一种专用水下机器人制造技术

本技术方案涉及水下设备技术领域，尤其是一种专用水下机器人，包括机器人壳体和支撑架，机器人壳体由机头、机身和机尾组成，支撑架固定在机器人壳体内部。本技术方案结构设计合理，利用一号电磁阀和二号电磁阀对各路水管的水流控制，实现水下机器人的上下左右运动，移动灵活，利用水流喷射产生的反向力代替螺旋桨为机器人提供驱动力，利用过滤网罩的结构设计可防止海草缠绕和杂物堆积堵塞，利用流线型的外壳设计，可减少运动阻力，增加与鱼类相似的背鳍、胸鳍和腹鳍，可很好的调节机器人在左右方向和垂直方向的运动平衡，利用海水作为水源，方便实用，尤其适用于海底石油开发领域，具有很好的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种专用水下机器人
本技术方案涉及水下设备
，尤其是一种专用水下机器人。
技术介绍
水下机器人是一种代替人类工作于水下的极限作业机器人，由于水下环境复杂多变，人的潜水深度有限，无法勘探到更深水域的环境，所以常常使用水下机器人进行水下目标的搜寻、观察等，由于水下机器人的驱动方式多采用螺旋桨式来控制水下机器人的运动方向，海洋内部生长着很多的海草以及类似于海草形状的漂浮物，当螺旋桨在运行过程中与海草或漂浮物发生缠绕时，会影响水下机器人的运转，甚至会导致水下机器人的功能瘫痪，所以针对这一突出问题对水下机器人进行一系列的优化设计。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述技术缺点提供一种专用水下机器人。利用一号电磁阀和二号电磁阀对各路水管的水流控制，实现水下机器人的上下左右运动，移动灵活，利用水射流产生的反向力代替螺旋桨为机器人提供驱动力，利用过滤网罩的结构设计可防止海草缠绕和杂物堆积堵塞，利用流线型的外壳设计，可减少运动阻力，增加与鱼类相似的背鳍、胸鳍和腹鳍，可很好的调节机器人在左右方向和垂直方向的运动平衡，利用海水作为水源，经济实用。本技术解决技术问题采用的技术方案为：一种专用水下机器人，包括机器人壳体和支撑架，所述机器人壳体由机头、机身和机尾三部分组成，机头和机尾均为半椭圆形壳体且均与机身固定连接，机头外壳中心位置设置有一个中心孔和两个相对于中心孔对称的观察孔，机尾外壳中心位置设置有一个水平通孔和四个相对于水平通孔对称的方向通孔，方向通孔包括两个左向通孔和两个右向通孔，机身壳体外表面设置有背鳍、胸鳍和腹鳍，背鳍、胸鳍和腹鳍模仿海洋大型鱼类的身体外部形状特征，不仅可以很好的调节水下机器人的运动平衡，还可以减少鱼类对水下机器人的排异攻击，机身壳体底部中心位置设置有平衡通孔和一个位于平衡通孔左侧的垂直通孔；机器人壳体内部从左往右依次设置有进水管、摄像头、电源、水泵、出水管、三通、一号支管、二号支管、一号电磁阀、上升水管、前进水管、平衡水管、二号电磁阀、右向水管、左向水管、深度传感器、水下探测仪、接收与处理系统、通信系统、喷嘴，摄像头共有两个且分别与观察孔相通并固定连接，进水管左端穿过中心孔并固定连接有半椭圆形过滤网罩，三通包括一个进口和两个出口，进水管右端和出水管左端均与水泵相通，出水管右端与三通的进口螺纹连接，一号支管左端和二号支管左端分别与三通的两个出口螺纹连接，一号支管右侧分支成两个通管，右向水管和左向水管的数量均为两条且分别与右向通孔和左向通孔的分布位置相对应，一号电磁阀包括两个进水口、三个出水口和一个电磁控制系统且两个进水口分别与一号支管的两个通管相通并固定连接、三个出水口从左往右分别与上升水管、前进水管和平衡水管相通并固定连接，二号电磁阀包括一个进水口、两组出水口和一个电磁控制系统且每组出水口均设有两个通孔，二号电磁阀的进水口与二号支管相通并固定连接、两组出水口分别与左向水管和右向水管相通并固定连接；喷嘴共有七个且其由圆柱孔、锥孔和细喷嘴三部分组成，喷嘴设计目的是增加水流的喷射速度，可以更加快速的调控水下机器人的运动方向，右向水管、左向水管、上升水管、前进水管和平衡水管的末端分别穿过右向通孔、左向通孔、垂直通孔、水平通孔和平衡通孔并与圆柱孔螺纹连接；所述支撑架固定在机器人壳体内腔底