一种浮潜式作业机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种浮潜式作业机器人，包括机器人本体和与所述机器人本体相连接的若干浮潜桶，所述浮潜桶对称的位于所述机器人本体的两侧，所述机器人本体包括壳体，所述壳体为梭形结构，所述壳体内分为控制室和动力室，本发明专利技术通过水泵改变浮潜桶内的蓄水量从而改变浮潜桶的浮力，使机器人下潜或上浮，实现了特殊位置悬停作业，前测距声纳探测机器人前进路线上的障碍物，舵机驱动舵叶辅助机器人灵活转向从而避开障碍物，后测距声纳探测机器人身后是否有鱼类接近，控制模块读取预先存放在存储模块内的鱼类天敌音频文件并通过声响驱鱼器进行播放从而驱走鱼群，对环境的抗干扰能力强，生存系数高，安全性好。

【技术实现步骤摘要】
一种浮潜式作业机器人
本专利技术涉及机器人技术设备领域，特别涉及一种浮潜式作业机器人。
技术介绍
随着对海洋科学研究和海洋开发的深化与发展，在浅滩、滩涂、海洋、湖泊等环境中勘察探测的工作越来越多。现代工程勘察探测技术趋于完善的今天，水下勘测虽然已有发展，但依然面临着水下环境恶劣危险、人的潜水深度有限无法到达、不确定因素过多等困难。而在水下建筑工程入桥墩大坝的勘测又直接关系着人们的生命财产安全，因此发展一种水下机器人代替人类实现水下勘测任务就变得十分重要。而现有的水下机器人存在对环境的抗干扰能力弱、能耗大、噪声大、扰动大、不能在特殊位置悬停作业及无法长时间大范围实施勘测作业等缺点。
技术实现思路
(一)解决的技术问题为了解决上述问题，本专利技术提供了一种浮潜式作业机器人，通过水泵改变浮潜桶内的蓄水量从而改变浮潜桶的浮力，使机器人下潜或上浮，实现了特殊位置悬停作业，前测距声纳探测机器人前进路线上的障碍物，舵机驱动舵叶辅助机器人灵活转向从而避开障碍物，后测距声纳探测机器人身后是否有鱼类接近，控制模块读取预先存放在存储模块内的鱼类天敌音频文件并通过声响驱鱼器进行播放从而驱走鱼群，对环境的抗干扰能力强，生存系数高，安全性好。(二)技术方案一种浮潜式作业机器人，包括机器人本体和与所述机器人本体相连接的若干浮潜桶，所述浮潜桶对称的位于所述机器人本体的两侧，所述机器人本体包括壳体，所述壳体为梭形结构，所述壳体内分为控制室和动力室，所述动力室位于所述控制室的下方，所述动力室与所述控制室之间设有第一隔板，所述动力室的中间设有推进器，所述推进器固定于所述壳体的底部内侧，所述推进器的推进轴贯穿所述壳体的底部并伸出所述壳体的下方，所述推进轴通过耐磨密封圈与所述壳体的底部相连接，所述推进轴的端部设有螺旋桨，所述动力室的一侧设有舵机，所述舵机位于所述壳体的背面内侧，所述舵机的舵轴贯穿所述壳体的底部并伸出所述壳体的下方，所述舵轴也通过耐磨密封圈与所述壳体的底部相连接，所述舵轴的端部设有舵叶，所述动力室的另一侧设有蓄电模块，所述蓄电模块位于所述壳体的正面内侧，所述蓄电模块设有电量检测器，所述控制室的中间设有控制模块，所述控制室的一侧设有图像处理模块，所述图像处理模块位于所述壳体的正面内侧，所述控制室的另一侧设有存储模块，所述存储模块位于所述壳体的背面内侧，所述控制室内还设有无线通信模块和GPS定位模块，所述无线通信模块位于所述图像处理模块与所述控制模块之间，所述GPS定位模块位于所述控制模块与所述存储模块之间，所述动力室内还设有若干旋转电机，所述旋转电机均匀对称的设于所述壳体的两个正面内侧，所述旋转电机的旋转轴贯穿所述壳体的侧面并伸出于所述壳体，所述旋转轴通过所述耐磨密封圈与所述壳体的侧面相连接，所述旋转轴的端部与所述浮潜桶的外侧相连接，所述浮潜桶包括桶体，所述桶体内分为蓄水室和泵力室，所述泵力室位于所述蓄水室的下方，所述蓄水室与所述泵力室之间设有第二隔板，所述泵力室内居中的设有水泵，所述水泵的第一水管贯穿所述第二隔板并伸入所述蓄水室，所述第一水管通过所述耐磨密封圈与所述第二隔板相连接，所述水泵的第二水管贯穿所述桶体的底部并伸出于所述桶体，所述第二水管通过所述耐磨密封圈与所述桶体的底部相连接，所述蓄水室内设有液位传感器，所述液位传感器位于所述第二隔板的上表面，所述壳体的正面居中的设有摄像头，所述壳体的正面两侧对称的设有若干前测距声纳，所述壳体的背面两侧对称的设有若干后测距声纳，所述壳体的背面还设有一对声响驱鱼器，所述声响驱鱼器对称的位于所述壳体的背面，所述壳体的顶部设有太阳能光伏板，所述摄像头、所述前测距声纳、所述后测距声纳、所述液位传感器和所述存储模块连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端分别连接所述水泵、所述旋转电机、所述推进器、所述舵机、所述图像处理模块和所述声响驱鱼器，所述控制模块通过所述GPS定位模块与GPS定位卫星相互连接，所述控制模块通过所述无线通信模块与远端的作业中心相互连接，所述太阳能光伏板与所述蓄电模块电性连接，所述蓄电模块为所述控制模块提供工作电压。