一种混合动力水下机器人平台制造技术

本发明专利技术涉及一种混合动力水下机器人平台，包括壳体，壳体的外轮廓呈仿生鱼形，壳体的一端连接有仿生鱼尾结构，壳体的两侧均设置有推进器；主机舱，主板舱靠近壳体前端的一侧连接有摄像头，主机舱内设置有电子罗盘和控制器；运动控制舱，运动控制舱内安装有俯仰重心调节机构；推进器、电子罗盘和重心调节机构均与电池舱电连接。本发明专利技术的混合动力水下机器人平台采用推进器和仿生鱼尾结构的混合动力驱动设计，大大的提高了机器人在复杂洋流环境下的作业能力；可以搭载多类型检测设备，能够满足复杂的任务需求，能够进行水质提取、检测和拍照等操作，通过抽水舱，可以对不同深度的水质进行采样检测，具有广阔的应用前景。

A hybrid underwater vehicle platform

The invention relates to a hybrid underwater robot platform, which comprises a shell, shell outer profile is bionic fish shape, one end of the casing is connected with a bionic tail structure, both sides of the casing are provided with a propeller; the main cabin, cabin near the front of the shell side board is connected with the camera head, the main cabin is arranged in the electronic compass and controller; motion control module, motion control module is installed in the center of the pitch adjusting mechanism; propeller, electronic compass and gravity adjusting mechanism is connected with the electric battery compartment. The invention of the hybrid water robot platform with hybrid propulsion and bionic tail structure driven design, greatly improve the ability of robot in complex ocean environment; can carry multiple types of testing equipment, to meet the complex needs of the mission, to carry out water extraction, detection and camera operation, by pumping water tank can, on water quality in different depth of sample testing, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力水下机器人平台
本专利技术涉及水下设备
，尤其涉及一种混合动力水下机器人平台。
技术介绍
机器鱼的高速、高效、高伪装性、高机动性、以及强适应性，使得其在军事应用、生物观察以及狭小空间内的检测等方面具有重要应用和迫切需求。但是由于充电问题的限制，现有技术中的机器鱼无法执行长时间远距离的任务，严重限制了机器鱼在水下尤其是海洋中执行任务的能力。目前，大多数的机器鱼都采用多关节串联的驱动方式，这种控制方式较为复杂，不利于对在水中的机器鱼操纵，且结构复杂成本高，份量重。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种混合动力水下机器人平台，以解决上述问题的至少一种。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种混合动力水下机器人平台，包括：壳体，所述壳体的外轮廓呈仿生鱼形，所述壳体的一端连接有仿生鱼尾结构，所述壳体的两侧均设置有推进器；主机舱，所述主板舱位于所述壳体内，且与所述壳体的内侧连接，所述主机舱靠近所述壳体前端的一侧连接有摄像头，所述主机舱内设置有电子罗盘和控制器；运动控制舱，所述运动控制舱分别与与所述主机舱和所述壳体连接，所述运动控制舱内安装有俯仰重心调节机构，所述俯仰重心调节机构的上方设置有固定支架，所述固定支架上方放置有电池舱，所述电池舱通过安装架与所述固定支架连接；抽水舱，所述抽水舱位于所述壳体外侧，且与所述壳体的下端连接；所述推进器、电子罗盘和重心调节机构均与所述电池舱电连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术的混合动力水下机器人平台采用推进器和仿生鱼尾结构的混合动力驱动设计，大大的提高了机器人在复杂洋流环境下的作业能力；可以搭载多类型检测设备，能够满足复杂的任务需求，能够进行水质提取、检测和拍照等操作，通过抽水舱，可以对不同深度的水质进行采样检测，具有广阔的应用前景。