水下机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种水下机器人，包含主体支撑组件(310)、水下推进器(200)以及电子组件；所述推进器组件与电子组件均安装在主体支撑组件(310)上；主体支撑组件(310)包含侧板结构(311)与主框架(312)，侧板结构(311)与主框架(312)紧固连接或一体成型；所述主框架(312)上还设置有浮力块结构(330)；多个水下推进器(200)中包含有至少两个水平推进器(321)与至少一个垂直推进器(322)。本实用新型专利技术相比6轴智能型水下机器人，减少了3个推进器，进而整体结构尺寸相应减小，在保证智能型水下机器人基本功能的前提下，极大节省了成本；外形上更加轻盈灵活，便于携带且易于操作。

Underwater Vehicle

The utility model provides an underwater vehicle, which comprises a main support component (310), an underwater thruster (200) and an electronic component; the thruster component and an electronic component are installed on the main support component (310); the main support component (310) comprises a side plate structure (311) and a main frame (312), a side plate structure (311) and a main frame (312) which are tightly connected or formed in one body; and the main frame (312) is provided with an electronic component. A buoyancy block structure (330) is also provided on the upper surface; a plurality of underwater thrusters (200) contain at least two horizontal thrusters (321) and at least one vertical thruster (322). Compared with the 6-axis intelligent underwater vehicle, the utility model reduces three thrusters, and then reduces the overall structure size accordingly. On the premise of guaranteeing the basic functions of the intelligent underwater vehicle, the cost is greatly saved; the shape is lighter and more flexible, and is easy to carry and operate.

【技术实现步骤摘要】
水下机器人
本技术涉及水下检测领域，具体地，涉及一种水下机器人，尤其是，一种3轴智能水下机器人。
技术介绍
全球水下机器人在小型化、智能化的方向上快速发展。尤其在油价低迷的世界经济大势下，传统水下机器人行业赖以生存的海洋石油气行业长期不景气，唤醒了市场用更经济实用的小型智能水下机器人代替笨重昂贵的重载作业型水下机器人的迫切需求。欧美以Oceaneering为首的行业巨头们，都在积极对产品进行智能化、小型化的升级改造，也催生了一批像BlueROV,Aquabotix等致力于微小型水下机器人设计开发的专业团队，水下机器人的运动稳定性、自由度、自适应性等方面都有了巨大的进步。现有的水下机器人，多为6轴水下机器人，装配了较多的推进器，成本以及机体重量较高，控制操作难度也较大。而现有的3轴机器人技术不够成熟，存在协调性能差的缺点，无法快速响应操控指令。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种水下机器人。根据本技术提供的水下机器人，包含主体支撑组件、水下推进器以及电子组件；所述推进器组件与电子组件均安装在主体支撑组件上；主体支撑组件包含侧板结构与主框架，侧板结构与主框架紧固连接或一体成型；所述主框架上还设置有浮力块结构；多个水下推进器中包含有至少两个水平推进器与至少一个垂直推进器。优选地，所述主体支撑组件还包含导流罩，所述侧板结构包含左侧板与右侧板；导流罩沿宽度方向的两端分别紧固安装在左侧板、右侧板上；导流罩与侧板共同围成防护空间，所述浮力块结构安装在防护空间中。优选地，所述垂直推进器安装防护空间中，垂直推进器紧固安装在导流罩或主框架上；所述导流罩上设置有避让孔，避让孔在导流罩上的位置与垂直推进器位置相匹配；包含两个水平推进器分别紧固安装在左侧板、右侧板上。优选地，所述防护空间中还安装有电子舱与电池舱；所述电子组件包含电池与水下控制器；电池、水下控制器分别安装在电池舱内、电子舱内；电池和/或控制器还连接有零浮力电缆；导流罩上设置有观测窗口，观测窗口与电子舱位置相匹配，侧板结构上设置有舱端盖。优选地，电子组件还包含以下任一种或任多种传感器：三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁力计、压力传感器；所述传感器与水下控制器相连；所述水下控制器包含以下模块：定深模块：接收来自传感器的深度信号，根据深度信号，对比设定深度，生成深度变化信号，根据深度变化信号，生成深度调节指令；定向模块：接收来自传感器的角度方位信号，根据角度方位信号，对比设定的角度方位，生成角度方位变化信号，根据角度方位变化信号，生成角度方位调节指令。优选地，水下推进器包含电机结构、支撑导向结构以及一个或多个桨叶片；所述电机结构包含转子组件与定子组件；支撑导向结构、桨叶片分别安装在定子组件、转子组件上；所述转子组件包含外壳，多个桨叶片分别沿周向方向直接紧固安装在外壳上；或者，多个桨叶片通过设置的桨叶连接件成型为一体后，间接安装在外壳上；所述外壳位于定子组件的径向外侧。优选地，所述转子组件还包含转轴、转子磁体以及第一端盖，第一端盖与外壳紧固连接或一体成型，所述转子磁体安装在外壳的内壁面上；转轴周向固定在第一端盖上；所述定子组件包含励磁绕组、内支撑以及第二端盖，内支撑与第二端盖一体成型或紧固连接，所述励磁绕组安装在内支撑的外周面上；第一端盖、第二端盖以及外壳围成的空间形成容物空间，所述转子磁体与励磁绕组均位于容物空间中。优选地，所述内支撑为管状，所述转轴贯穿设置在管状内支撑的轴向通孔中，转轴与内支撑通过设置的滑动轴承连接；所述滑动轴承包含高分子复合材料轴承，所述转轴包含45号钢转轴；多个励磁绕组沿周向分布在管状内支撑的外壁面上；多个转子磁体与励磁绕组在径向方向上相对设置。优选地，支撑导向结构包含导向管，所述桨叶片位于导向管的径向内侧；所述支撑导向结构还包含第一罩壳与第二罩壳，第二罩壳紧固安装在第二端盖上；所述导向管包含紧固连接或一体成型的径接部与导向部，第二罩壳通过设置的撑开杆连接在径接部上，第一罩壳通过设置的防护杆紧固连接在导向部上；导向管上还紧固连接有安装支架；所述防护杆呈十字布置。优选地，所述励磁绕组和/或转子磁体上设置有防水涂料层；容物空间中还设置有密封壳，所述密封壳紧固安装在内支撑上；密封壳内部形成密封空间，所述励磁绕组安装在密封空间中，密封空间中填充满缓压液体；沿轴向延伸方向上，外壳与第二端盖之间存在间隙；或者，外壳与第二端盖通过轴承结构连接。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：1、本技术相比现有技术中的3轴智能型水下机器人，结合控制器实现了水下智能定深控制与三维定向控制，水下探测更加精准。2、本技术相比6轴智能型水下机器人，减少了3个推进器，进而整体结构尺寸相应减小，在保证智能型水下机器人基本功能的前提下，极大节省了成本；外形上更加轻盈灵活，便于携带且易于操作。3、本技术解决了水下电机防水的核心问题，不必再为电机整机做耐压密封舱，大大简化了推进器的结构，重量、尺寸以及制造成本得到有效降低。4、水下推进器附近的水流为高速旋转的电机提供优良的水冷，导管桨式的结构能够提供高效推力的同时，有效防止水下杂物的卷入。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为水下机器人立体结构示意图；图2为防护空间内部结构示意图；图3为定深模式流程图；图4为定向模式流程图；图5为水下推进器立体结构示意图；图6为水下推进器侧视图；图7为水下推进器剖视图；图8为桨叶片剖面形状图；图9为导向部、防护杆以及第一罩壳连接示意图；图10为电机结构一个视向下立体图；图11为电机结构剖视图；图12为电机结构另一个视向下立体图；图13为电机结构爆炸图。图中示出：具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1、图2所示，本技术提供的水下机器人，包含主体支撑组件310、水下推进器200以及电子组件；所述推进器组件与电子组件均安装在主体支撑组件310上；主体支撑组件310包含侧板结构311与主框架312，侧板结构311与主框架312紧固连接或一体成型；所述主框架312上还设置有浮力块结构330；多个水下推进器200中包含有至少两个水平推进器321与至少一个垂直推进器322。所述主体支撑组件310还包含导流罩313，所述侧板结构311包含左侧板与右侧板；导流罩313沿宽度方向的两端分别紧固安装在左侧板、右侧板上；导流罩313与侧板共同围成防护空间，所述浮力块结构330安装在防护空间中。所述垂直推进器32本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下机器人，其特征在于，包含主体支撑组件(310)、水下推进器(200)以及电子组件；所述推进器组件与电子组件均安装在主体支撑组件(310)上；主体支撑组件(310)包含侧板结构(311)与主框架(312)，侧板结构(311)与主框架(312)紧固连接或一体成型；所述主框架(312)上还设置有浮力块结构(330)；多个水下推进器(200)中包含有至少两个水平推进器(321)与至少一个垂直推进器(322)。