进一步的，所述浮潜桶的数量至少为4以上的偶数个。进一步的，所述液位传感器选用静压投入式液位传感器。进一步的，所述旋转电机选用RS-380SH型步进电机。进一步的，所述摄像头选用3D高清夜视摄像头。进一步的，所述存储模块预先存放离线地图包和鱼类天敌的音频文件。进一步的，所述GPS定位模块选用ET-318SiRFStarIIIGPS芯片组。进一步的，所述无线通信模块为2G、3G或4G通信模组。进一步的，所述控制模块选用32位ARM控制器LPC1768。进一步的，所述太阳能光伏板为单晶硅太阳能光伏板。(三)有益效果本专利技术提供了一种浮潜式作业机器人，通过水泵改变浮潜桶内的蓄水量从而改变浮潜桶的浮力，使机器人下潜或上浮，实现了特殊位置悬停作业，机器人由螺旋桨推进器提供前进动力，动力性能好，作业范围大，同时机器人设置为梭形结构，并且在下潜后旋转电机将浮潜桶由竖向变为横向，减小了机器人前进时水的阻力，提升了动力转换效率，减小了能耗，3D高清夜视摄像头能让机器人在水下昏暗的环境下也能精确识别所处的地形环境特征，前测距声纳探测机器人前进路线上的障碍物，舵机驱动舵叶辅助机器人灵活转向从而避开障碍物，后测距声纳探测机器人身后是否有鱼类接近，控制模块读取预先存放在存储模块内的鱼类天敌音频文件并通过声响驱鱼器进行播放从而驱走鱼群，对环境的抗干扰能力强，生存系数高，安全性好，机器人通过GPS定位模块接收GPS定位卫星的导航电文，并结合存储模块内的离线地图包可自动返航，自动化及智能化程度高，同时通过无线通信模块接收远端作业中心的作业指令及将摄像头采集的图像信息传送给作业中心，实现了远程智能化监控管理，蓄电模块自带电量检测器，当电量不足时，机器人自动浮至水面，通过太阳能光伏板给蓄电模块进行充电，符合节能环保的设计理念，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，可广泛应用于各种浅滩、滩涂、海洋、湖泊等环境的勘察探测工作。附图说明图1为本专利技术所涉及的一种浮潜式作业机器人的外部结构示意图。图2为本专利技术所涉及的一种浮潜式作业机器人的机器人本体的内部结构示意图。图3为本专利技术所涉及的一种浮潜式作业机器人的正面内部结构示意图。图4为本专利技术所涉及的一种浮潜式作业机器人的系统工作原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术所涉及的实施例做进一步详细说明。结合图1～图4，一种浮潜式作业机器人，包括机器人本体和与机器人本体相连接的若干浮潜桶，浮潜桶对称的位于机器人本体的两侧，机器人本体包括壳体1，壳体1为梭形结构，壳体1内分为控制室3和动力室2，动力室2位于控制室3的下方，动力室2与控制室3之间设有第一隔板4，动力室2的中间设有推进器5，推进器5固定于壳体1的底部内侧，推进器5的推进轴6贯穿壳体1的底部并伸出壳体1的下方，推进轴6通过耐磨密封圈与壳体1的底部相连接，推进轴6的端部设有螺旋桨7，动力室2的一侧设有舵机8，舵机8位于壳体1的背面内侧，舵机8的舵轴9贯穿壳体1的底部并伸出壳体1的下方，舵轴9也通过耐磨密封圈与壳体1的底部相连接，舵轴9的端部设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮潜式作业机器人，包括机器人本体和与所述机器人本体相连接的若干浮潜桶，所述浮潜桶对称的位于所述机器人本体的两侧，其特征在于：所述机器人本体包括壳体，所述壳体为梭形结构，所述壳体内分为控制室和动力室，所述动力室位于所述控制室的下方，所述动力室与所述控制室之间设有第一隔板，所述动力室的中间设有推进器，所述推进器固定于所述壳体的底部内侧，所述推进器的推进轴贯穿所述壳体的底部并伸出所述壳体的下方，所述推进轴通过耐磨密封圈与所述壳体的底部相连接，所述推进轴的端部设有螺旋桨，所述动力室的一侧设有舵机，所述舵机位于所述壳体的背面内侧，所述舵机的舵轴贯穿所述壳体的底部并伸出所述壳体的下方，所述舵轴