本發明公開了一種水下機器人浮沉裝置和浮沉方法，其中一種水下機器人浮沉裝置包括水下機器人、活塞和活塞桿組件、驅動電機、絞輪鋼索組件、絞輪軸密封件、缸筒組件、充氣閥及活塞密封件等。本發明在水下機器人上加設水下機器人浮沉裝置，調整一種水下機器人浮沉裝置的排水體積，調節水下機器人浮沉裝置的浮力，實現水下機器人的上浮和下沉。本發明結構簡單，操作方便，控制靈活，可以在一種水下機器人浮沉方面進行推廣。

技術領域

本發明涉及一種水下機器人浮沉裝置和浮沉方法，屬于電氣與機電技術領域。

背景技術

目前，水下機器人的上浮和下沉，普遍采用加設重物實現下沉，拋棄重物實現上浮的方法。水下機器人這種上浮和下沉的方法，一方面很難控制水下機器人上浮和下沉的速度和位置，另一方面，加設重物的重物一旦拋棄后，無法實現重復使用。為了解決這一問題，本發明提出一種技術方案，通過對一種水下機器人加設水下機器人浮沉裝置，調整一種水下機器人浮沉裝置的排水體積，調節水下機器人浮沉裝置的浮力，實現水下機器人的上浮和下沉。

發明內容

發明目的：通過對一種水下機器人加設水下機器人浮沉裝置，調整一種水下機器人浮沉裝置的排水體積，調節水下機器人浮沉裝置的浮力，實現水下機器人的上浮和下沉。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種水下機器人浮沉裝置，包括活塞和活塞桿組件、驅動電機、絞輪鋼索組件、絞輪軸密封件、缸筒組件、充氣閥及活塞密封件；所述活塞和活塞桿組件包括活塞桿筒、活塞、活塞桿底板和活塞桿內腔，所述活塞設置在活塞桿筒的上端，活塞的外周開設有密封件溝槽，活塞桿底板與活塞桿筒的下端緊密連接，活塞桿筒、活塞和活塞桿底板組裝成活塞和活塞桿組件；所述驅動電機的左端包含包括驅動電機軸；所述絞輪鋼索組件包括絞輪軸、絞輪、鋼索、安裝座和銷軸，所述絞輪軸的右端設置有絞輪軸凸臺，絞輪軸凸臺的內部開設有軸孔，絞輪軸通過鍵和絞輪相連接，鋼索的下端可靠纏繞在絞輪上，銷軸通過銷孔安裝在安裝座上，鋼索的上端可靠套裝在銷軸上；所述缸筒組件包括缸筒下法蘭、缸筒、缸筒上端蓋和缸筒內腔，缸筒上端蓋開設有充氣閥安裝孔，充氣閥安裝孔的下端和缸筒內腔相連通；所述絞輪鋼索組件通過絞輪軸左端安裝在活塞桿筒下部左側的軸孔內，絞輪軸右端的絞輪軸凸臺安裝在活塞桿筒下部右側的軸孔內，絞輪軸凸臺和活塞桿筒下部右側的軸孔之間安裝有絞輪軸密封件；所述驅動電機安裝在活塞桿筒下部右側的凸臺上，驅動電機軸插入絞輪軸凸臺內部的軸孔內，并通過鍵相互連接，安裝座和銷軸一起整體安裝在上缸筒上端蓋的下端，絞輪和銷軸之間通過鋼索相連接；所述活塞的外周安裝有活塞密封件，活塞和活塞密封件一起安裝在缸筒內腔中，并與缸筒的內壁之間形成滑動配合，缸筒組件相對于活塞和活塞桿組件能夠實現上下移動；所述充氣閥通過充氣閥安裝孔安裝在缸筒上端蓋上；各零部件完成相互裝配連接后，通過充氣閥向缸筒內腔及活塞桿內腔充入壓力氣體。

一種水下機器人浮沉方法，利用上述的裝置，其步驟如下：

1、首先控制驅動電機實現順時針旋轉，釋放絞輪上的鋼索，缸筒組件在內部壓力氣體的作用下，相對于活塞和活塞桿組件向上移動，并到達最高位置，水下機器人浮沉裝置形成最大體積，水下機器人進入水中后，產生最大的浮力，水下機器人在這個浮力的作用下，漂浮在水面上；

2、當水下機器人下沉時，此時水下機器人在浮力的作用下，漂浮在水面上，首先控制驅動電機實現逆時針旋轉，驅動電機通過驅動電機軸帶動絞輪一起實現逆時針旋轉，絞輪收緊鋼索，并通過鋼索、銷軸、安裝座把作用力傳遞到缸筒上端蓋上，帶動缸筒組件克服缸筒內腔的壓力氣體的作用力，相對于活塞和活塞桿組件向下移動，水下機器人浮沉裝置的體積逐步減小，當水下機器人及水下機器人浮沉裝置一起實現下沉時，其下沉的位置和速度通過驅動電機進行控制；