部，支撑架从左往右依次设置有一号方形架和二号方形架，水泵固定于一号方形架上端面，深度传感器、水下探测仪和通信系统均固定于二号方形架上端面，电源和接收与处理系统均固定于支撑板的上端面，水下探测仪的感应头、深度传感器的感应头和通信系统的信号线均穿过机器人壳体且通信系统的信号线向外延伸至一定距离，感应头和信号线在与机器人壳体的接触位置处均设置有防水密封，中心孔与进水管之间、观察孔与摄像头之间、前进水管与机器人壳体之间、左向水管与机器人壳体之间、右向水管与机器人壳体之间、上升水管与机器人壳体之间、平衡水管与机器人壳体之间以及机器人壳体内部管道之间的连接处均设置有防水密封，其中防水密封可以使用密封圈密封或者机械密封，摄像头、水泵、一号电磁阀、二号电磁阀、深度传感器、水下探测仪、接收与处理系统和通信系统均与电源电性相连。进一步的，所述一号电磁阀内部的阀芯形状为当阀芯位于中间位置时，右侧进水口与最右边的出水口相通，实现水下机器人对抗自身重力、保持原地位置平衡；当阀芯向左滑动时，左侧的两个出水口均与左侧的进水口相通，实现水平推力和垂直推力结合形成一个斜向上的推力，推动水下机器人向斜上方运动，可以大大减小水下机器人上升时的运动阻力；当阀芯向右滑动时，左侧进水口与处于中间位置的出水口相通，实现水下机器人仅在水平推力的作用下运动。进一步的，所述过滤网罩的滤头朝向机头外部，过滤网罩暴露在机器人壳体外部，利用海水冲刷过滤网罩，可以防止海草堵塞过滤孔。本技术方案所具有的有益效果是：本技术方案机构设计合理，利用一号电磁阀和二号电磁阀对各路水管的水流控制，实现水下机器人的上下左右运动，移动灵活，利用水流喷射产生的反向力代替螺旋桨为机器人提供驱动力，利用过滤网罩的结构设计可防止海草缠绕和杂物堆积堵塞，利用流线型的外壳设计，可减少运动阻力，增加与鱼类相似的背鳍、胸鳍和腹鳍，可很好的调节机器人在左右方向和垂直方向的运动平衡，利用海水作为水源，方便实用。附图说明附图1为本技术的外部结构示意图。附图2为本技术的内部结构示意图。附图3为一号电磁阀的结构示意图。附图4为二号电磁阀的结构示意图。附图5为机尾外壳的右视图。附图6为喷嘴的结构示意图。附图7为过滤网罩的结构示意图。图标：1-机头；1-1-中心孔；1-2-观察孔；2-机身；2-1-背鳍；2-2-胸鳍；2-3-腹鳍；3-机尾；3-1-水平通孔；3-2-方向通孔；3-2-1-右向通孔；3-2-2-左向通孔；4-过滤网罩；5-摄像头；6-进水管；7-水泵；8-出水管；9-三通；10-二号支管；11-二号电磁阀；11-1-进水口；11-2-出水口；11-3-电磁控制系统；12-右向水管；13-深度传感器；14-水下探测仪；15-通信系统；16-喷嘴；16-1-圆柱孔；16-2-锥孔；16-3-细喷嘴；17-前进水管；18-左向水管；19-支撑架；20-接收与处理系统；21-二号方形架；22-平衡水管；23-平衡通孔；24-垂直通孔；25-上升水管；26-一号电磁阀；26-1-进水口；26-2-出水口；26-3-电磁控制系统；27-一号支管；27-1-通管；28-电源；29-一号方形架；30-机器人外壳。具体实施方式下面结合附图1～附图7对本技术做以下详细说明。如图1～7所示，本技术包括机器人壳体30和支撑架19，所述机器人壳体30由机头1、机身2和机尾3三部分组成，机头1和机尾3均为半椭圆形壳体且均与机身2固定连接，机头1外壳中心位置设置有一个中心孔1-1和两个相对于中心孔1-1对称的观察孔1-2，机尾3外壳中心位置设置有一个水平通孔3-1和四个相对于水平通孔3-1对称的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种专用水下机器人，包括机器人壳体和支撑架，其特征是：所述机器人壳体由机头、机身和机尾三部分组成，机头和机尾均为半椭圆形壳体且均与机身固定连接，机头外壳中心位置设置有一个中心孔和两个相对于中心孔对称的观察孔，机尾外壳中心位置设置有一个水平通孔和四个相对于水平通孔对称的方向通孔，方向通孔包括两个左向通孔和两个右向通孔，机身壳体外表面设置有背鳍、胸