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述壳体的一端为镜头防护罩，另一端为后盖板，所述镜头防护罩和所述后盖板通过所述上壳体和所述下壳体连接，所述上壳体向上设置有RF天线，两个所述推进器均设置在所述下壳体的两侧。采用上述进一步方案的有益效果是：采用镜头防护罩，能够对镜头组起到较好的保护作用；采用RF天线，能够实现PC端的无缆操纵，能够实现稳定即时通信。进一步，所述主机舱上端设置有设置有GPS定位模块和通讯模块，所述GPS定位模块和通讯模块均与所述电池舱电连接，所述通讯模块与PC端通过信号连接。采用上述进一步方案的有益效果是：设置GPS定位模块，可以通过PC端上位机查看机器人平台的所在位置，并通过PC端控制机器人平台的游动路径，具有失联自动返航功能；设置通信模块，能够实时的向PC端发送检测信息。进一步，所述主机舱的下端设置有用于安装传感器的水质传感器接口。采用上述进一步方案的有益效果是：水质传感器接口可以搭载不同类型的传感器，可以将机器人平台应用于不同领域，完成如温度、pH值、氨氮含量测试等不同任务。进一步，所述重心调节机构包括：驱动电机，所述驱动电机固定与所述固定支架的后端板连接，所述驱动电机与所述电池舱电连接；第一丝杠，所述第一丝杠的一端与所述驱动电机的输出端连接，另一端与所述固定支架的前端板活动连接；重力块，所述重力块套设在所述第一丝杠外侧，并与所述第一丝杠螺纹连接。采用上述进一步方案的有益效果是：重心调节机构与电子罗盘和控制器结合，当机器人平台收到浪涌作用，自身姿态发生变化时，能够自动做出重心调节的动作，从而保持机器人平台自身姿态的稳定。进一步，所述第一丝杠的下方设置有光电开关。进一步，所述抽水舱包括：舱体，所述舱体与所述下壳体的下端连接，所述舱体前端开设有进水口，所述舱体内设置有步进电机；第二丝杠，所述第二丝杠的一端与步进电机的输出端连接，另一端与舱体活动连接，所述第二丝杠外侧套设有滑块；活塞，所述活塞设置在所述滑块的外侧，且与所述滑块固定连接。进一步，所述抽水舱还包括试剂投放组，所述试剂投放组设置在所述舱体前端。采用上述进一步方案的有益效果是：通过步进电机，结合第二丝杠和滑块来带动活塞运动，能够实现指定地点和指定深度对水样的采集和存储；同时，试剂投放组为一个小舱室，搭载试剂投放组，在其内部提前放好试剂，能够将需要投放的试剂投放到指定地点和指定深度。进一步，两个所述推进器均为螺旋桨推进器。采用上述进一步方案的有益效果是：当机器人平台处于复杂水域中，采用螺旋桨推进器进行驱动，有效的提高了机器人平台在复杂水域中的行进速度和工作效率。进一步，所述仿生鱼尾结构采用软质硅胶材质制成。采用上述进一步方案的有益效果是：仿生鱼尾结构可以轻松拆卸，且具有高韧性和高柔软度，采用仿生鱼尾结构驱动模式的能量转换效率较高。附图说明图1为本专利技术所述混合动力水下机器人平台的俯视图；图2为本专利技术所述混合动力水下机器人平台的主视图；图3为本专利技术所述混合动力水下机器人平台的爆炸视图；图4为本专利技术所述混合动力水下机器人平台的剖视图；图5为本专利技术所述重心调节机构的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：100、壳体；110、镜头防护罩；111、防撞组件；120、后盖板；121、开关；130、上壳体；131、RF天线；140、下壳体；200、仿生鱼尾结构；300、推进器；400、主机舱；410、摄像头；420、GPS定位模块；430、通讯模块；440、红外传感器；450、压力传感器；500、运动控制舱；510、重心调节机构；511、驱动电机；512、第一丝杠；513、重力块；514、光电开关；520、固定支架；521、后端板；522、前端板；530、安装架；540、水质传感器接口；550、防水航插；600、电池舱；700、抽水舱；710、舱体；711、探照灯；720、步进电机；730、第二丝杠；731、滑块；740、活塞；750、试剂投放组。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1-4所示，本专利技术的一种混合动力水下机器人平台，包括壳体100、主机舱400、运动控制舱500、抽水舱700和推进器300。