自动避让障碍物的万向推进装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种自动避让障碍物的万向推进装置，包括机身及用于给所述万向推进装置供应浮力的浮体，所述机身包括机身架、推进器、电池盒及用于调整万向推进装置受力的受力调整结构；所述浮体可自转地安装在所述机身架的上部，所述推进器、所述受力调整结构及所述电池盒设置在所述机身架；所述浮体的最大横截面面积大于所述机身的最大横截面的面积；所述万向推进装置做直线前进运动时，所述浮体碰触障碍物后，所述机身架绕所述浮体的自转轴转动。通过上述结构，本发明专利技术所述的自动避让障碍物的万向推进装置性能可靠、能自动躲避障碍物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能在水中实现避让功能的装置，特别涉及一种自动避让障碍物的万向推进装置。
技术介绍
中国专利CN202038437公开了一种具有新型避障装置的小型水面机器人，其具有躲避障碍的功能，而其实现躲避障碍的功能是依靠大量传感器和单片机处理器才得以实现。但这款避障装置存在以下一些问题：一方面，由于采用大量的传感器和单片机，所以制作成本会较高；一方面，由于传感器及单片机较多，所涉及的电连接及信号传输较多，从而导致电路出现问题的机率较高；最后，由于主要采用传感器和单片机结构，成本较高，若要转化用于玩具领域，不适合成本预算。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足，提供一种结构巧妙的自动避让障碍物的万向推进装置，其能在水中实现自动避让障碍物的功能。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种自动避让障碍物的万向推进装置，包括机身及用于给所述万向推进装置供应浮力的浮体，所述机身包括机身架、推进器、电池盒及用于调整万向推进装置受力的受力调整结构；所述浮体可自转地安装在所述机身，所述推进器、所述受力调整结构及所述电池盒设置在所述机身架；所述浮体的最大横截面面积大于所述机身的最大横截面的面积；所述万向推进装置在水中直线运动时，所述浮体碰触障碍物后，所述机身以所述浮体的自转轴为转动轴转动。作为优选，所述浮体的自转轴与作用于所述推进器的推力的方向垂直，且所述浮体的自转轴与作用于所述推进器的推力的作用线不相交。作为优选，所述浮体的自转轴位于浮体的中心。作为优选，所述受力调整结构包括一平衡块及至少一块阻流板，所述平衡块及阻流板设置在所述机身架；所述推进器设置在所述机身架的中部，所述电池盒位于所述推进器的第一侧，所述平衡块及阻流板位于所述推进器的第二侧；所述推进器的第一侧与所述推进器的第二侧为相反方向的两侧；所述阻流板的阻流面平行于所述浮体的自转轴线；至少一块阻流板的阻流面与作用于所述推进器的推力的相反方向成锐角。作为优选，所述阻流板设有两块或三块，至少两块阻流板的阻流面与作用于所述推进器的推力的相反方向成锐角。作为优选，还包括控制板，所述控制板上设有控制电路，所述控制电路包括湿敏开关/声控开关，所述控制电路与电池盒及电机连接。作为优选，所述浮体的底面设有垂直尾翼；所述垂直尾翼位于所述浮体的后部且分布于浮体中线的两侧。作为优选，所述推进器包括电机及螺旋桨，所述螺旋桨安装在所述电机的转轴上；机身架对应螺旋桨的位置设置十字保护网。作为优选，所述浮体内设有摄像头、GPS定位仪及计时器。作为优选于，还包括一袋状的过滤网及一水泵；所述水泵设置于所述机身架，所述水泵的进水口连接一水管，所述过滤网设于所述机身架，所述过滤网的出水侧与所述水管的进口相互连接。作为优选，所述控制板上还设有用于接收遥控信号的信号接收模块，所述信号接收模块与控制电路连接。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：通过上述结构，本专利技术所述的自动避让障碍物的万向推进装置结构简单巧妙、性能可靠、成本低廉、能在水中自动躲避障碍物，用途广泛，产品尺寸能根据实际需求设计。若做成玩具，观赏性好，有趣并使人心情愉悦；小孩子可使用附件钓杆钓起移动着的在浮体上的搭载物作为奖赏，既让小孩体会到成就感又提升了小孩的手脑配合能力。本专利技术也可作为一种清洁设备使用，放在水中，无需人工照料即可实现打捞清洁。本专利技术还可作为一种水中的侦察设备，结合GPS定位及计时器，可以水下摄影，对水中情况进行监测和记录。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的结构侧面示意图；图3是本专利技术的分解示意图；图4是本专利技术的局部结构的爆炸图(搭载物和浮体没有在图中表示)；图5是本专利技术的局部结构俯视图(搭载物和浮体没有在图中表示)；图6是本专利技术的前行状态下的原理图；图7是本专利技术的避障的原理图；图8是本专利技术的自动修正航向的原理图；图9是本专利技术清理水下杂物的原理示意图。图中：1—机身架；101—保护壳；102—电池盒；103—控制板；104—插头；105—平衡块；106—第一阻流板；107—第二阻流板；108—第三阻流板；2—推进器；201—螺旋桨；202—电机；3—浮体；301—垂直尾翼；4—搭载物；51—水泵；52—过滤袋。