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人，其特征在于，包含主体支撑组件(310)、水下推进器(200)以及电子组件；所述推进器组件与电子组件均安装在主体支撑组件(310)上；主体支撑组件(310)包含侧板结构(311)与主框架(312)，侧板结构(311)与主框架(312)紧固连接或一体成型；所述主框架(312)上还设置有浮力块结构(330)；多个水下推进器(200)中包含有至少两个水平推进器(321)与至少一个垂直推进器(322)。2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述主体支撑组件(310)还包含导流罩(313)，所述侧板结构(311)包含左侧板与右侧板；导流罩(313)沿宽度方向的两端分别紧固安装在左侧板、右侧板上；导流罩(313)与侧板共同围成防护空间，所述浮力块结构(330)安装在防护空间中。3.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述垂直推进器(322)安装防护空间中，垂直推进器(322)紧固安装在导流罩(313)或主框架(312)上；所述导流罩(313)上设置有避让孔(314)，避让孔(314)在导流罩(313)上的位置与垂直推进器(322)位置相匹配；包含两个水平推进器(321)分别紧固安装在左侧板、右侧板上。4.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述防护空间中还安装有电子舱(341)与电池舱；所述电子组件包含电池与水下控制器；电池、水下控制器分别安装在电池舱内、电子舱(341)内；电池和/或控制器还连接有零浮力电缆(350)；导流罩(313)上设置有观测窗口(342)，观测窗口(342)与电子舱(341)位置相匹配，侧板结构(311)上设置有舱端盖(343)。5.根据权利要求4所述的水下机器人，其特征在于，电子组件还包含以下任一种或任多种传感器：三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁力计、压力传感器；所述传感器与水下控制器相连；所述水下控制器包含以下模块：定深模块：接收来自传感器的深度信号，根据深度信号，对比设定深度，生成深度变化信号，根据深度变化信号，生成深度调节指令；定向模块：接收来自传感器的角度方位信号，根据角度方位信号，对比设定的角度方位，生成角度方位变化信号，根据角度方位变化信号，生成角度方位调节指令。6.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，水下推进器(200)包含电机结构(100)、支撑导向结构(210)以及一个或多个桨叶片(240)；所述电机结构(100)包含转子组件(110)与定子组件(120)；支撑导向结构(210)、桨叶片(240)分别安装在定子组件(120)、转子组件(110)上；所述转子组件(110)包含外壳(114)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金莉萍，车利超，付斌，
申请(专利权)人：上海查湃智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31