复合驱动式水下机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了复合驱动式水下机器人，包括浮游机构，所述浮游机构的两侧对称设置有履带驱动机构，且两个履带驱动机构间通过连接杆相固定；所述浮游机构上安装有多个浮力材、摄像机舱、电池舱、一对水下灯和多个水下推进器；所述摄像机舱内设有控制器和摄像机，且控制器电信号连接摄像机、一对水下灯、多个水下推进器和履带驱动机构。本实用新型专利技术可以解决一般水下机器人在进行水底观测与作业时，由于螺旋桨推进器将水底泥沙搅浑导致水底模糊不清无法很好地观测与作业这一问题；履带驱动机构具有较好的接地比压，可以在水底松软泥土的情况下进行行进作业，同时能够保证其稳定性。同时能够保证其稳定性。同时能够保证其稳定性。

【技术实现步骤摘要】
复合驱动式水下机器人


[0001]本技术涉及水下机器人
，具体为一种复合驱动式水下机器人。

技术介绍

[0002]水下机器人是指没有人驾驶、靠遥控或自动控制在水下航行的器具，主要指那些代替潜水员或载人小型潜艇进行深海探测、救生、排除水雷等高危险性水下作业的智能化系统，可用于侦察、情报搜集及海洋探测等方面，它适于长时间、大范围的考察任务，但是现有的水下机器人由于螺旋桨推进器将水底泥沙搅浑导致水底模糊不清无法很好地观测与作业，而且不具备水底爬坡、越障功能。同时，现有的水下机器人的驱动方式较为单一，难以应对复杂的水下环境。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供了一种复合驱动式水下机器人，以解决水下机器人平稳水底爬坡、越障、观测与作业的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：复合驱动式水下机器人，包括浮游机构，所述浮游机构的两侧对称设置有履带驱动机构，且两个履带驱动机构间通过连接杆相固定；所述浮游机构上安装有多个浮力材、摄像机舱、电池舱、一对水下灯和多个水下推进器；
[0005]所述摄像机舱内设有控制器和摄像机，且控制器电信号连接摄像机、一对水下灯、多个水下推进器和履带驱动机构；
[0006]所述电池舱内设有电池，且电池电连接控制器、摄像机、一对水下灯、多个水下推进器和履带驱动机构；
[0007]所述水下推进器的数量为六个，两个所述水下推进器垂直安装在浮游机构上，其余四个所述水下推进器呈水平矢量环形设置在浮游机构上。
[0008]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0009]本技术可以解决一般水下机器人在进行水底观测与作业时，由于螺旋桨推进器将水底泥沙搅浑导致水底模糊不清无法很好地观测与作业这一问题；履带驱动机构具有较好的接地比压，可以在水底松软泥土的情况下进行行进作业，同时能够保证其稳定性；该型履带驱动机构选用战车型，其具有一定的迎接角和离去角，使其具备一定的水底单、双边越障功能，同时具备水上和水底爬坡能力；将托链轮与张紧机构设为一体，通过调整托链轮可以实现张紧能力，这一设计大大简化了机器人结构的复杂性。
附图说明
[0010]图1为本技术的复合驱动式水下机器人整体结构示意图。
[0011]图2为本技术的复合驱动式水下机器人整体结构示意图。
[0012]图3为本技术的复合驱动式水下机器人整体主视示意图。
[0013]图4为本技术的履带驱动机构结构示意图。
[0014]图5为本技术的履带驱动机构内部示意图。
[0015]图6为本技术的履带驱动机构内部仰视图。
[0016]图7为本技术的水下推进器结构示意图。
[0017]1、履带驱动机构；2、浮游机构；3、浮力材；4、水下推进器；5、摄像机舱；6、电池舱；7、保持架A；8、水下灯；9、保持架B；10、连接杆；11、侧板A；12、侧板B；13、连接板；14、水下电机；15、防水履带；16、导向轮；17、驱动轮；18、支重轮；19、托链轮；20、托链轮固定块；21、支撑板A；22、支撑板B；23、托链轮机构固定螺钉；24、导向轮轴；25、驱动轮轴；26、支重轮轴；27、长套筒；28、短套筒。
具体实施方式
[0018]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，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]请参阅图1
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7，本技术提供一种技术方案：复合驱动式水下机器人，包括浮游机构2，浮游机构2的两侧对称设置有履带驱动机构1，且两个履带驱动机构1间通过连接杆10相固定，浮游机构2搭配履带驱动机构1，可以解决一般水下机器人在进行水底观测与作业时，由于螺旋桨推进器将水底泥沙搅浑导致水底模糊不清无法很好地观测与作业这一问题；履带驱动机构1具有较好的接地比压，可以在水底松软泥土的情况下进行行进作业，同时能够保证其稳定性。
[0020]浮游机构2上安装有多个浮力材3、摄像机舱5、电池舱6、一对水下灯8和多个水下推进器4；浮力材3为水下机器人在水下提供一定浮力。
