一种机器人水下作业的连接电缆结构
技术领域
本发明涉及海洋探测术领域，具体为一种机器人水下作业的连接电缆结构。
背景技术
随着人们对海洋环境重视程度的提高，人们开始研发并使用大量的探测设备用于水中环境的探测，其中水下机器人便是基于水下使用的探测设备，机器人在水面之下通过拍摄以及采样的方式对环境信息进行采集并交由人类分析，由于水面下水压较大，所以一般情况下无法使用蓄电池等设备跟随机器人进行实时供电，只能通过电缆连接的方式在陆地或船舶上对机器人进行供电，但是现有的同类连接电缆在实际使用时存在以下问题：
水面之下不仅压强高，水流的流动性以及浮力也是较大的，尤其是随着机器人下潜深度的不断提升，传统的线缆结构，如果仅仅具备通电功能，就无法满足复杂的水下环境的使用，现有技术中，会通过在线缆上增加泡沫或浮块的方式来增加电缆的浮力，该类方式虽然简单有效，但是只能作用于单一深度，适应范围极小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人水下作业的连接电缆结构，以解决上述背景技术中提出水面之下不仅压强高，水流的流动性以及浮力也是较大的，尤其是随着机器人下潜深度的不断提升，传统的线缆结构，如果仅仅具备通电功能，就无法满足复杂的水下环境的使用，现有技术中，会通过在线缆上增加泡沫或浮块的方式来增加电缆的浮力，该类方式虽然简单有效，但是只能作用于单一深度，适应范围极小的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人水下作业的连接电缆结构，包括电缆本体、线芯和容纳槽，所述电缆本体的内部设置有线芯，且电缆本体上开设有容纳槽，所述容纳槽的内部设置有柔性管，且柔性管的表面分别于容纳槽的表面与密封层的内壁固定连接，所述电缆本体的外侧安装有固定环，且固定环为水平分布，并且固定环和电缆本体为固定连接，所述固定环的外侧开口处覆盖有密封板，且固定环和密封板为转动连接，所述容纳槽的内部设置有防折杆，且防折杆与柔性管均呈螺旋状分布，两者相互平行，并且防折杆为弹性材料，且其内部为空心结构，所述防折杆和柔性管的顶端均穿过密封层与气泵相连。
优选的，所述容纳槽的截面呈弧形结构，且容纳槽呈螺旋状环绕分布在电缆本体的表面。
优选的，所述密封层沿着容纳槽的外侧开口呈螺旋状分布，且密封层的边缘密封固定在电缆本体的表面，并且密封层为弹性材质。
优选的，所述密封板呈环形分布，且密封板、固定环和电缆本体为同轴线设置，且密封板的内壁中安装有动力板，并且密封板上开设有气孔。
优选的，所述动力板为倾斜分布，且动力板关于密封板的圆心等角度分布，且动力板的斜上方设置有出气管。
优选的，所述出气管的外端头呈“L”字形结构，其出气端为朝向动力板斜上端面处倾斜分布，且出气管的内端安装在防折杆上。
优选的，所述气孔中吻合有堵块，且堵块的外端延伸至密封板外侧，内端和连接杆一体化连接，并且连接杆的直径小于堵块的直径，连接杆的尾端和安装板相连接，且安装板的边缘处表面通过弹簧和密封板的内壁相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该机器人水下作业的连接电缆结构，使用柔性管以及容纳槽来代替现有的泡沫以及浮块等简单的浮力结构，利用气压变化的方式来调整指定段电缆本体的浮力，使其适用范围更广，更能适合多种下潜深度的水下机器人的工作需求，并且能够同样利用导入空气的方式实现驱逐海洋生物以及水下垃圾的目的；
1.容纳槽的使用，能够为柔性管的安装提供螺旋形的安装环境，使柔性管在膨胀后能够具备一定的结构强度，来避免电缆本体会相应弯折，螺旋状分布的柔性管相比较直线分布状态而言，在充气后强度更高，能够适应多角度的，避免因线缆弯折而导致的电缆本体损坏，同时，柔性管自身也可通过使用人员利用气泵充气的方式，来增加电缆本体在水中的浮力，也可通过泄气的方式来降低浮力，使电缆本体能够适应水下机器人不同下潜深度的工作需求；
2.防折杆的使用，能够进一步的增强电缆本体的结构强度，同时能够通过自身的弹性特质，增加电缆本体在小幅度弯折后的回弹性能，进一步的为电缆本体在水下使用时提供更加全面的保护；
进一步的，出气管以及动力板的使用，配合防折杆自身空心结构特质，使其顶端穿过密封层的部分在与气泵连接后，能够通过充气的方式使出气管处能够喷出高速流动的气流，并利用动力板的结构特征，使气流高速流动的作用力能够同时通过动力板带动带有气孔的密封板在水中相应转动，利用气孔中喷出的气流，使密封板的周围能够产生相应高速游走的气泡和水流，从而避免海洋生物对电缆的啃咬破坏，同时能够避免水下垃圾在电缆上的缠绕，而堵块以及安装板构成的单向流动结构，同时能够避免外部海水倒灌至固定环内部，提升结构整体的使用寿命。
附图说明
图1为本发明正视结构示意图；
图2为本发明柔性管膨胀后正视结构示意图；
图3为本发明柔性管膨胀后正剖面结构示意图；
图4为本发明电缆本体俯剖面结构示意图；
图5为本发明动力板侧视结构示意图；
图6为本发明图4中A处放大结构示意图；
图7为本发明图4中B处放大结构示意图。