也通过耐磨密封圈与所述壳体的底部相连接，所述舵轴的端部设有舵叶，所述动力室的另一侧设有蓄电模块，所述蓄电模块位于所述壳体的正面内侧，所述蓄电模块设有电量检测器，所述控制室的中间设有控制模块，所述控制室的一侧设有图像处理模块，所述图像处理模块位于所述壳体的正面内侧，所述控制室的另一侧设有存储模块，所述存储模块位于所述壳体的背面内侧，所述控制室内还设有无线通信模块和GPS定位模块，所述无线通信模块位于所述图像处理模块与所述控制模块之间，所述GPS定位模块位于所述控制模块与所述存储模块之间，所述动力室内还设有若干旋转电机，所述旋转电机均匀对称的设于所述壳体的两个正面内侧，所述旋转电机的旋转轴贯穿所述壳体的侧面并伸出于所述壳体，所述旋转轴通过所述耐磨密封圈与所述壳体的侧面相连接，所述旋转轴的端部与所述浮潜桶的外侧相连接，所述浮潜桶包括桶体，所述桶体内分为蓄水室和泵力室，所述泵力室位于所述蓄水室的下方，所述蓄水室与所述泵力室之间设有第二隔板，所述泵力室内居中的设有水泵，所述水泵的第一水管贯穿所述第二隔板并伸入所述蓄水室，所述第一水管通过所述耐磨密封圈与所述第二隔板相连接，所述水泵的第二水管贯穿所述桶体的底部并伸出于所述桶体，所述第二水管通过所述耐磨密封圈与所述桶体的底部相连接，所述蓄水室内设有液位传感器，所述液位传感器位于所述第二隔板的上表面，所述壳体的正面居中的设有摄像头，所述壳体的正面两侧对称的设有若干前测距声纳，所述壳体的背面两侧对称的设有若干后测距声纳，所述壳体的背面还设有一对声响驱鱼器，所述声响驱鱼器对称的位于所述壳体的背面，所述壳体的顶部设有太阳能光伏板，所述摄像头、所述前测距声纳、所述后测距声纳、所述液位传感器和所述存储模块连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端分别连接所述水泵、所述旋转电机、所述推进器、所述舵机、所述图像处理模块和所述声响驱鱼器，所述控制模块通过所述GPS定位模块与GPS定位卫星相互连接，所述控制模块通过所述无线通信模块与远端的作业中心相互连接，所述太阳能光伏板与所述蓄电模块电性连接，所述蓄电模块为所述控制模块提供工作电压。...

【技术特征摘要】
1.一种浮潜式作业机器人，包括机器人本体和与所述机器人本体相连接的若干浮潜桶，所述浮潜桶对称的位于所述机器人本体的两侧，其特征在于：所述机器人本体包括壳体，所述壳体为梭形结构，所述壳体内分为控制室和动力室，所述动力室位于所述控制室的下方，所述动力室与所述控制室之间设有第一隔板，所述动力室的中间设有推进器，所述推进器固定于所述壳体的底部内侧，所述推进器的推进轴贯穿所述壳体的底部并伸出所述壳体的下方，所述推进轴通过耐磨密封圈与所述壳体的底部相连接，所述推进轴的端部设有螺旋桨，所述动力室的一侧设有舵机，所述舵机位于所述壳体的背面内侧，所述舵机的舵轴贯穿所述壳体的底部并伸出所述壳体的下方，所述舵轴也通过耐磨密封圈与所述壳体的底部相连接，所述舵轴的端部设有舵叶，所述动力室的另一侧设有蓄电模块，所述蓄电模块位于所述壳体的正面内侧，所述蓄电模块设有电量检测器，所述控制室的中间设有控制模块，所述控制室的一侧设有图像处理模块，所述图像处理模块位于所述壳体的正面内侧，所述控制室的另一侧设有存储模块，所述存储模块位于所述壳体的背面内侧，所述控制室内还设有无线通信模块和GPS定位模块，所述无线通信模块位于所述图像处理模块与所述控制模块之间，所述GPS定位模块位于所述控制模块与所述存储模块之间，所述动力室内还设有若干旋转电机，所述旋转电机均匀对称的设于所述壳体的两个正面内侧，所述旋转电机的旋转轴贯穿所述壳体的侧面并伸出于所述壳体，所述旋转轴通过所述耐磨密封圈与所述壳体的侧面相连接，所述旋转轴的端部与所述浮潜桶的外侧相连接，所述浮潜桶包括桶体，所述桶体内分为蓄水室和泵力室，所述泵力室位于所述蓄水室的下方，所述蓄水室与所述泵力室之间设有第二隔板，所述泵力室内居中的设有水泵，所述水泵的第一水管贯穿所述第二隔板并伸入所述蓄水室，所述第一水管通过所述耐磨密封圈与所述第二隔板相连接，所述水泵的第二水管贯穿所述桶体的底部并伸出于所述桶体，所述第二水管通过所述耐磨密封圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大旗，
申请(专利权)人：湖州高锐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33