现结合附图与具体实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式参阅图1至图5所示，本专利技术所述的一种自动避让障碍物的万向推进装置，包括机身及用于给所述万向推进装置供应浮力的浮体3；机身包括机身架1、推进器2、电池盒102、平衡块105及控制板103。浮体的最大横截面面积大于机身的最大横截面的面积，即使从俯视角度观察万向推进装置时浮体完全覆盖了机身，即使万向推进装置碰到水上障碍物时浮体先与机身碰上。浮体3采用轻质发泡材料或其它轻质材料做成实心体，也可利用其它非轻质材料做成空心体；浮体3的侧面及上表面覆盖较光滑的塑胶材料，这样可以减少本装置在水中移动时的阻力。浮体3可根据需求设置摄像头、水声信息记录仪(例如声纳装置)、GPS定位仪及计时器。浮体可自转地安装在所述机身，具体地，浮体3的中心设置一轴承，对应该轴承在机身架1上设有一轴体，浮体3通过轴体及轴承配合可自转地安装在机身架1的上部；本专利技术中，浮体可自转地安装在所述机身上后，浮体和机身皆可实现自转，且两者的自转轴重合。浮体3的底面设有两个垂直尾翼301，当浮体3区分前部及后部时，垂直尾翼301位于浮体的后部且分布于浮体中线的两侧；垂直尾翼的横截面可为两端窄中间宽的形状且两个垂直尾翼相互平行的形状，也可为圆形。垂直尾翼301的作用在于：当本装置向前移动时，浮体3的前部自动调节至与航向前方相同。推进器2设置在机身架1的中部；推进器2包括电机202及螺旋桨201，螺旋桨201安装在电机202的转轴上。机身架1对应螺旋桨202的位置设置十字保护网，十字保护网可以避免水中的杂物卡紧螺旋桨201。轴体的轴线与电机202的转轴相互垂直，且轴体的轴线与电机202转轴的轴线不相交。电池盒102设置在机身架1且位于推进器2的一侧；对应电池盒102配设有用于电池充电的插头104；或对应电池盒102配置微型USB充电端口。电池盒102的外部采用弧面，减少了流水对其的阻力。电池盒102的长度方向轴线与电机202的转轴平行。电池盒结构形式不限定，只要能满足使用需求即可。作为另一种实施例，电池盒可为非充电电池的电池盒，
即无需配设用于充电的插头或充电端口。电机202设有转轴一端的相反端旁侧的机身架1上设有保护壳101，控制板103安装在保护壳101内；控制板103上设有控制电路，控制电路包括湿敏开关/声控开关、PCB板及IC芯片。控制电路与电池盒102里面的电源及电机202连接，通过控制板103改变输给电机202的电流大小，实现电机202输出功率的大小变化，以控制游泳鸭移动的快慢。所述电流也可以是脉冲电流，其可通过调整所述脉冲的宽度、振幅、周期及电流大小中的至少一个参数，去实现输出功率的改变，从而控制游泳鸭向前移动速度的变化。控制板103上还设有用于接收遥控信号的信号接收元件，信号接收元件可为红外信号接收管或WIFI信号接收器或蓝牙接收器，信号接收元件与控制电路连接。浮体3上还设有用于指示电池充电状态的LED指示灯，LED指示灯与控制电路连接。平衡块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动避让障碍物的万向推进装置，其特征在于，包括机身及用于给所述万向推进装置供应浮力的浮体，所述机身包括机身架、推进器、电池盒及用于调整万向推进装置受力的受力调整结构；所述浮体可自转地安装在所述机身，所述推进器、所述受力调整结构及所述电池盒设置在所述机身架；所述浮体的最大横截面面积大于所述机身的最大横截面的面积；所述万向推进装置在水中直线运动时，所述浮体碰触障碍物后，所述机身以所述浮体的自转轴为转动轴转动。

【技术特征摘要】
1.一种自动避让障碍物的万向推进装置，其特征在于，包括机身及用于给所述万向推进装置供应浮力的浮体，所述机身包括机身架、推进器、电池盒及用于调整万向推进装置受力的受力调整结构；所述浮体可自转地安装在所述机身，所述推进器、所述受力调整结构及所述电池盒设置在所述机身架；所述浮体的最大横截面面积大于所述机身的最大横截面的面积；所述万向推进装置在水中直线运动时，所述浮体碰触障碍物后，所述机身以所述浮体的自转轴为转动轴转动。2.根据权利要求1所述的自动避让障碍物的万向推进装置，其特征在于，所述浮体的自转轴与作用于所述推进器的推力的方向垂直，且所述浮体的自转轴与作用于所述推进器的推力的作用线不相交。3.根据权利要求1所述的自动避让障碍物的万向推进装置，其特征在于，所述浮体的自转轴位于浮体的中心。4.根据权利要求1或3所述的自动避让障碍物的万向推进装置，其特征在于，所述受力调整结构包括一平衡块及至少一块阻流板，所述平衡块及阻流板设置在所述机身架；所述推进器设置在所述机身架的中部，所述电池盒位于所述推进器的第一侧，所述平衡块及阻流板位于所述推进器的第二侧；所述推进器的第一侧与所述推进器的第二侧为相反方向的两侧；所述阻流板的阻流面平行于所述浮体的自转轴线；至少一块阻流板的阻流面与作用于所述推进器的推力的相反方向成锐角。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢东涛，
申请(专利权)人：谢东涛，
类型：发明
国别省市：广东;44