一种基于5G通讯的水下机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于5G通讯的水下机器人系统，包括主壳体、推进电机、螺旋桨、保护罩、固定罩、铁质平板、橡胶密封圈、阀门、导向管、导向杆、驱动电机、第一齿轮、固定环、螺纹管、轴承、螺纹杆、第二齿轮、第一电池组、竖条、橡胶条、通槽、磁铁块、摄像头安装罩、摄像头、第二电池组、数据处理盒、电路板、5G通讯模块、单片机、天线、弹性横条、条形槽、第一弹簧、导向孔、导向杆、竖直弹性杆、圆套、第二弹簧和活动杆。本发明专利技术结构稳固，电力消耗低、续航能力强，主壳体的周围均设置推进器，便于方向调节，通过设置多摄像头、升降结构、导向结构以及有效驱动清洁推条的升降，实现摄像头的快速清洁，拍摄效果好。

An underwater robot system based on 5g communication

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G通讯的水下机器人系统
本专利技术涉及水下机器人应用
，具体为一种基于5G通讯的水下机器人系统。
技术介绍
近年来，随着水下作业的自动化技术越来越可靠，智能机器人的应用领域越来越广泛，而陆地环境越来越恶化，战略能源越来越匮乏，这使得深海探测技术研究越来越受到各国的重视，对高性能通讯水下机器人的需求越来越丰富。现有的水下机器人在作业时，大多通过泵体排水实现上浮、下沉以及悬浮功能。在上浮、下沉以及悬浮过程中，泵体需要持续地进行动力驱动，实现不间歇地排水。因此，水下机器人在工作过程中，需要减少壳体中的进水量，保持足够的排水量，这导致泵体必须持续地工作，电力消耗较大，严重制约了水下机器人的续航能力。同时，现有的水下机器人通过摄像头进行拍摄时，摄像头可能会附着一些脏污，影响水下机器人的细节拍摄和深度探测，尽管现有的水下机器人探测技术具有清洁摄像头的功能，但拍摄结构需要额外设置，而且需要额外的驱动结构和控制结构，结构复杂，成本高，消耗大，清洁效果欠佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构稳定、电力消耗低、续航能力强、拍摄效果好的一种基于5G通讯的水下机器人系统，以解决上述
技术介绍
中提出的技术缺陷问题。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种基于5G通讯的水下机器人系统，包括主壳体以及固定安装在主壳体顶部的摄像头安装罩，所述主壳体的四个侧面均固定安装有两个推进器结构，所述摄像头安装罩的顶部固定安装有固定罩，所述主壳体的内部以及固定罩的内部均固定安装有5G通讯结构，所述主壳体内部和固定罩内部分别固定安装有第一电池组以及第二电池组，所述摄像头安装罩的外侧圆周壁固定安装有四个摄像头；所述主壳体的内部固定安装有升降结构，且升降结构的顶部固定安装有密封推板，所述密封推板的底部与主壳体底部内壁之间安装有两个导向结构，所述主壳体的顶部固定嵌合安装有磁铁块，所述主壳体的底部固定安装有阀门；所述主壳体的顶部开有四个环形阵列分布的通槽，所述通槽位于摄像头的底部，所述密封推板的顶部垂直固定连接有四个清洁推条，且清洁推条的顶部位于通槽的内部；所述主壳体的顶部和底部均固定安装有两个弹性缓冲结构，且弹性缓冲结构包括两个竖直弹性杆以及弹性横条，所述弹性横条的表面开有条形槽，所述竖直弹性杆与条形槽滑动连接，且条形槽内部安装有横向弹性结构，所述横向弹性结构与竖直弹性杆连接。优选的，所述推进器结构包括推进电机、螺旋桨以及保护罩，所述电机的一侧外壳与主壳体的壳壁固定嵌合安装，所述电机的输出轴与螺旋桨的中部固定连接，且螺旋桨位于保护罩内部，所述保护罩与主壳体的外壁固定连接。优选的，所述5G通讯结构包括数据处理盒以及固定安装在数据处理盒顶部的天线，所述数据处理盒的内部安装有电路板，所述电路板的表面安装有5G通讯模块以及单片机，所述单片机通过5G通讯模块与天线电性连接。