本发明涉及探测装置技术领域，尤其涉及一种水下探测装置。
背景技术：
很多情况和场合需要用到水下探测装置。例如检查水池底部检查，探查管道是否堵塞，寻找水底的物品，甚至一些钓鱼爱好者需要探测水下鱼群的方位。
为了实现水下探测装置运动的可控性与灵活性，需要为水下探测装置配置推进器，而当前普遍的螺旋桨型推进器存在着对环境扰动大、隐蔽性差、推进效率低等问题，无法高质量地满足相关活动的要求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种水下探测装置，以解决使用时环境扰动性小且推进效率高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了了一种水下探测装置，包括：
控制单元，收容于水下探测装置的动力室中，适于接收远程控制信号；
图像采集器，设置于动力室上方的收容腔内，适于采集水下环境图像；
动力板式推进机构，包括适于对水作前后往复运动以产生推进力的两块动力板；以及
动力控制机构，位于动力室中，且与控制单元和动力板式推进机构连接，适于接受控制单元发送的控制信号以驱动动力板式推进机构的两块动力板运动，即控制动力板式推进机构的推进速度。
进一步的，所述动力控制机构包括两块动力板的运动控制组件；
所述运动控制组件包括设于所述动力室中且与所述控制单元电性连接的双头电机；所述双头电机的两端输出轴分别穿出于动力室；
所述双头电机的两端输出轴在穿出动力室的端部分别与一设于动力室旁的旋转圆盘的内侧圆心处连接，即所述双头电机适于带动设于动力室旁的两个旋转圆盘转动；以及
两个所述旋转圆盘上分别装配有一进程伸缩杆，所述进程伸缩杆适于通过动力驱动器与所述控制单元电性连接，以适于由所述控制单元控制所述进程伸缩杆的自由端伸缩；
两个所述旋转圆盘对应的两个进程伸缩杆分别与一伸缩连杆的端部相连；
两个所述进程伸缩杆分别对应连接的两根伸缩连杆的远离进程伸缩杆的端部分别连接一滑块；
两块所述动力板通过铰链杆相接，所述铰链杆的两端分别与所述的滑块相连，以适于由所述滑块带动铰接杆的滑动；
所述滑块装配于分别位于两个旋转圆盘外侧的连接主杆上的u形滑槽内；
两个旋转圆盘外侧分别对应的两个连接主杆与所述旋转圆盘的圆心处通过销轴连接。
进一步的，所述动力控制机构还包括两块动力板的夹角控制组件；
所述夹角控制组件包括设于所述动力室的适于提供液压油的油缸、用于为液压油传输提供动力的动力泵、穿出动力室的液压油管组件，以及设于液压油管组件内的电磁控制阀组件；所述电磁控制阀组件与所述控制单元电性连接；以及
所述液压油管组件采用可伸缩管件制成。
进一步的，两块所述动力板分别对应设置有一板脚；板脚通过销轴转动连接有一活塞轴，所述活塞轴的下端面设有活塞；
液压油管组件包括两端分别适于两块动力板的板脚对应连接的活塞轴和活塞置入的垂直油管、分别与垂直油管对应于两块动力板的板脚下端部的活塞的上方和下方贯通的侧方管路，以及与垂直油管对应于两块动力板的板脚下端部的活塞之间贯通的中间管路；以及
所述电磁控制阀组件包括位于动力泵与侧方管路和中间管路交汇处之间的三通四位电磁阀，以及分别位于侧方管路和中间管路上的二位二通电磁阀。
进一步的，所述动力板上设置有适于液压油进入的进油孔；
所述两块动力板上分别开设有若干通水孔；所述动力板内配置有夹层，所述夹层中设有适于挡盖通水孔的挡块组件；
所述挡块组件包括设于夹层内的挡合板、位于挡合板与动力板内壁前端之间的弹性件，以及位于挡合板与动力板内壁后端之间的若干推力块；
所述挡合板与动力板内壁后端之间适于流入从所述进油孔进入的液压油，即
通过液压油的压力以使推力块将挡合板推出。
进一步的，所述水下探测装置还包括一与控制单元电性连接的转弯驱动组件；
所述转弯驱动组件包括与所述两个连接主杆远离设有u形滑槽的端部分别连接的方向控制伸缩杆，以及设于所述方向控制伸缩杆上的旋转节组件；
所述方向控制伸缩杆适于通过一动力驱动器与所述控制单元电性连接，以及
