一种水下机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水下机器人，包括安装框架，所述安装框架上安装有浮力块机构，安装框架内安装有用于放置电源或电器元件的耐压舱安装框架底部安装有竖直设置的潜浮推进机构，安装框架两侧对称安装有结构相同的矢量推进机构。本实用新型专利技术拆卸方便、结构紧凑、并且能够进行多自由度运动。

【技术实现步骤摘要】
一种水下机器人
本技术涉及水下机器人装备
，特别是一种水下机器人。
技术介绍
近年来，随着科学技术水平的不断发展，水下机器人行业迅速崛起，水下机器人通过搭载相应的传感器用于鱼塘各种环境参数的检测，通过搭载相应的机械臂完成水下目标作物的打捞，使得水下机器人逐渐在各种水下作业中扮演着日益重要的角色。现阶段，国内虽有应用到水产养殖的水下机器人，但此类水下机器人多为全封闭式水下机器人，重量较大而且对内部设备维修时机器不方便，而且现阶段的水下机器人多采用多螺旋桨推进的方式运动，为了实现水下机器人多自由度的运动，往往需要通过多个螺旋桨运动同步进行，这使得水下机器人结构比较复杂、体积较大、效率较低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种拆卸方便、结构紧凑、并且能够进行多自由度运动的水下机器人。为了实现以上目的，本技术的技术方案如下：一种水下机器人，包括安装框架，所述安装框架上安装有浮力块机构，安装框架内安装有用于放置电源或电器元件的耐压仓，安装框架中部安装有竖直设置的潜浮推进机构，安装框架两侧对称安装有结构相同的矢量推进机构。优选地，所述矢量推进机构包括通过驱动机构、螺旋桨机构以及十字连接架，所述驱动机构固定安装在安装框架上，驱动机构通过万向节联轴器连接与螺旋桨机构连接，所述十字连接架包括套在万向节联轴器外的环形支撑部以及分别安装在环形支撑部两端的第一连接部和第二连接部，第一连接部与驱动机构铰接，第二连接部与螺旋桨机构铰接，两侧铰接方向垂直，驱动机构上安装有两个结构相同的摆动机构，两个摆动机构的运动方向垂直，其中一个摆动机构驱动螺旋桨机构以第一连接部铰接处为轴摆动，另一个摆动机构驱动螺旋桨机构以第二连接部铰接处为轴摆动。优选地，所述摆动机构包括舵机、曲柄和连杆，所述舵机安装在驱动机构上，舵机的输出轴上安装有曲柄，曲柄铰接有连杆，与第二连接部铰接方向相同的舵机输出轴所连接的连杆与螺旋桨机构铰接，另一根连杆与十字连接架铰接。优选地，所述驱动机构包括电机舱和安装在电机舱内的无刷电机，电机舱侧壁开有轴孔，电机舱轴孔处开有密封槽，密封槽内安装有密封圈，无刷电机输出轴穿过轴孔和密封圈后与万向节联轴器连接。优选地，所述耐压仓包括耐压壳体和支撑组件，所述耐压壳体可拆卸安装在安装框架上，支撑组件可抽拉安装在耐压壳体内，支撑组件包括支撑板、顶板、底板和接口基板，所述支撑板有两块且相互铰接，两块所述支撑板相互远离的一侧分别铰接有用于安装电器元件的顶板和底板，顶板与底板之间远离支撑板的一侧铰接有接口基板。优选地，所述支撑组件上安装有主控模块以及与主控模块连接的泄漏预警模块和过载保护模块。优选地，所述接口基板上开有数个连接器接口。优选地，所述耐压壳体侧壁开有与支撑组件配合的活动通道，活动通道与接口基板大小匹配。优选地，所述安装框架前后两侧均安装有挡板，所述挡板由透明亚克力材料制成。优选地，所述安装框架由聚乳酸材料制成。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)通过设置安装框架，既能够为各个机构提供安装基座，又能够使整个机器人为开放式框架结构，方便内部结构的拆卸和安装，并且安装框架采用聚乳酸材料制成，能够减少机器人负重。(2)通过设置两个矢量推进机构，能够利用摆动机构使螺旋桨机构以第一连接部的铰接处为轴转动，或以第二连接部的铰接处为轴摆动，实现螺旋桨机构竖直和水平方向的摆动，从而进行竖直和水平方向的调节，实现仰俯和偏航，两个矢量推进机构同时工作时，能够带动机器人实现空间内的矢量运动，使机器人在水中运动更加灵活，并且减小了机器人的负重；(3)通过设置耐压舱，能够为电器元件提供安装基座，并且将支撑组件与耐压壳体之间设置为可抽拉抽屉式结构，电器元件安装在支撑组件上，方便将电器元件与耐压壳体分离，方便拆卸维修，并且装配难度低；当支撑组件推至耐压壳体内，两块支撑板的铰接处与耐压壳体内底面接触，继续推进时，铰接处受力使两块支撑板以铰接处为轴转动相互远离，从而带动顶板和底板相互远离，并与耐压壳体内顶面和内底面紧密贴合，从而使顶板和底板上的电器元件散发的热量传递至耐压壳体上，从而增强耐压舱的散热效果；(4)通过在支撑组件上设置主控模块、泄漏预警模块和过载保护模块，能够利用泄漏预警模块检测耐压舱内是否漏水，如果发生漏水，则发送控制信号至主控模块，主控模块发送信号至过载保护模块，切断电源输出电路，保护耐压舱内的电器元件不被破坏。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的侧视图；图3为本技术安装框架的结构示意图；图4为本技术矢量推进机构的结构示意图；图5为本技术驱动机构的结构示意图；图6为本技术驱动机构的剖视图；图7为本技术螺旋桨机构的结构示意图；图8为本技术十字连接架的结构示意图；图9为本技术耐压舱的结构示意图；图10为本技术支撑组件的结构示意图；图11为本技术耐压壳体的结构示意图。图中标记：1-安装框架、2-浮力块机构、3-耐压舱、31-耐压壳体、32-支撑组件、321-支撑板、322-顶板、323-底板、324-接口基板、4-潜浮推进机构、5-驱动机构、51-电机舱、52-无刷电机、6-螺旋桨机构、61-机架、62-导流罩、63-螺旋桨叶片、7-十字连接架、71-环形支撑部、72-第一连接部、73-第二连接部、8-摆动机构、81-舵机、82-曲柄、83-连杆、9-轴孔、10-密封圈、11-主控模块、12-泄漏预警模块、13-过载保护模块、14-连接器接口、15-活动通道、16-挡板、17-铰接板、18-舵机槽、19-浮力块固定板、20-潜浮固定板、21-推进装置固定板、22-耐压舱固定板。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：如图1～11所示，本实施例提供了水下机器包括安装框架1、浮力块机构2、耐压舱3、潜浮推进机构4、驱动机构5、螺旋桨机构6、十字连接架7、摆动机构8、轴孔9、密封圈10、主控模块11、泄漏预警模块12、过载保护模块13、连接器接口14、活动通道15和挡板16。如图2所示，所述安装框架1顶部安装有浮力块固定板19，所述浮力块机构2固定安装在浮力块固定板19上，浮力块机构2可采用漂浮板、漂浮气囊等常规现有技术，用于带动整个机器人漂浮在水面上，此为常规现有技术，这里不做赘述。所述安装框架1前后两侧均安装有挡板16，挡板16截面为圆弧状，能够更好的减弱机器人运动时与水接触所产生的阻力，使机器人更加灵活；挡板16由透明亚克力材料制成，以便机器人后续搭载各种视觉传感器。所述安装框架1中部水平安装有潜浮固定板20，潜浮推进机构4固定安装在潜浮固定板20上，所述潜浮推进机构4包括竖直安装在潜浮固定板20中部的潜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下机器人，其特征在于：包括安装框架(1)，安装框架(1)上安装有浮力块机构(2)，安装框架(1)内安装有用于放置电源或电器元件的耐压仓(3)，安装框架(1)中部安装有竖直设置的潜浮推进机构(4)，安装框架(1)两侧对称安装有结构相同的矢量推进机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人，其特征在于：包括安装框架(1)，安装框架(1)上安装有浮力块机构(2)，安装框架(1)内安装有用于放置电源或电器元件的耐压仓(3)，安装框架(1)中部安装有竖直设置的潜浮推进机构(4)，安装框架(1)两侧对称安装有结构相同的矢量推进机构。