优选的，所述升降结构包括驱动电机以及螺纹管，所述螺纹管的底端与主壳体底部内壁转动安装，所述驱动电机的输出轴固定安装有第一齿轮，所述螺纹管的圆柱面固定套接有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮之间啮合连接，所述螺纹管的内部螺纹连接有螺纹杆，且螺纹杆的顶端与密封推板底部垂直固定连接。优选的，所述螺纹管底端固定套接有轴承，所述轴承的外圈固定套接有固定环，且固定环与主壳体底部内壁固定连接。优选的，所述导向结构由导向管和导向杆构成，所述导向管和导向杆滑动套接，所述导向管底端与主壳体底部内壁固定连接，所述导向杆顶端与密封推板底部固定连接。优选的，所述密封推板由铁质平板和橡胶密封圈构成，所述橡胶密封圈固定包裹在铁质平板的边沿处，且橡胶密封圈与主壳体的内壁紧密接触，所述铁质平板的表面镀有保护层。优选的，所述清洁推条由竖条和橡胶条固定连接而成，且橡胶条为楔形结构。优选的，所述竖直弹性杆由圆套、第二弹簧以及活动杆构成，所述圆套与活动杆滑动套接，所述第二弹簧与活动杆一端固定连接，且第二弹簧的末端与圆套内壁固定连接，所述活动杆与主壳体的外壁固定连接。优选的，所述横向弹性结构包括第一弹簧以及导向孔，所述导向孔开设在条形槽的一侧，且导向孔滑动连接有直杆，所述直杆的末端与竖直弹性杆固定连接，所述第一弹簧的一端与条形槽的一侧固定连接，且第一弹簧的另一端与竖直弹性杆固定连接。本专利技术的有益效果是：1、该类水下机器人系统可用于水下作业的清晰拍摄和深度探测，通过多摄像头的合理设置，实现多角度拍摄，拍摄效果较好，同时主壳体的周围均设置推进器，便于方向调节，通过升降结构、导向结构以及清洁推条的配合作用，有效驱动清洁推条的升降，实现摄像头的快速擦拭清洁，避免障碍或脏杂物品遮挡影响拍摄；2、该类水下机器人系统通过设置升降结构、导向结构、密封推板以及磁铁块，可实现密封推板的升降，从而改变主壳体的排水量，实现有效的升降操作，与传统的泵体排水上浮装置相比，该系统进行上浮时无需一直工作，在长时间上浮时，电力消耗低，续航能力强；3、该类水下机器人系统的主壳体四周安装有四个弹性缓冲结构，即使系统不慎与外部环境发生紧急碰撞，也能够有效实现缓冲保护，有效减弱该系统的碰撞裂伤程度，通过弹性横条、竖直弹性杆以及横向弹性结构的配合作用，也可实现横向以及竖向的缓冲保护，缓冲效果较好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中的附图作简单地阐述。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术主壳体内部结构示意图；图3为本专利技术弹性横条内部结构示意图；图4为本专利技术铁质平板与橡胶密封圈结构示意图；图5为本专利技术推进电机和驱动电机工作原理图；图6为本专利技术摄像头工作原理图。图中：1、主壳体，2、推进电机，3、螺旋桨，4、保护罩，5、固定罩，6、铁质平板，7、橡胶密封圈，8、阀门，9、导向管，10、导向杆，11、驱动电机，12、第一齿轮，13、固定环，14、螺纹管，15、轴承，16、螺纹杆，17、第二齿轮，18、第一电池组，19、竖条，20、橡胶条，21、通槽，22、磁铁块，23、摄像头安装罩，24、摄像头，25、第二电池组，26、数据处理盒，2601、电路板，2602、5G通讯模块，2603、单片机，27、天线，28、弹性横条，2801、条形槽，2802、第一弹簧，2803、导向孔，2804、导向杆，29、竖直弹性杆，2901、圆套，2902、第二弹簧，2903、活动杆。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加清晰易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在不脱离本专利技术原理和精神的前提下所进行的多种变化、修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G通讯的水下机器人系统，其特征在于：包括主壳体(1)以及固定安装在主壳体(1)顶部的摄像头安装罩(23)，所述主壳体(1)的四个侧面均固定安装有两个推进器结