所述旋转节组件包括适于通过一驱动器与所述控制单元电性连接的旋转件，以及设于旋转件上的与所述控制单元电性连接的角度传感器。
进一步的，所述水下探测装置还包括一设于所述动力室旁的载物平台。
进一步的，所述水下探测装置还包括设于动力室下方底盘底部的重力平衡机构；
所述重力平衡机构包括位于上层的重力感应组件和位于下层的重力调节组件；
所述重力感应组件包括设于中心的重心感应块、分别与重心感应块的前、后、左、右四方位垂直连接于所述重心感应块上的传力杆，以及分别设于四方位的传力杆上的重心压力传感器；所述重心压力传感器与控制单元电性连接；以及
所述重力调节组件包括设于中心的重心平衡块、分别与重心感应块的前、后、左、右四方位垂直连接于所述重心感应块上的平衡伸缩杆，以及分别设于四方位的平衡伸缩杆上的重心压力检测器；所述重心压力检测器与控制单元电性连接。
进一步的，所述控制单元包括信号发射器、信号接收器，以及分别与信号发射器和信号接收器相连的信号处理器。
进一步的，所述收容腔包括管状结构的主体外壳，该主体外壳的第一端封闭，第二端开口；
所述主体外壳内或主体外壳第二端开口处设有防水隔层；所述防水隔层与所述主体外壳形成封闭腔体；
所述封闭腔体内设有防水及防溢光隔层；所述防水及防溢光隔层将所述封闭腔体分隔为第一腔体和第二腔体；所述第一腔体由防水及防溢光隔层和主体外壳构成；所述第二腔体由防水及防溢光隔层、主体外壳和防水隔层构成；
所述第一腔体内安装有图像采集器，所述第二腔体内安装有照明装置。
本发明的有益效果为：通过设计的动力板式推进机构，包括适于对水作前后往复运动以产生推进力的两块动力板，取代传统的螺旋桨型推进器的螺旋桨组件，使在推进过程中，对环境造成的扰动性较小，因而隐蔽性更高。
进一步的，设计的动力控制机构包括两块动力板的运动控制组件和两块动力板的夹角控制组件，在本发明的推进装置的使用过程中，分别通过运动控制组件控制两块运动板前后往复运动，以及通过夹角控制组件控制两块动力板之间的夹角，两个维度的配合使用，提高了两块动力板产生的推动力，从而提高推动效率。
又进一步的，设计的转弯驱动组件，使得本发明的推进装置的转弯可通过两个连接主杆对应设置的方向控制伸缩杆之间形成角度差，从而改变推进装置的朝向，进而完成转弯，使用便捷且灵活。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的水下探测装置的结构示意图；
图2为本发明的水下探测装置的液压油管组件的结构示意图；
图3为本发明的水下探测装置的动力板的结构示意图；
图4为本发明的水下探测装置的夹角控制组件的原理结构图；
图5为本发明的水下探测装置转弯时的局部结构示意图；
图6为本发明的水下探测装置的重力感应组件的结构示意图；
图7为本发明的水下探测装置的重力调节组件的结构示意图；
图8为本发明的水下探测装置的收容腔的结构示意图；
图9为本发明的水下机器人推进装置的板脚的结构示意图。
图中：u形滑槽1、动力板2、滑块3、液压油管4、伸缩连杆5、进程伸缩杆6、旋转圆盘7、动力室8、载物平台9、旋转件10、重力平衡机构11、连接主杆12、推力块13、挡合板14、通水孔15、压紧弹簧16、活塞17、方向控制伸缩杆18、动力泵19、三位四通电磁阀20、二位二通电磁阀21、安全阀22、压力传感器23、板脚24、角度压力传感器25、二位二通电磁阀26/27、油缸28、重心压力传感器29、传力杆30、重心感应块31、平衡伸缩杆32、重力平衡块33、重心压力检测器34、导向杆35、垂直油管36、侧方管路37、中间管路38、进油孔41、铰链杆42、收容腔43、主体外壳4301、第一端4302、第二端4303、防水隔层4304、防水及防溢光隔层4305、第一腔体4306、第二腔体4307、图像采集器4308、照明装置4309。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
