水下多轴机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机器人，尤其涉及一种水下多轴机器人。
【背景技术】
[0002]水下无人机器人是一种能在水下拍摄，摄影，探险，打捞，海洋生态调查，水下工程施工的设备；通常使用多个螺旋桨及电机作为推进器，并通过电机驱动螺旋桨同步转动，且通调整螺旋桨的角度，实现水下无人机器人的航行；例如将螺旋桨调整成水平状态，可以使水下无人机器人垂直上浮或下潜，将螺旋桨调整成竖直状态，可以使水下无人机器人水平地前进或后退；然而，上述这种结构需要增加螺旋桨的转向结构，不但使水下无人机器人的结构复杂，成本高昂，不能广泛地民用普及，而且使其自身负荷大，遥控操作不方便，导致反应迟钝，航行不稳定。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种通过多轴螺旋桨控制水下运动，结构简单、成本低、且航行稳定，控制方便的水下多轴机器人。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供的水下多轴机器人包括水面漂浮控制箱及水下机器人，所述水下机器人包括机体、水下感应运行控制器、电机调速控制器、摄像机、四个无刷潜水电机及螺旋桨，所述水下感应运行控制器、所述电机调速控制器及所述摄像机安装于所述机体内，所述水下感应运行控制器分别所述电机调速控制器及所述摄像机电连接并且通过电缆与所述水面漂浮控制箱连接，四个所述无刷潜水电机分别安装于所述机体前、后及左、右，各所述无刷潜水电机分别与所述电机调速控制器电连接，所述螺旋桨的中心轴水平地安装于所述无刷潜水电机的输出端。
[0005]与现有技术相比，本实用新型在所述机体上设置无刷潜水电机，在所述无刷潜水电机的输出端连接螺旋桨，并且使所述螺旋桨的中心轴水平地安装，通过设置所述水下感应运行控制器及所述电机调速控制器，利用所述水下感应运行控制器控制所述电机调速控制器，使所述电机调速控制器分别驱动各个无刷潜水电机转动，当各个无刷潜水电机的转速不同时会驱使所述水下机器人产生不同的运动状态，从而实现下潜、上浮、前进、后退、悬停、转向及自转等动作；并将所述水下机器人与所述水面漂浮控制箱电连接，只需通过无线遥控器与所述所述水面漂浮控制箱通讯，即可实现控制所述水下机器人，因此，本实用新型具有结构简单，成本低，通过所述水下感应运行控制器及所述电机调速控制器自动调节各螺旋桨的转速实现自稳，从而使其航行稳定、控制方便，实现在水下航行的各种运动状态。
[0006]较佳地，所述水面漂浮控制箱包括图传发射机、遥控接收机及动力锂电池，所述图传发射机、所述遥控接收机及动力锂电池分别与所述水下感应运行控制器电连接。通过设置图传发射机、摇迭接收机，可以实现岸上与水下之间的无线通讯连接，从而实时控制所述水下机器人，而所述水下机器人则向岸上实时回传图像。
[0007]较佳地，所述水下感应运行控制器具有CPU和具有电子陀螺仪、电子罗盘、加速度感应器、水压传感器及地磁感应器中的一种或多种。通过设置多种感应元件，可以使所述水下机器人实现自我稳定及自动控制，从而使岸上人员控制更加简单、方便。
[0008]较佳地，所述机体包括主体及透明防水外壳，所述透明防水外壳密封于所述水下感应运行控制器、所述电机调速控制器及所述摄像机外；所述主体承载所述无刷潜水电机。
[0009]较佳地，所述水下机器人还包括机械手，所述机械手安装于所述机体外并与所述水下感应运行控制器电连接。通过设置机械手，所述机械手能在水下进行简单的作业，使所述水下机器人功能更强大。
[0010]较佳地，所述摄像机通过云台安装于所述机体上。设置所述云台可以使所述摄像机的摄影角度大大增大，实现灵活拍摄。
[0011]较佳地，所述水下机器人还包括声纳和/或图像定位系统。设置所述声纳和/或图像定位系统可以实现自行探测及锁定目标。
