水下机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供水下机器人，包括机器人框架；设置于所述机器人框架左右两侧的左右螺旋桨推进器；设置于所述机器人框架前后两侧的前后螺旋桨推进器；设置于所述机器人框架中间位置的垂直螺旋桨推进器；设置于所述机器人框架的顶端的浮体；所述机器人框架与所述浮体形成的腔体内设有主控舱、陀螺仪传感器和机器人云台；所述机器人云台与摄像头连接；在所述机器人框架上靠近摄像头的位置设有探照灯；所述主控舱分别连接左右螺旋桨推进器、前后螺旋桨推进器、垂直螺旋桨推进器和机器人云台并通过线缆与水上控制台连接。本实用新型的有益效果是密封防水、水下运行平稳的水下机器人，尤其适合进行水下监测、水下作业等。
【专利说明】水下机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水下作业设备领域，尤其是涉及一种水下机器人。
【背景技术】
[0002]随着国家加大对海洋资源的开发力度，原本水下作业主要是依靠于人和简单的潜水设备，复杂而危险的海底环境对人的生命安全构成相当大的威胁，潜水员下潜50米以下就很难完成这种的水下作业任务，这就必须依赖于一种新的智能化的机器设备来代替人去执行海底作业任务，水下机器人就应运而生。承担水下工程、水下搜救打捞、考古科研、市政管道消防管道调查、水利、公安、水产养殖、海洋生物观测、调查取证、海洋油气管道调查、能源勘探、水质污染监测等工作。
[0003]就目前国内机器人市场看，主要是以国外的机器人为主，国内水下机器人技术远落后于国外，而进口国外的机器人的价格又相当高昂，动辄上百万，一般中下用户无力购买。国外机器人由于受到各种禁销法规的限制，国外的产品不能单独定制、生产周期长、操作语言受限和售后维修不便等诸多原因已至于水下机器人在国内得不到普及。很多涉及到水下作业的行业对智能化设备的需求都较大，开发出一款价格合适、适合于民用的大型的智能化水下机器人就成为一种迫切的要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的问题是提供一种密封防水、潜水较深、水下运行平稳的水下机器人，尤其适合进行水下监测、水下作业等。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:水下机器人，包括机器人框架；设置于所述机器人框架左右两侧的左右螺旋桨推进器；设置于所述机器人框架前后两侧的前后螺旋桨推进器；设置于所述机器人框架中间位置的垂直螺旋桨推进器；设置于所述机器人框架的顶端的浮体；所述机器人框架与所述浮体形成的腔体内设有主控舱、陀螺仪传感器和机器人云台；所述机器人云台与摄像头连接；在所述机器人框架上靠近摄像头的位置设有探照灯；所述主控舱分别连接左右螺旋桨推进器、前后螺旋桨推进器、垂直螺旋桨推进器和机器人云台并通过线缆与水上控制台连接。框架式的结构决定本发明创造中的机器人在水下的抗压能力强。
[0006]进一步，所述浮体上开设有中间通孔，所述垂直螺旋桨推进器与所述中间通孔相通。
[0007]进一步，所述浮体一侧设有放置所述摄像头的U型槽。
[0008]进一步，所述传感器包括陀螺仪传感器、水温传感器、深度传感器、声纳传感器、雷达传感器和光学传感器。机器人主体设计时预留有即插即用的插拔口，可根据工作需要更换传感器种类。
[0009]进一步，所述主控舱上预留机械臂接口。
[0010]进一步，所述机器人框架后侧是与安装有所述摄像头的面相对的一侧。[0011]本实用新型具有的优点和积极效果是:由于采用上述技术方案，螺旋桨推进器为水下机器人提供动力，它通过电机带动叶片旋转产生推力。由于其控制灵活，反应快速，因此在水下机器人上得到了很好的应用。本实用新型利用两个左右螺旋桨推进器，控制机器人的左右平移和转弯，当左右两个螺旋桨以相同转速同向转动时，机器人可实现沿直线左移或右移；而左右两个左右螺旋桨推进器以相同转速按不同方向转动时，可实现原地转动，以差速转动时，机器人可实现任意半径转弯；前后螺旋桨推进器可以控制机器人前进或者后退；垂直螺旋桨推进器可以轻松控制机器人的沉浮。机器人上设有陀螺传感器使得在水下的运行更加平稳。水温传感器、深度传感器、声纳传感器、雷达传感器和光学传感器实现水下作业和水下检测功能。本发明创造的机器人具有体积大，下潜深度大且密封防水、水下运行平稳的特点，下潜深度可达到300~1000米。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是水下机器人的结构示意图。
