一种用于水下感知与取样的机器人制造技术

本发明专利技术提供一种用于水下感知与取样的机器人，属于水下实验设备领域，其结构包括支架、水平推进器、密封舱、平衡浮力舱、GPS和垂直推进器，所述支架内设置有密封舱，密封舱内设置有感知、取样以及控制系统，控制系统与GPS连接，支架上还设置有用以驱动水下机器人实现水平或垂直运动的水平推进器和垂直推进器，以及在水平推进器和垂直推进器辅助作用下实现水下机器人平衡的平衡浮力舱。本发明专利技术采用六个推进器和平衡浮力舱，摄像头，三轴加速度计实现水下机器人感知、取样与自平衡，提高了试验效率，降低了能源消耗；水下机器人上浮至水面时，可通过GPS无线发送相关数据至监控中心，水下也可以通过以太网实时传输相关信息至母船，操作简单，节约成本。

A robot for underwater sensing and sampling

The invention provides a robot for underwater sensing and sampling, which belongs to the field of underwater experimental equipment. The structure of the robot includes a bracket, a horizontal propeller, a sealed cabin, a balanced buoyancy cabin, a GPS and a vertical propeller. Connected with GPS, the bracket is also provided with horizontal and vertical thrusters to drive the underwater vehicle to achieve horizontal or vertical motion, and a balanced buoyancy chamber to achieve the balance of the underwater vehicle with the assistance of horizontal and vertical thrusters. The invention adopts six thrusters and balanced buoyancy cabin, camera and three-axis accelerometer to realize the perception, sampling and self-balancing of the underwater vehicle, improves the test efficiency and reduces the energy consumption; when the underwater vehicle floats to the water surface, the relevant data can be sent to the monitoring center by GPS wireless, and the underwater can also be passed through the ether. The network can transmit relevant information to the mother ship in real time. The operation is simple and the cost is saved.

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下感知与取样的机器人
本专利技术涉及一种水下实验设备，具体地说是一种用于水下感知与取样的机器人。
技术介绍
水下感知与取样机器人是一种高效的水下环境感知与检测设备，可有效地实现海洋资源的开发及海洋环境的监测。但现有的水下感知与取样机器人在水中悬浮时平衡性、稳定性差，运行时速度响应慢，具有较大的滞后性。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种用于水下感知与取样的机器人。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于水下感知与取样的机器人，包括支架、水平推进器、密封舱、平衡浮力舱和垂直推进器，所述支架内设置有密封舱，密封舱内设置有感知、取样以及控制系统，支架上设置有用以驱动水下机器人实现水平或垂直运动的水平推进器和垂直推进器，以及在水平推进器和垂直推进器辅助作用下实现水下机器人平衡的平衡浮力舱。所述密封舱内设置有控制电路板、摄像头、电源和三轴加速度计，控制电路板驱动摄像头采集图像并存储、处理，根据图像信息水下机器人实现水下信息感知和取样，控制电路板采集三轴加速度计信号，控制水平推进器和垂直推进器实现水下机器人的平衡，提高水下机器人的稳定性。所述机器人上浮至水面时，控制电路板通过GPS无线发送相关数据至监控中心；下潜至水下时，控制电路板通过以太网实时传输相关信息至母船。所述支架为方体形框架结构，或以方体形框架为基础的框架结构。所述水平推进器有两个，分别位于方体形框架的后下方。所述平衡浮力舱有两个，位于密封舱的顶部，分设在密封舱的左右两侧。所述垂直推进器有4个，分别位于方体形框架的四个角上。本专利技术的一种用于水下感知与取样的机器人与现有技术相比，所产生的有益效果是1）本专利技术采用六个推进器和平衡浮力舱，摄像头，三轴加速度计实现水下机器人感知、取样与自平衡，提高了试验效率，降低了能源消耗。2）水下机器人上浮至水面时，可通过GPS无线发送相关数据至监控中心，水下也可以通过以太网实时传输相关信息至母船，操作简单，节约成本。附图说明附图1为本专利技术的主视结构示意图；附图2为图1的俯视结构示意图；附图3为图1的左视结构示意图；附图4为本专利技术的立体结构示意图；附图5为密封舱内感知、取样以及控制系统的连接结构示意图。图中，1、支架，2、水平推进器，3、密封舱，4、平衡浮力舱，5、GPS，6、垂直推进器，7、控制电路板，8、摄像头，9、电源，10、三轴加速度计，11、母船。具体实施方式下面结合附图1-5对本专利技术的一种用于水下感知与取样的机器人作以下详细地说明。如附图1-4所示，本专利技术的一种用于水下感知与取样的机器人，其结构包括支架1、水平推进器2、密封舱3、平衡浮力舱4、GPS5和垂直推进器6，所述支架1为方体形框架结构，其内设置有密封舱3，密封舱3内设置有感知、取样以及控制系统，控制系统与GPS5连接，支架1上还设置有用以驱动水下机器人实现水平或垂直运动的水平推进器2和垂直推进器6，以及在水平推进器2和垂直推进器6辅助作用下实现水下机器人平衡的平衡浮力舱4。所述水平推进器2有两个，分别位于方体形框架的后下方；平衡浮力舱4有两个，位于密封舱3的顶部，分设在密封舱3的左右两侧；垂直推进器6有4个，分别位于方体形框架的四个角上。如附图5所示，密封舱3内设置有控制电路板7、摄像头8、电源9和三轴加速度计10，控制电路板7驱动摄像头8采集图像并存储、处理，根据图像信息水下机器人实现水下信息感知和取样，控制电路板7采集三轴加速度计10信号，控制水平推进器2和垂直推进器6实现水下机器人的平衡，提高水下机器人的稳定性。机器人上浮至水面时，控制电路板7通过GPS5无线发送相关数据至监控中心；下潜至水下时，控制电路板7通过以太网实时传输相关信息至母船11。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水下感知与取样的机器人，包括支架（1）、水平推进器（2）、密封舱（3）、平衡浮力舱（4）和垂直推进器（6），其特征在于，所述支架（1）内设置有密封舱（3），密封舱（3）内设置有感知、取样以及控制系统，支架（1）上设置有用以驱动水下机器人实现水平或垂直运动的水平推进器（2）和垂直推进器（6），以及在水平推进器（2）和垂直推进器（6）辅助作用下实现水下机器人平衡的平衡浮力舱（4）。

【技术特征摘要】
1.一种用于水下感知与取样的机器人，包括支架（1）、水平推进器（2）、密封舱（3）、平衡浮力舱（4）和垂直推进器（6），其特征在于，所述支架（1）内设置有密封舱（3），密封舱（3）内设置有感知、取样以及控制系统，支架（1）上设置有用以驱动水下机器人实现水平或垂直运动的水平推进器（2）和垂直推进器（6），以及在水平推进器（2）和垂直推进器（6）辅助作用下实现水下机器人平衡的平衡浮力舱（4）。2.根据权利要求1所述的用于水下感知与取样的机器人，其特征在于，密封舱（3）内设置有控制电路板（7）、摄像头（8）、电源（9）和三轴加速度计（10），控制电路板（7）驱动摄像头（8）采集图像并存储、处理，根据图像信息水下机器人实现水下信息感知和取样，控制电路板（7）采集三轴加速度计（10）信号，控制水平推进器（2）和垂直推进器（6）实现水下机器人的平衡，提高水下机器人的稳定性。3.根据权利要求2所述的一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：管志光，张东，王恒玉，姜茹，李建金，马仁龙，杨涛，王磊，魏会心，杨远山，张尊儒，
申请(专利权)人：山东省科学院自动化研究所，山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东,37