构，所述摄像头安装罩(23)的顶部固定安装有固定罩(5)，所述主壳体(1)的内部以及固定罩(5)的内部均固定安装有5G通讯结构，所述主壳体(1)内部和固定罩(5)内部分别固定安装有第一电池组(18)以及第二电池组(25)，所述摄像头安装罩(23)的外侧圆周壁固定安装有四个摄像头(24)；/n所述主壳体(1)的内部固定安装有升降结构，且升降结构的顶部固定安装有密封推板，所述密封推板的底部与主壳体(1)底部内壁之间安装有两个导向结构，所述主壳体(1)的顶部固定嵌合安装有磁铁块(22)，所述主壳体(1)的底部固定安装有阀门(8)；/n所述主壳体(1)的顶部开有四个环形阵列分布的通槽(21)，所述通槽(21)位于摄像头(24)的底部，所述密封推板的顶部垂直固定连接有四个清洁推条，且清洁推条的顶部位于通槽(21)的内部；/n所述主壳体(1)的顶部和底部均固定安装有两个弹性缓冲结构，且弹性缓冲结构包括两个竖直弹性杆(29)以及弹性横条(28)，所述弹性横条(28)的表面开有条形槽(2801)，所述竖直弹性杆(29)与条形槽(2801)滑动连接，且条形槽(2801)内部安装有横向弹性结构，所述横向弹性结构与竖直弹性杆(29)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于5G通讯的水下机器人系统，其特征在于：包括主壳体(1)以及固定安装在主壳体(1)顶部的摄像头安装罩(23)，所述主壳体(1)的四个侧面均固定安装有两个推进器结构，所述摄像头安装罩(23)的顶部固定安装有固定罩(5)，所述主壳体(1)的内部以及固定罩(5)的内部均固定安装有5G通讯结构，所述主壳体(1)内部和固定罩(5)内部分别固定安装有第一电池组(18)以及第二电池组(25)，所述摄像头安装罩(23)的外侧圆周壁固定安装有四个摄像头(24)；
所述主壳体(1)的内部固定安装有升降结构，且升降结构的顶部固定安装有密封推板，所述密封推板的底部与主壳体(1)底部内壁之间安装有两个导向结构，所述主壳体(1)的顶部固定嵌合安装有磁铁块(22)，所述主壳体(1)的底部固定安装有阀门(8)；
所述主壳体(1)的顶部开有四个环形阵列分布的通槽(21)，所述通槽(21)位于摄像头(24)的底部，所述密封推板的顶部垂直固定连接有四个清洁推条，且清洁推条的顶部位于通槽(21)的内部；
所述主壳体(1)的顶部和底部均固定安装有两个弹性缓冲结构，且弹性缓冲结构包括两个竖直弹性杆(29)以及弹性横条(28)，所述弹性横条(28)的表面开有条形槽(2801)，所述竖直弹性杆(29)与条形槽(2801)滑动连接，且条形槽(2801)内部安装有横向弹性结构，所述横向弹性结构与竖直弹性杆(29)连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于5G通讯的水下机器人系统，其特征在于：所述推进器结构包括推进电机(2)、螺旋桨(3)、以及保护罩(4)，所述电机的一侧外壳与主壳体(1)的壳壁固定嵌合安装，所述电机的输出轴与螺旋桨(3)的中部固定连接，且螺旋桨(3)位于保护罩(4)的内部，所述保护罩(4)与主壳体(1)的外壁固定连接。


3.根据权利要求1所述的一种基于5G通讯的水下机器人系统，其特征在于：所述5G通讯结构包括数据处理盒(26)以及固定安装在数据处理盒(26)顶部的天线(27)，所述数据处理盒(26)的内部安装有电路板(2601)，所述电路板(2601)的表面安装有5G通讯模块(2602)以及单片机(2603)，所述单片机(2603)通过5G通讯模块(2602)与天线(27)电性连接。


4.根据权利要求1所述的一种基于5G通讯的水下机器人系统，其特征在于：所述升降结构包括驱动电机(11)以及螺纹管(14)，所述螺纹管(14)的底端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云龙，王国营，程志强，李健，杜德，谷善茂，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：山东;37