[0021]摄像机舱5内设有控制器和摄像机，且控制器电信号连接摄像机、一对水下灯8、多个水下推进器4和履带驱动机构1。
[0022]电池舱6内设有电池，且电池电连接控制器、摄像机、一对水下灯8、多个水下推进器4和履带驱动机构1。
[0023]控制器采用Pixhawk飞行控制板，由DC
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DC转压模块进行5V直流供电。姿态观测系统由Pixhawk飞行控制板内置的 MPU6000 陀螺仪、ST Micro L3GD20 陀螺仪、ST Micro LSM303D 磁力计组成。深度观测系统由Pixhawk飞行控制板 I2C 接口外接 MS5837 B30 深度计。水下推进器4的型号为T200，与Pixhawk飞行控制板MAIN1
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MAIN6接口连接。摄像机舵机采用SG90舵机，与Pixhawk飞行控制板AUX1接口连接。水下灯8采用MK
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R灯具，与Pixhawk飞行控制板AUX2接口连接。
[0024]控制器的副板采用3B控制板，由DC
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DC转压模块进行3.3V直流供电，使用以太网与Pixhawk飞行控制板通讯。相机系统采用IMX322 1080P水下相机，与副板的USB接口连接，由DC
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DC转压模块进行3.3V直流供电。水下通讯中继系统采用Fathon X通讯板，由DC
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DC转压模块进行3.3V直流供电，通过双绞线与副板连接，进行通讯中继。
[0025]地面站系统采用主控计算机、水上通讯中继、中央电源、总控开关三部分组成。主控计算机采用Ubuntu20.04系统，使用QGroundcontrol4.0.1软件。水上通讯中继采用
Fathon X通讯板进行通讯中继。中央电源为15VDC电源，由总控开关实现系统供电。
[0026]水下推进器4的数量为六个，两个水下推进器4垂直安装在浮游机构2上，其余四个水下推进器4呈水平矢量环形设置在浮游机构2上。当水下机器人处于浮游状态时，通过两个垂直设置的水下推进器4正转、反转，实现水下机器人上升和下潜，以及横滚运动；通过水平面矢量环形布置的水下推进器4实现前后进退、左右横移，左右转艏运动。
[0027]浮游机构2包括保持架A7，保持架A7的两侧对称设有保持架B9；浮力材3的数量为四个，且四个浮力材3两两对称设置在一对保持架B9的内侧；摄像机舱5安装在浮力材3之间，电池舱6安装在摄像机舱5的下侧，一对水下灯8对称安装在电池舱6的两侧；六个水下推进器4均安装在保持架B9上。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.复合驱动式水下机器人，其特征在于：包括浮游机构（2），所述浮游机构（2）的两侧对称设置有履带驱动机构（1），且两个履带驱动机构（1）间通过连接杆（10）相固定；所述浮游机构（2）上安装有多个浮力材（3）、摄像机舱（5）、电池舱（6）、一对水下灯（8）和多个水下推进器（4）；所述摄像机舱（5）内设有控制器和摄像机，且控制器电信号连接摄像机、一对水下灯（8）、多个水下推进器（4）和履带驱动机构（1）；所述电池舱（6）内设有电池，且电池电连接控制器、摄像机、一对水下灯（8）、多个水下推进器（4）和履带驱动机构（1）；所述水下推进器（4）的数量为六个，两个所述水下推进器（4）垂直安装在浮游机构（2）上，其余四个所述水下推进器（4）呈水平矢量环形设置在浮游机构（2）上。2.根据权利要求1所述的复合驱动式水下机器人，其特征在于：所述浮游机构（2）包括保持架A（7），所述保持架A（7）的两侧对称设有保持架B（9）；所述浮力材（3）的数量为四个，且四个浮力材（3）两两对称设置在一对保持架B（9）的内侧；所述摄像机舱（5）安装在浮力材（3）之间，所述电池舱（6）安装在摄像机舱（5）的下侧，一对所述水下灯（8）对称安装在电池舱（6）的两侧；六个所述水下推进器（4）均安装在保持架B（9）上。3.根据权利要求1所述的复合驱动式水下机器人，其特征在于：所述履带驱动机构（1）包括一对侧板A（11）和一对侧板B（12），所述侧板A（11）与侧板B（12）间设有导向轮轴（24）和驱动轮轴（25），且驱动轮轴（25）转动连接于侧板A（11）和侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张禹，李润龙，孙艺展，于浩然，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：