2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于：所述矢量推进机构包括通过驱动机构(5)、螺旋桨机构(6)以及十字连接架(7)，所述驱动机构(5)固定安装在安装框架(1)上，驱动机构(5)通过万向节联轴器与螺旋桨机构(6)连接，所述十字连接架(7)包括套在万向节联轴器外的环形支撑部(71)以及分别安装在环形支撑部(71)两端的第一连接部(72)和第二连接部(73)，第一连接部(72)与驱动机构(5)铰接，第二连接部(73)与螺旋桨机构(6)铰接，两侧铰接方向垂直，驱动机构(5)上安装有两个结构相同的摆动机构(8)，两个摆动机构(8)的运动方向垂直，其中一个摆动机构(8)驱动螺旋桨机构(6)以第一连接部(72)铰接处为轴摆动，另一个摆动机构(8)驱动螺旋桨机构(6)以第二连接部(73)铰接处为轴摆动。


3.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于：所述摆动机构(8)包括舵机(81)、曲柄(82)和连杆(83)，所述舵机(81)安装在驱动机构(5)上，舵机(81)的输出轴上安装有曲柄(82)，曲柄(82)铰接有连杆(83)，与第二连接部(73)铰接方向相同的舵机(81)输出轴所连接的连杆(83)与螺旋桨机构(6)铰接，另一根连杆(83)与十字连接架(7)铰接。


4.根据权利要求2或3所述的水下机器人，其特征在于：所述驱动机构(5)包括电机舱(51)和安装在电机舱(51...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丽雯，李治文，乔欣，史颖刚，刘利，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61