图中：1、电缆本体；2、线芯；3、容纳槽；4、柔性管；5、密封层；6、固定环；7、密封板；8、动力板；9、出气管；10、防折杆；11、气孔；12、堵块；13、连接杆；14、安装板；15、弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种机器人水下作业的连接电缆结构，包括电缆本体1、线芯2、容纳槽3、柔性管4、密封层5、固定环6、密封板7、动力板8、出气管9、防折杆10、气孔11、堵块12、连接杆13、安装板14和弹簧15，电缆本体1的内部设置有线芯2，且电缆本体1上开设有容纳槽3，容纳槽3的内部设置有柔性管4，且柔性管4的表面分别于容纳槽3的表面与密封层5的内壁固定连接，电缆本体1的外侧安装有固定环6，且固定环6为水平分布，并且固定环6和电缆本体1为固定连接，固定环6的外侧开口处覆盖有密封板7，且固定环6和密封板7为转动连接，容纳槽3的内部设置有防折杆10，且防折杆10与柔性管4均呈螺旋状分布，两者相互平行，并且防折杆10为弹性材料，且其内部为空心结构，防折杆10和柔性管4的顶端均穿过密封层5与气泵相连。
容纳槽3的截面呈弧形结构，且容纳槽3呈螺旋状环绕分布在电缆本体1的表面，密封层5沿着容纳槽3的外侧开口呈螺旋状分布，且密封层5的边缘密封固定在电缆本体1的表面，并且密封层5为弹性材质，电缆本体1位于水面下方时，气泵的运行会使柔性管4内部充满气体，如图2和图3所示，柔性管4便会相应膨胀，并且螺旋状分布的膨胀后的柔性管4，能够应对多个角度下的折弯作用力，显著的增加了电缆本体1整体的结构强度，相应的，当柔性管4相应膨胀后，其整体浮力也会相应变化，工作人员也可从端头出对其内部进行放气泄压操作，从而改变其浮力适用于机器人不同的下潜深度。
密封板7呈环形分布，且密封板7、固定环6和电缆本体1为同轴线设置，且密封板7的内壁中安装有动力板8，并且密封板7上开设有气孔11，动力板8为倾斜分布，且动力板8关于密封板7的圆心等角度分布，且动力板8的斜上方设置有出气管9，出气管9中的气体在喷出后，会相应将作用力施加在动力板8上，如图5和图4所示，动力板8会带动密封板7在固定环6中高速旋转，配合气孔11中喷出的气流，来实现驱逐海洋生物避免电缆被啃咬的目的，同时由于高速气流以及水流的存在，能够同时避免水中悬浮的垃圾在电缆本体1上的缠绕。
出气管9的外端头呈“L”字形结构，其出气端为朝向动力板8斜上端面处倾斜分布，且出气管9的内端安装在防折杆10上，气孔11中吻合有堵块12，且堵块12的外端延伸至密封板7外侧，内端和连接杆13一体化连接，并且连接杆13的直径小于堵块12的直径，连接杆13的尾端和安装板14相连接，且安装板14的边缘处表面通过弹簧15和密封板7的内壁相连接，防折杆10在充入空气后，会经由出气管9处排出，因此密封板7以及固定环6所构成的内部空间气压越来越高，当积累至一定程度后，图7所示的安装板14便会在压缩弹簧15的同时，在气压的作用下推动连接杆13和堵块12向外侧移动，直至堵块12脱离对气孔11的封堵，密封板7内侧的高压空气便会经由气孔11处喷出，而堵块12和连接杆13构成的气孔11单向控制结构，也能够避免海水的倒灌，提升结构的使用年限。
工作原理：电缆本体1的顶端和船舶或陆地上的供电设备相连，而电缆本体1的底端与水下工作的机器人相连，其中电缆本体1中的线芯2为电力和数据信号传输使用，此为现有技术因此不做进一步描述，并且电缆本体1侧壁中设置的柔性管4以及防折杆10均穿过电缆本体1顶端部分的密封层5与气泵等供气设备相连，在此基础上，当电缆本体1位于水面下方时，气泵的运行会使柔性管4内部充满气体，如图2和图3所示，柔性管4便会相应膨胀，并且螺旋状分布的膨胀后的柔性管4（如图4所示柔性管4设置有多个），能够应对多个角度下的折弯作用力，显著的增加了电缆本体1整体的结构强度，相应的，当柔性管4相应膨胀后，其整体浮力也会相应变化，工作人员也可从端头出对其内部进行放气泄压操作，从而改变其浮力适用于机器人不同的下潜深度；
如图3所示，弹性材料的防折杆10本身就具备一定韧性和结构强度，配合柔性管4的膨胀，能够有效抵抗水面下高度流动的水流，避免电缆本体1的折弯，同时，防折杆10的内部也可经由气泵充入气体，如图4以及图6所示，防折杆10在充入空气后，会经由出气管9处排出，因此密封板7以及固定环6所构成的内部空间气压越来越高，当积累至一定程度后，图7所示的安装板14便会在压缩弹簧15的同时，在气压的作用下推动连接杆13和堵块12向外侧移动，直至堵块12脱离对气孔11的封堵，密封板7内侧的高压空气便会经由气孔11处喷出，在电缆本体1的外侧形成高速游走和流动的气泡以及水流，出气管9中的气体在喷出后，会相应将作用力施加在动力板8上，如图5和图4所示，动力板8会带动密封板7在固定环6中高速旋转，配合气孔11中喷出的气流，来实现驱逐海洋生物避免电缆被啃咬的目的，同时由于高速气流以及水流的存在，能够同时避免水中悬浮的垃圾在电缆本体1上的缠绕。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
