閉架可攜式小型水下機器人的製作方法

2023-05-01 23:35:21 2

本實用新型專利涉及一種閉架可攜式小型水下機器人，攜帶各種傳感器和機械手，能在100米以內的水中進行觀測和作業。

背景技術：

目前，海底鋪纜、埋管、打樁、拋石等水下基建工程、水壩安檢、核電站排水口安檢、海洋牧場、人工魚礁、港口和近海海域的安防巡檢等多個領域的水下觀測和水下作業仍大量依賴潛水員。水下工作環境不但十分危險，而且潛水員受裝備、天氣、環境的限制，無法連續作業，效率十分低下。另外，為了潛水員能安全地下潛至指定區域並停留觀測、判斷，水中的作業平臺等往往需要停止運轉，須等待潛水員脫離工作水域浮至水面以後，才能重新開工，既耗費工時，又造成大量經濟損失。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本實用新型目的在於提供一種能適應深海環境、代替潛水員的閉架可攜式小型水下機器人。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種閉架可攜式小型水下機器人，包括：艙體，所述艙體為閉架式圓柱形；推進機構，所述推進機構設置在所述艙體的兩側，兩側的所述推進機構對稱設置；支撐機構，所述支撐機構設置在所述艙體的兩側，兩側的所述推進機構對稱設置；其中所述支撐機構包括：連接杆，所述連接杆的數量為兩根，兩根所述連接杆間隔設置，每根所述連接杆的一端與所述艙體連接；底座支架，所述底座支架分別與兩根所述連接杆的另一端連接；重心調平杆，兩根所述重心調平杆分別設置在兩根所述底座支架內。

優選地，所述重心調平杆包括：調節底座，所述調節底座為U形，所述調節底座的底部與所述底座支架連接；手柄，所述手柄設置在所述調節底座的U形開口處；所述手柄與所述調節底座形成一旋轉空間；螺栓，所述螺栓軸向設置在所述旋轉空間內，所述螺栓的兩端分別通過軸承與所述手柄及所述調節底座連接；配重塊，所述配重塊通過螺紋套設在所述螺栓的外側，所述配重塊的軸向長度小於所述旋轉空間的軸向長度。

優選地，在所述調節底座的U形側壁上設有排氣口。

優選地，所述排氣口靠近所述軸承設置。

優選地，在所述艙體的前端設有雲臺攝像機構；所述雲臺攝像機構包括：雲臺安裝板，所述雲臺安裝板設置在所述艙體的前端；旋轉組件，所述旋轉組件設置在所述雲臺安裝板上；相機，所述相機通過支架與所述旋轉組件連接。

優選地，所述旋轉組件包括：旋轉框架，所述旋轉框架為一端開口的矩形，在所述旋轉框架開口處設有框架聯板；軸承座，所述軸承座與所述框架聯板連接；舵機，所述旋轉框架通過所述舵機設置在所述雲臺安裝板上；其中所述舵機的數量為兩個，兩個所述舵機分別設置在所述旋轉框架相鄰的兩條邊上。

優選地，在所述雲臺安裝板上設有電子羅盤，所述電子羅盤通過安裝架與所述軸承座連接。

優選地，所述推進機構包括水平推進組及垂直推進組；其中所述水平推進組包括兩個水平推進器；所述垂直推進組包括兩個垂直推進器。

優選地，在所述艙體上設有LED燈。

優選地，在所述艙體、所述推進機構及所述LED燈內均設有漏水檢測電路。

與現有技術相比，本實用新型閉架可攜式小型水下機器人具有以下優點：

1)採用閉架式對稱圓柱形主艙體結構，設計簡潔，易於加工，而且這種對稱結構的重心、浮心計算得準確，在流體中進行控制更加穩定可靠。

2)自重控制在20KG以內，一人可提，方便攜帶(飛機、高鐵)，並可以快速布放。另外，可攜式機器人重量輕，一般船隻就可布放，避免發生母船吃水過深，在淺水區擱淺的情況。

3)設置了漏水檢測功能，任何一處有漏水、滲水或者溼度超過閾值，漏水檢測電路都會收到立即警報提示。

4)四個推進器，2個水平推進器，2個垂直推進器。滿足水平方向和垂直方向的航速要求。

5)一般來說，水下10米就已經沒有陽光透射，需要依靠機器自身的光源照明。頭部的2個LED燈，能在水下提供光源照明。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特徵目的和優點將會變得更明顯。

圖1是本實用新型閉架可攜式小型水下機器人結構示意圖；

圖2是本實用新型閉架可攜式小型水下機器人重心調平杆結構示意圖；

圖3是本實用新型閉架可攜式小型水下機器人云臺攝像機構結構示意圖。

圖中：

1-艙體 2-連接杆 3-底座支架

4-調節底座 5-手柄 6-螺栓

7-配重塊 8-排氣口 9-雲臺安裝板

10-相機 11-支架 12-旋轉框架

13-框架聯板 14-軸承座 15-舵機

16-電子羅盤 17-安裝架 18-水平推進器

19-垂直推進器 20-LED燈 21-雲臺攝像機構

22-銅柱 23-法蘭 24-軸承

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。

如圖1～圖3所示，本實用新型提供一種閉架可攜式小型水下機器人，包括：閉架式圓柱形的艙體1，在艙體1的兩側分別安裝兩對水平推進器18和垂直推進器19，提供艙體1上升、下降或前進的動力。兩隻LED燈20安裝在艙體1上，為自身提供光源。設置了漏水檢測功能，任何一處有漏水、滲水或者溼度超過閾值，漏水檢測電路都會收到立即警報提示。

連接杆2的一端連接艙體1、另外一端連接底座支架3，在底座支架3內進一步安裝了重心調平杆。重心調平杆包括：調節底座4，調節底座4為U形，調節底座4的底部與底座支架3連接，手柄5設置在調節底座4的U形開口處；手柄5與調節底座4形成一旋轉空間，螺栓6軸向設置在旋轉空間內，螺栓6的兩端分別通過軸承24與手柄5及調節底座4連接，配重塊7通過螺紋套設在螺栓6的外側。工作時，轉動手柄5，螺栓6裝在塑料軸承21上，與手柄5緊配，當轉動手柄5時，螺栓6帶動配重塊7，配重塊7的移動即可調節重心調平杆的中心，進而調節整個機器人的重心。調節底座4為鐵製，底座支架3為尼龍制，當機器人需要安裝機械手或其他設備時，替換鐵製的調節底座4為尼龍制的，多出的重量即為整機的負載重量，即為需安裝的機械手或其他設備的重量。靠近塑料軸承21處有出排氣口8，方便排水進水。

在艙體1的前端設有雲臺攝像機構21，雲臺攝像機構21包括：雲臺安裝板9，雲臺安裝板9設置在艙體1的前端，相機10通過支架11與雲臺安裝板9上的旋轉組件連接。旋轉組件是由旋轉框架12、框架聯板13、軸承座14及兩臺舵機15組成，兩臺舵機15通過連接在法蘭23在旋轉框架12上，橫向和縱向兩臺舵機15的帶動下旋轉框架12在橫向和縱向方向上轉動，調整相機10的角度。

同時，框架聯板13連接在框架聯板13的開口處，其通過軸承座14安裝於雲臺安裝板9上，電子羅盤16進一步通過安裝架17及銅柱22與軸承座14連接，通過電子羅盤16來調整相機10的角度。

以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變化或修改，這並不影響本實用新型的實質內容。在不衝突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特徵可以任意相互組合。