第一齿轮(7)啮合。
5.根据权利要求4所述的一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，其特征在于：所述齿条(6)设置有2组，所述齿条(6)分别与第一齿轮(7)和第二齿轮(8)啮合。
6.根据权利要求5所述的一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，其特征在于：所述蜗杆(10)、第二齿轮(8)和第一齿轮(7)构成传动结构，所述第二齿轮(8)与齿条(6)构成传动结构，所述第一齿轮(7)与齿条(6)构成传动结构。
7.根据权利要求1所述的一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，其特征在于：所述第二齿轮(8)通过转动轴与密封槽(2)构成转动结构，所述第一齿轮(7)通过转动轴与密封槽(2)构成转动结构。
8.根据权利要求6所述的一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，其特征在于：所述第二齿轮(8)与蜗杆(10)构成自锁结构。
技术总结
本实用新型公布了一种适用于浅水区工作的水下机器人机械控制浮力调节装置，包括机器人壳体和步进电机，所述机器人壳体的内部设置有密封槽，所述密封槽内部的顶端设置有密封盖，所述机器人壳体的内部开设有嵌槽，所述嵌槽内部通过胶水固定安装有密封橡胶环，所述密封盖内部的两侧皆固定安装有齿条，所述密封槽的内部通过转动轴安装有第一齿轮，所述第一齿轮右侧的密封槽内腔通过转动轴安装有第二齿轮，所述密封槽内部的底端固定安装有步进电机，所述步进电机的输出端安装有蜗杆。本实用新型结构简单，控制灵活，实时控制水下机器人的上浮和下沉，占用空间小，不影响其它系统和搭载有效载荷的能力，增加实用性。
技术研发人员：炼成意;李旭东;王斌
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：.03.01
技术公布日：.10.25