如图1至图9所示，本发明提供了一种水下探测装置，包括收容于水下探测装置的动力室8中控制单元和用于提供电能的供电组件、一动力板2式推进机构、一适于驱动动力板2式推进机构的动力控制机构，以及一设置于动力室8上方的收容腔43内的图像采集器，适于采集水下环境图像。
本实施例的图像采集器采用摄像头。收容腔采用例如但不限于焊接或铆接的方式固定于动力室8上方。
供电组件采用联用的若干个蓄电池，以提高续航能力，蓄电池可采用例如但不限于聚合物锂电池。
所述动力室8包括：保护外壳，右侧与载物平台9连接，左侧伸出液压油管4；内腔容纳各个组件的精密设备。
控制单元，适于接收远程控制信号。控制单元包括信号发射器、信号接收器，以及分别与信号发射器和信号接收器相连的信号处理器。信号接收器用于接收远程操作人员发出的控制信号，进行数据转换并传递给信号处理器，为了通信的方便，信号接收器适于通过无线通讯方式接收远程操作人员发出的控制指令。本实施例的信号处理器采用例如但不限于51系列单片机或可编程控制器。
动力板2式推进机构，包括适于对水作前后往复运动以产生推进力的两块动力板2。动力板2设计为矩形结构。
动力控制机构，位于动力室8中，且与控制单元和动力板2式推进机构连接，适于接受控制单元发送的控制信号以驱动动力板2式推进机构的两块动力板2运动，即控制动力板2式推进机构的推进速度。
动力控制机构包括两块动力板2的运动控制组件；运动控制组件包括设于动力室8中且与控制单元电性连接的双头电机；双头电机的两端输出轴分别穿出于动力室8；双头电机的两端输出轴在穿出动力室8的端部分别与一设于动力室8旁的旋转圆盘7的内侧圆心处连接，即双头电机适于带动设于动力室8旁的两个旋转圆盘7转动。
参考图1，两个旋转圆盘7上分别装配有一进程伸缩杆6，进程伸缩杆6适于通过动力驱动器与控制单元电性连接，以适于由控制单元控制进程伸缩杆6的自由端伸缩。两个旋转圆盘7对应的两个进程伸缩杆6分别与一伸缩连杆5的端部相连。两个进程伸缩杆6对应连接的两根伸缩连杆5的远离进程伸缩杆6的端部分别连接一滑块3。两块动力板2通过铰链杆42相接，铰链杆42的两端分别与的滑块3相连，以适于由滑块3带动铰接杆40的滑动。滑块3装配于分别位于两个旋转圆盘7外侧的连接主杆12上的u形滑槽1内。两个旋转圆盘7外侧分别对应的两个连接主杆12与旋转圆盘7的圆心处通过销轴连接。
进程伸缩杆6，连接旋转圆盘7与伸缩连杆5。将旋转圆盘7的旋转力矩传递给伸缩连杆5，接收来自控制单元的速度控制信号，改变自身伸缩量，从而改变动力板2行程。
动力控制机构还包括两块动力板2的夹角控制组件。夹角控制组件包括设于动力室8的适于提供液压油的油缸28、用于为液压油传输提供动力的动力泵19、穿出动力室8的液压油管组件，以及设于液压油管组件内的电磁控制阀组件。电磁控制阀组件与控制单元电性连接。
两块动力板2分别对应设置一板脚24，板脚24通过销轴39转动连接有一活塞轴40，所述活塞轴40的下端面设有活塞17。
参考图2，液压油管组件包括两端分别适于两块动力板2的板脚24下端部和活塞17置入的垂直油管36、分别与垂直油管36对应于两块动力板2的板脚24下端部的活塞17的上方和下方贯通的侧方管路37，以及与垂直油管36对应于两块动力板2的板脚24下端部的活塞17之间贯通的中间管路38。侧方管路37和中间管路38均采用可伸缩管件制成，即侧方管路37和中间管路38可随着动力板2的移动而自动伸缩。
电磁控制阀组件包括位于动力泵与侧方管路和中间管路交汇处之间的三通四位电磁阀，以及分别位于侧方管路和中间管路上的二位二通电磁阀。
当水下探测装置要前进时，双头电机运转，带动旋转圆盘7转动，启动初始，伸缩连杆5与旋转圆盘7上的进程伸缩杆6的连接点位于首侧最右端，旋转圆盘7在双头电机的作用下转动，同时伸缩连杆5及圆盘上的进程伸缩杆6连接位置锁住，从而带动伸缩连杆5首侧端作圆周运动，而伸缩连杆5的尾侧端(即动力板2方向一侧)带动滑块3在u形滑槽1内作往复运动。此时，动力板2组在夹角控制组件的作用下张开一定角度，由前进行程的起点(即滑块3轨道的首侧最右端)开始，随滑块3由首侧向尾侧移动，将水流向后推，形成反作用力推进装置前进。当进程伸缩杆6与伸缩连杆5的连接处到达旋转圆盘7尾侧最左端时，动力板2到达前进行程的止点(即滑块3轨道尾侧最左端)，两块动力板2闭合，并开始回程(即由尾侧向首侧移动)。在回程过程中，在夹角控制机构的作用下，两块板慢慢张开，并在最右端达到最大，然后重新开始前进行程，由此不断往复循环推动装置前进。