鳍和腹鳍，机身壳体底部中心位置设置有平衡通孔和一个位于平衡通孔左侧的垂直通孔；机器人壳体内部从左往右依次设置有进水管、摄像头、电源、水泵、出水管、三通、一号支管、二号支管、一号电磁阀、上升水管、前进水管、平衡水管、二号电磁阀、右向水管、左向水管、深度传感器、水下探测仪、接收与处理系统、通信系统、喷嘴，摄像头共有两个且分别与观察孔相通并固定连接，进水管左端穿过中心孔并固定连接有半椭圆形过滤网罩，进水管右端和出水管左端均与水泵相通，出水管右端与三通螺纹连接，一号支管左端和二号支管左端均与三通螺纹连接，一号支管右侧分支成两个通管，右向水管和左向水管的数量均为两条且分别与右向通孔和左向通孔的分布位置相对应，一号电磁阀包括两个进水口、三个出水口和一个电磁控制系统且两个进水口分别与一号支管的两个通管相通并固定连接、三个出水口从左往右分别与上升水管、前进水管和平衡水管相通并固定连接，二号电磁阀包括一个进水口、两组出水口和一个电磁控制系统且每组出水口均设有两个通孔，二号电磁阀的进水口与二号支管相通并固定连接、两组出水口分别与左向水管和右向水管相通并固定连接；喷嘴共有七个且其由圆柱孔、锥孔和细喷嘴三部分组成，右向水管、左向水管、上升水管、前进水管和平衡水管的末端分别穿过右向通孔、左向通孔、垂直通孔、水平通孔和平衡通孔并与圆柱孔螺纹连接；所述支撑架固定在机器人壳体内腔底部，支撑架从左往右依次设置有一号方形架和二号方形架，水泵固定于一号方形架上端面，深度传感器、水下探测仪和通信系统均固定于二号方形架上端面，电源和接收与处理系统均固定于支撑板的上端面，水下探测仪的感应头、深度传感器的感应头和通信系统的信号线均穿过机器人壳体且通信系统的信号线向外延伸至一定距离，感应头和信号线在与机器人壳体的接触位置处均设置有防水密封，中心孔与进水管之间、观察孔与摄像头之间、前进水管与机器人壳体之间、左向水管与机器人壳体之间、右向水管与机器人壳体之间、上升水管与机器人壳体之间、平衡水管与机器人壳体之间以及机器人壳体内部管道之间的连接处均设置有防水密封，摄像头、水泵、一号电磁阀、二号电磁阀、深度传感器、水下探测仪、接收与处理系统和通信系统均与电源电性相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种专用水下机器人，包括机器人壳体和支撑架，其特征是：所述机器人壳体由机头、机身和机尾三部分组成，机头和机尾均为半椭圆形壳体且均与机身固定连接，机头外壳中心位置设置有一个中心孔和两个相对于中心孔对称的观察孔，机尾外壳中心位置设置有一个水平通孔和四个相对于水平通孔对称的方向通孔，方向通孔包括两个左向通孔和两个右向通孔，机身壳体外表面设置有背鳍、胸鳍和腹鳍，机身壳体底部中心位置设置有平衡通孔和一个位于平衡通孔左侧的垂直通孔；机器人壳体内部从左往右依次设置有进水管、摄像头、电源、水泵、出水管、三通、一号支管、二号支管、一号电磁阀、上升水管、前进水管、平衡水管、二号电磁阀、右向水管、左向水管、深度传感器、水下探测仪、接收与处理系统、通信系统、喷嘴，摄像头共有两个且分别与观察孔相通并固定连接，进水管左端穿过中心孔并固定连接有半椭圆形过滤网罩，进水管右端和出水管左端均与水泵相通，出水管右端与三通螺纹连接，一号支管左端和二号支管左端均与三通螺纹连接，一号支管右侧分支成两个通管，右向水管和左向水管的数量均为两条且分别与右向通孔和左向通孔的分布位置相对应，一号电磁阀包括两个进水口、三个出水口和一个电磁控制系统且两个进水口分别与一号支管的两个通管相通并固定连接、三个出水口从左往右分别与上升水管、前进水管和平衡水管相通并固定连接，二号电磁阀包括一个进水...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军友，时敏，董亚飞，陈刚，张亚宁，毕晓东，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，青岛中石大科技创业有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37