[0013]图中:
[0014]1、浮体2、前后螺旋桨推进器3、主控舱
[0015]4、左右螺旋桨推进器5、机器人框架6、机器人云台
[0016]7、探照灯8、摄像头9、垂直螺旋桨推进
[0017]器
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本实用新型提供一种水下机器人，包括机器人框架5 ;设置于所述机器人框架5左右两侧的左右螺旋 桨推进器4 ;设置于所述机器人框架5后侧的前后螺旋桨推进器2，其中，前后螺旋桨推进器2有两个；设置于所述机器人框架5中间位置的垂直螺旋桨推进器9 ;设置于所述机器人框架5的顶端的浮体I ;所述机器人框架5与所述浮体I形成的腔体内设有主控舱3、传感器和机器人云台6 ;所述机器人云台6与摄像头8连接；在所述机器人框架5上靠近摄像头8的位置设有探照灯7 ;所述主控舱3分别连接左右螺旋桨推进器4、前后螺旋桨推进器2、垂直螺旋桨推进器9和机器人云台6并通过线缆与水上控制台连接。浮体I上开设有中间通孔，所述垂直螺旋桨推进器9与所述中间通孔相通。浮体I 一侧设有放置所述摄像头8的U型槽。传感器包括陀螺仪传感器、水温传感器、深度传感器、声纳传感器、雷达传感器和光学传感器。主控舱3上预留机械臂接口。机器人框架5后侧是与安装有所述摄像头8的面相对的一侧。
[0019]本实例的工作过程:螺旋桨推进器2为水下机器人提供动力，它通过电机带动叶片旋转产生推力。由于其控制灵活，反应快速，因此在水下机器人上得到了很好的应用。本实用新型利用两个左右螺旋桨推进器4，控制机器人的左右平移和转弯，当左右两个螺旋桨以相同转速同向转动时，机器人可实现沿直线左移或右移；而左右两个左右螺旋桨推进器4以相同转速按不同方向转动时，可实现原地转动，以差速转动时，机器人可实现任意半径转弯；前后螺旋桨推进器2可以控制机器人前进或者后退；垂直螺旋桨推进器9可以轻松控制机器人的沉浮。机器人上设有陀螺传感器使得在水下的运行更加平稳。水温传感器、深度传感器、声纳传感器、雷达传感器和光学传感器实现水下作业和水下检测功能。机器人主体设计时预留有即插即用的插拔口，使得机器人作为一个运载体可以根据需要更换传感器、电机或多轴机械手。如更换成水质传感器可以检测出污染水里各种有毒物质的成分和浓度，并在水上控制台生成数据报表，增加光学成像系统能够记录下海底视频，增加多轴机械手能够进行海下作业，增加捕捞工具能够进行养殖捕捞等。
[0020]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.水下机器人，其特征在于:包括机器人框架(5); 设置于所述机器人框架(5)左右两侧的左右螺旋桨推进器(4)； 设置于所述机器人框架(5)后侧的前后螺旋桨推进器(2)； 设置于所述机器人框架(5)中间位置的垂直螺旋桨推进器(9)； 设置于所述机器人框架(5)的顶端的浮体(I)； 所述机器人框架(5 )与所述浮体(I)形成的腔体内设有主控舱(3 )、传感器和机器人云台(6 );所述机器人云台(6 )与摄像头(8 )连接；在所述机器人框架(5 )上靠近摄像头(8 )的位置设有探照灯(7);所述主控舱(3)分别连接左右螺旋桨推进器(4)、前后螺旋桨推进器(2 )、垂直螺旋桨推进器(9 )和机器人云台(6 )并通过线缆与水上控制台连接。
2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于:所述浮体(I)上开设有中间通孔，所述垂直螺旋桨推进器(9)与所述中间通孔相通。
3.根据权利要求1或2所述的水下机器人，其特征在于:所述浮体(I)一侧设有放置所述摄像头(8)的U型槽。
4.根据权利要求1或2所述的水下机器人，其特征在于:所述传感器包括陀螺仪传感器、水温传感器、深度传感器、声纳传感器、雷达传感器和光学传感器。
5.根据权利要求1或2所述的水下机器人，其特征在于:所述主控舱(3)上预留机械臂接口。
6.根据权利要求1或2所述的水下机器人，其特征在于:所述机器人框架(5)后侧是与安装有所述摄像头(8)的面相对的一侧。
【文档编号】B63C11/52GK203601547SQ201320482873
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】韩野 申请人:天津昊野科技有限公司