为了智能控制两块动力板2张开的角度，夹角控制组件还包括用于检测动力板2张开角度的角度压力传感器25。
夹角控制组件的控制原理如图4所示，动力泵19将液压油输送往三位四通电磁阀20，当两块动力板2要张开时，三位四通电磁阀20通左位，侧方管路37上的二位二通电磁阀21通左位，液压油自两个侧方管路推动两块动力板2的板脚24对应连接的活塞轴40的活塞17沿着垂直管路36向中间作相向移动，以使两块动力板2张开。当两块动力板2的夹角达到指定角度，角度压力传感器23反馈信号至控制单元，侧方管路37上的二位二通电磁阀21通右位，三位四通电磁阀20通中位。
当两块动力板2要闭合时，三位四通电磁阀20通右位，中间管路38上的二位二通电磁阀21通左位，液压油自中间管路推动两块动力板2的板脚24对应连接的活塞轴40的活塞17沿着垂直管路36向两侧作相离移动，以使两块动力板2闭合。当动力板2夹角达到指定角度，角度压力传感器23反馈信号至控制单元，中间管路38上的二位二通电磁阀21通右位，三位四通电磁阀20通中位。
可选的，为了防止两块动力板2的板脚24对应连接的活塞轴40的活塞17处的油压过大，两块动力板2的板脚24对应连接的活塞轴40的活塞17外侧分别对应设有一压力传感器23，压力传感器23可实时监测油压，使其保持在一定安全范围内，当油压过大时，可通过设置的一安全阀22使液压油直接回到一油缸28。
当水下探测装置需要换向时，双头电机继续运转，夹角控制组件使两块动力板2的张合过程进行反转，即在原前进行程时动力板2组本应张开后向后推水，现使其闭合，原回程时两块动力板2本应闭合，现使其张开后向前推水，从而在电机无需减速换向的情况下，产生相反的推进力，使水下探测装置反方向运动。同时，控制伸缩连杆5伸缩改变长度，使两块动力板2组与动力室8拉开一定距离，防止因排水量减少而造成动力不足。
参考图3，两块动力板2上分别开设有若干通水孔15，本实施例中通水孔15设计为3个，动力板2内配置有夹层，夹层中设有适于挡盖通水孔15的挡块组件。挡块组件包括设于夹层内的挡合板14、位于挡合板14与动力板2内壁前端之间的弹性件，以及位于挡合板14与动力板2内壁后端之间的若干推力块13。挡合板14与动力板2内壁后端之间适于流入从所述进油孔41进入的液压油，即通过液压油的压力以使推力块13将挡合板14推出。弹性件可采用压紧弹簧16。
具体的，挡合板14沿着动力板2夹层内的导向杆35滑动，导向杆35可设计对应于三个通水孔15的3根导向杆35，导向杆35与动力板2内壁后端相接处设有适于液压油渗入的通孔，推力块13设于导向杆35内腔中的挡合板14与动力板2内壁后端之间。
设计的若干通水孔15配合挡水板14用于防止动力板2在做回转运动时，防止由于水的反作用力，造成推进装置遇到较大阻力而导致前进的停顿。当两块动力板2做回转运动时，挡合板14下方的液压油回流，推力块13落下，压紧弹簧16伸展，从而落下挡合板14，通水孔15开通。使水流通过通水孔15，可以较大程度的较少动力板2在张开时遇到的阻力。当动力板2回转运动完毕，液压油使推力块13上升，克服压紧弹簧16的弹力并将挡合板14上推，挡住通水孔15。
挡合板14下方的液压油通过油管与油缸28相通，液压油管4设配置有二位二通电磁阀26和二位二通电磁阀27。当两块动力板2需要处于张合运动时，二位二通电磁阀26、27通右位，液压油由进油孔41回到油缸28。当动力板2处于静止状态时，挡合板14需要闭合，二位二通电磁阀26、27通左位，液压油由进油孔41输往挡合板14，压缩弹簧，闭合通水孔15。二位二通电磁阀26起保护二位二通电磁阀27的作用。