其中，所述壳体100的外轮廓呈仿生鱼形，所述壳体100的一端连接有仿生鱼尾结构200，所述壳体100的两侧均设置有推进器300；所述主板舱400位于所述壳体100内，且与所述壳体100的内侧连接，所述主机舱400靠近所述壳体100前端的一侧连接有摄像头410，所述主机舱400内设置有电子罗盘和控制器；所述运动控制舱500分别与与所述主机舱400和所述壳体100连接，所述运动控制舱500内安装有重心调节机构510，所述重心调节机构510的上方设置有固定支架520，所述固定支架520上方放置有电池舱600，所述电池舱600通过安装架530与所述固定支架520连接；所述抽水舱700位于所述壳体100外侧，且与所述壳体100的下端连接；所述推进器300、电子罗盘和重心调节机构510均与所述电池舱600电连接。优选的，本专利技术的控制器为STM32控制主板。相对于现有技术，本专利技术的混合动力水下机器人平台以箱豚科热带盒子鱼为原型，采用单关节的仿生鱼尾机构200驱动的仿生设计，将动力推进对周围环境造成的干扰降到最低，推进效率高达80％，保证续航时间。采用推本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力水下机器人平台，其特征在于，包括：壳体(100)，所述壳体(100)的外轮廓呈仿生鱼形，所述壳体(100)的一端连接有仿生鱼尾结构(200)，所述壳体(100)的两侧均设置有推进器(300)；主机舱(400)，所述主板舱(400)位于所述壳体(100)内，且与所述壳体(100)的内侧连接，所述主机舱(400)靠近所述壳体(100)前端的一侧连接有摄像头(410)，所述主机舱(400)内设置有电子罗盘和控制器；运动控制舱(500)，所述运动控制舱(500)分别与所述主机舱(400)和所述壳体(100)连接，所述运动控制舱(500)内安装有重心调节机构(510)，所述重心调节机构(510)的上方设置有固定支架(520)，所述固定支架(520)上方放置有电池舱(600)，所述电池舱(600)通过安装架(530)与所述固定支架(520)连接；抽水舱(700)，所述抽水舱(700)位于所述壳体(100)外侧，且与所述壳体(100)的下端连接；所述推进器(300)、电子罗盘和重心调节机构(510)均与所述电池舱(600)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力水下机器人平台，其特征在于，包括：壳体(100)，所述壳体(100)的外轮廓呈仿生鱼形，所述壳体(100)的一端连接有仿生鱼尾结构(200)，所述壳体(100)的两侧均设置有推进器(300)；主机舱(400)，所述主板舱(400)位于所述壳体(100)内，且与所述壳体(100)的内侧连接，所述主机舱(400)靠近所述壳体(100)前端的一侧连接有摄像头(410)，所述主机舱(400)内设置有电子罗盘和控制器；运动控制舱(500)，所述运动控制舱(500)分别与所述主机舱(400)和所述壳体(100)连接，所述运动控制舱(500)内安装有重心调节机构(510)，所述重心调节机构(510)的上方设置有固定支架(520)，所述固定支架(520)上方放置有电池舱(600)，所述电池舱(600)通过安装架(530)与所述固定支架(520)连接；抽水舱(700)，所述抽水舱(700)位于所述壳体(100)外侧，且与所述壳体(100)的下端连接；所述推进器(300)、电子罗盘和重心调节机构(510)均与所述电池舱(600)电连接。2.根据权利要求1所述一种混合动力水下机器人平台，其特征在于，所述壳体(100)的一端为镜头防护罩(110)，另一端为后盖板(120)，所述镜头防护罩(110)和所述后盖板(120)通过所述上壳体(130)和所述下壳体(130)连接，所述上壳体(130)向上设置有RF天线(131)，两个所述推进器(300)分别设置在所述下壳体(140)的两侧。3.根据权利要求1所述一种混合动力水下机器人平台，其特征在于，所述主机舱(400)上端设置有GPS定位模块(420)和通讯模块(430)，所述GPS定位模块(420)和通讯模块(430)均与所述电池舱(600)电连接，所述通讯模块(430)与PC端通过信号连接。4.根据权利要求3所述一种混合动力水下...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊明磊，姜珊珊，李阳，张杰，王戋，刘召斌，
申请(专利权)人：博雅工道北京机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11