[0012]较佳地，所述无刷潜水电机为全浸入式，所述无刷潜水电机的转子的线圈采用双绝缘漆包线，定子矽钢片在绕好线圈后用硅胶密封，永磁片及轴承密封在机身上，外接线直接用所述线圈的漆包线延到机器内部，在固定不动的线上做灌硅胶密封，所述无刷潜水电机没有中空部分，在水深多少时都不受影响。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型水下多轴机器人的结构示意图。
[0014]图2是本实用新型水下多轴机器人垂直上下运动时各螺旋桨的转速示意图。
[0015]图3是本实用新型水下多轴机器人前后运动时各螺旋桨的转速示意图。
[0016]图4是本实用新型水下多轴机器人左右运动时各螺旋桨的转速示意图。
[0017]图5是本实用新型水下多轴机器人自转运动时各螺旋桨的转速示意图。
【具体实施方式】
[0018]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0019]如图1所示，本实用新型水下多轴机器人100包括水面漂浮控制箱1及水下机器人2 ;所述水面漂浮控制箱1包括图传发射机11、遥控接收机12及动力锂电池13 ;所述水下机器人2包括机体21、水下感应运行控制器22、电机调速控制器23、摄像机24、四个无刷潜水电机25及螺旋桨a、b、c、d ;所述图传发射机11、所述遥控接收机12及动力锂电池13分别与所述水下感应运行控制22器电连接，所述动力锂电池13为所述图传发射机11、遥控接收机12以及所述水下机器人2供电。通过设置图传发射机11、摇迭接收机12，可以实现岸上与水下之间的无线通讯连接，从而实时控制所述水下机器人2，而所述水下机器人2则向岸上实时回传图像。所述水下感应运行控制器22、所述电机调速控制器23及所述摄像机24安装于所述机体21内。所述机体21包括主体21a及透明防水外壳21b，所述透明防水外壳21b密封于所述水下感应运行控制器22、所述电机调速控制器23及所述摄像机24外。所述水下感应运行控制器22分别与所述电机调速控制器23及所述摄像机24电连接，并且所述水下感应运行控制器22通过电缆3与所述水面漂浮控制箱1的图传发射机11、遥控接收机12及动力锂电池13电连接，四个所述无刷潜水电机25分别安装于所述机体21前、后及左、右，各所述无刷潜水电机25分别与所述电机调速控制器23电连接，所述电机调速控制器23将直流电变为三相交流电，从而通过控制电压进而控制各个无刷潜水电机25以不同的转速转动；各个螺旋桨的中心轴水平地安装于所述无刷潜水电机25的输出端，使得所有螺旋桨a、b、c、d呈竖直设置。所述摄像机24与所述主体21a之间设有云台26，所述云台26可以使所述摄像机24的摄影角度大大增大，实现灵活拍摄。
[0020]所述无刷潜水电机25的转子的线圈采用双绝缘漆包线，定子矽钢片在绕好线圈后用硅胶密封，永磁片密封在机身上，轴承采用不锈钢，机身为铝合金。外接线直接用线圈的漆包线延到机器内部，在固定不动的线上做灌硅胶密封。因此整个无刷潜水电机25都可浸泡在水里，由于没有中空部分，在水深多少时都不受影响。
[0021]所述水下感应运行控制器22具有CPU、电子陀螺仪、电子罗盘、加速度感应器、水压传感器及地磁感应器。通过设置多种感应元件，感应元件可以探测到所述水下机器人2当前的状态，从而通过CPU的计算，以及电机调速控制器23的调节控制各个无刷潜水电机25的转动速度，进而可以使所述水下机器人2实现自我稳定及自动控制，从而使岸上人员控制更加简单、方便。
[0022]所述水下机器人2还包括机械手(图中未示)，所述机械手安装于所述机体21外并与所述水下感应运行控制器22电连接。通过设置机械手，所述机械手能在水下进行简单的作业，使所述水下机器人2功能更强大。
[0023]综合上述，下面对本实用新型水下多轴机器人100的工作原理进行详细描述，如下:
[0024]工作过程中，所述水下机器人2需要调整潜航状态时，操作