参考图8，所述收容腔包括管状结构的主体外壳4301，该主体外壳4301的第一端4302封闭，第二端4303开口；所述主体外壳4301内或主体外壳4301第二端4303开口处设有防水隔层4304；所述防水隔层4304与所述主体外壳4301形成封闭腔体；所述封闭腔体内设有防水及防溢光隔层4305；所述防水及防溢光隔层4305将所述封闭腔体分隔为第一腔体4306和第二腔体4307；所述第一腔体4306由防水及防溢光隔层4305和主体外壳4301构成；所述第二腔体4307由防水及防溢光隔层4305、主体外壳4301和防水隔层4304构成；所述第一腔体4306内安装有图像采集器4308，所述第二腔体4307内安装有照明装置4309。
所以本发明实施例将图像采集器4308和照明装置4309分别安装在两个腔体中，图像采集器4308在前，照明装置4309在后，并中间以防水及防溢光隔层分隔层4305，照明装置4309的光线只能从主体外壳4301侧壁发出，照亮水下探测装置周围的环境，提高图像采集器4308拍摄的画面质量。照明装置4309的光线受防水及防溢光隔层4305阻挡，不能直接进入图像采集器4308所在腔体，不会在图像采集器4308前的主体外壳4301前形成影响拍摄效果的反光。
水下探测装置还包括一与控制单元电性连接的转弯驱动组件；转弯驱动组件包括与两个连接主杆12远离设有u形滑槽1的端部分别连接的方向控制伸缩杆18，以及设于方向控制伸缩杆18上的旋转节组件；方向控制伸缩杆18适于通过一动力驱动器与控制单元电性连接，以及旋转节组件包括适于通过一驱动器与控制单元电性连接的旋转件10，以及设于旋转件10上的与控制单元电性连接的角度传感器，角度传感器用于实施检查旋转件10的旋转角度，并将旋转角度发送至控制单元，控制单元实时控制旋转件10的旋转角度使旋转至设定角度。
参考图5，当水下探测装置需要转弯时，两个连接主杆12远离设有u形滑槽1的端部分别连接的方向控制伸缩杆18在控制单元的控制下，伸缩形成一定角度差，同时旋转件10旋转制定角度，从而在两块动力板2推动下完成转弯。如：以俯视角度，若旋转件10需要左转弯，由远程操作人员给出偏转角度，动力室8中的控制单元经过计算，控制水下探测装置右侧的方向控制杆伸长x单位长度，左侧的方向控制杆收缩y单位长度，旋转件10向左旋转α角，由此装置首侧的两边形成一定角度差，使装置在两块动力板2的推动前进下，完成转弯。
水下探测装置还包括设于动力室8下方底盘底部的重力平衡机构11；重力平衡机构11包括位于上层的重力感应组件和位于下层的重力调节组件。
参考图6，重力感应组件包括设于中心的重心感应块31、分别与重心感应块31的前、后、左、右四方位垂直连接于重心感应块31上的传力杆30，以及分别设于四方位的传力杆30上的重心压力传感器29；重心压力传感器29与控制单元电性连。
参考图7，重力调节组件包括设于中心的的重心平衡块、分别与重心感应块31的前、后、左、右四方位垂直连接于重心感应块31上的平衡伸缩杆32，以及分别设于四方位的平衡伸缩杆32上的重心压力检测器34；重心压力检测器34与控制单元电性连接。
当本发明的水下探测装置发生倾斜时，底盘底部的重力感应组件中的重心感应块31发生位移趋向，通过传力杆30对重心压力传感器23的压力发生变化，同时重心压力传感器23将压力偏差传递给控制单元。随后重力调节组件的平衡伸缩杆32接收来自控制单元的倾斜调节信号，并伸缩改变重力调节组件的长度，使重力平衡块33位移，从而达到平衡重力，纠正倾斜角度的效果。
当本发明的水下探测装置需要进行上下沉浮时，控制单元接收远程操作人员给出的沉浮距离信号，并计算出首尾倾斜角度。随后控制转弯驱动组件，同时通过重力调节组件，随后在动力控制机构的推进下实现沉浮。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。