一种用于复杂水域应急救援微型机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种用于复杂水域应急救援微型机器人。本发明专利技术包括扁形块体、中心内芯体和两个推进内芯，所述扁形块体为轻质块体，扁形块体的顶面为圆弧形，扁形块体的两侧分别为弧形侧，扁形块体的底面加工有两个对称设置的异形槽，所述扁形块体沿其长度方向分别加工有中心孔和两个侧孔，中心孔和两个侧孔并列设置，中心孔处于两个侧孔之间，所述中心内芯体穿设在中心孔内，每个侧孔内穿设有一个推进内芯，中心内芯体的前端为数据采集端，扁形块体和中心内芯体在两个推进内芯带动下做出上浮、前移和/或下潜运动。前移和/或下潜运动。前移和/或下潜运动。

【技术实现步骤摘要】
一种用于复杂水域应急救援微型机器人


[0001]本专利技术具体涉及一种用于复杂水域应急救援微型机器人。

技术介绍

[0002]水下机器人的水下运动和作业，是由操作员在水面母舰上控制和监视。靠电缆向本体提供动力和交换信息。中继器可减少电缆对本体运动的干扰。新型潜水器从简单的遥控式向监控式发展，即由母舰计算机和潜水器本体计算机实行递阶控制，它能对观测信息进行加工，建立环境和内部状态模型。操作人员通过人机交互系统以面向过程的抽象符号或语言下达命令，并接受经计算机加工处理的信息，对潜水器的运行和动作过程进行监视并排除故障。开始研制智能水下机器人系统。操作人员仅下达总任务，机器人就能根据识别和分析环境，自动规划行动、回避障碍、自主地完成指定任务。在实际水域中，水下地形情况复杂，狭小空间的水域并不稀少，遇到紧急情况需要及时搜索并支援需求时，大中型机器人的使用局限性凸显，在使用过程中因无法探测到狭小水域导致出现搜救盲区，影响实时搜救的时效和结果，易错过狭小水域内的隐藏信息，随着水下悬浮物、浮游物的增多，水下机器人与水下悬浮物、浮游物的接触几率加大，当被水草或其他水下游离物缠绕时，难以及时脱身，影响搜救区域的有效开展，影响搜救时效。

技术实现思路

[0003]为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种用于复杂水域应急救援微型机器人，以解决上述问题。
[0004]一种用于复杂水域应急救援微型机器人，包括扁形块体、中心内芯体和两个推进内芯，所述扁形块体为轻质块体，扁形块体的顶面为圆弧形，扁形块体的两侧分别为弧形侧，扁形块体的底面加工有两个对称设置的异形槽，所述扁形块体沿其长度方向分别加工有中心孔和两个侧孔，中心孔和两个侧孔并列设置，中心孔处于两个侧孔之间，所述中心内芯体穿设在中心孔内，每个侧孔内穿设有一个推进内芯，中心内芯体的前端为数据采集端，扁形块体和中心内芯体在两个推进内芯带动下做出上浮、前移和/或下潜运动。
[0005]作为优选方案：中心内芯体包括头舱壳体、储水舱壳体、尾部控制舱体、隔离座片、穿线管、隔离定位片、水泵和两个储水隔离片，所述头舱壳体包括半球形壳体和圆筒体，半球形壳体的敞口端通过隔离座片与圆筒体的一端相连接，圆筒体的另一端通过隔离定位片与尾部控制舱体的一端相连接，尾部控制舱体内设置有供电电池，穿线管设置在储水舱壳体内，穿线管的一端穿过隔离座片与头舱壳体的内部相连通，穿线管的另一端穿过隔离定位片与尾部控制舱体的内部相连通，两个储水隔离片并列套装在穿线管上，每个储水隔离片的外径小于储水舱壳体的内径，储水舱壳体的内部通过穿线管和两个储水隔离片的配合形成有一个中心水腔和两个端部水腔，中心水腔内设置有水泵，水泵的进水口穿过储水舱壳体的侧壁设置在储水舱壳体外。
[0006]作为优选方案：头舱壳体内设置有摄像云台机构和支撑架，摄像云台机构通过支
撑架与隔离座片相连接，摄像云台机构配合设置有供电线束，供电线束的一端与摄像云台机构相连接，供电线束的另一端穿过穿线管与供电电池相连接，摄像云台机构包括旋转平台、电机支架、电机盒、固定片、摄像头、两个第一锥齿轮和两个步进电机，旋转平台为锥形凸台，锥形凸台的锥形斜面沿其圆周方向加工有多个齿，旋转平台的底部设置在支撑架上，电机支架设置在旋转平台的上方，电机支架和旋转平台的顶面间隙设置，电机支架内设置有电机盒，电机盒上通过固定片与摄像头相连接，两个步进电机并列设置在电机盒内，两个步进电机的输出轴背向设置，每个步进电机的输出轴上套装有一个第一锥齿轮，两个第一锥齿轮分别与锥形凸台的多个齿啮合配合，摄像头通过旋转平台和两个第一锥齿轮的啮合配合实现沿旋转平台圆周方向的自转运动。
[0007]作为优选方案：每个推进内芯包括前防护罩体、筒状外壳、推进总成和后防护罩体，自防护推进总成设置在筒状外壳内，筒状外壳的两端分别设置有前防护罩体和后防护罩体，所述自防护推进总成包括前轴体、抗冲击头、固定电机、锥齿轮组反向机构、反桨叶、正桨叶、两个定刀片和两个动刀片，前轴体设置在筒状外壳内，前轴体的前端设置有抗冲击头，抗冲击头上设置有两个动刀片，筒状外壳的内壁上固定连接有两个定刀片，每个动刀片分别与两个定刀片相配合形成有两个切割部，固定电机固定安装在筒状外壳内，固定电机的一个动力输出轴为第一动力输出轴，第一动力输出轴与前轴体同轴连接，固定电机的另一个动力输出轴为第二动力输出轴，第二动力输出轴上套装有正桨叶，锥齿轮组反向机构和反桨叶均套装在固定电机的第二动力输出轴上，反桨叶靠近正桨叶设置。
[0008]作为优选方案：所述齿轮组反向机构包括箱体、轴承、副轴套、主动锥齿轮、被动锥齿轮和两个传动锥齿轮，箱体套装在固定电机的第二动力输出轴上，主动锥齿轮、被动锥齿轮和两个传动锥齿轮均设置在箱体内，主动锥齿轮套装在第二动力输出轴上，被动锥齿轮通过轴承套装在第二动力输出轴上，轴承外套装有副轴套，副轴套外套装有反桨叶，两个传动锥齿轮并列设置在箱体的内壁上，主动锥齿轮通过两个传动锥齿轮与被动锥齿轮相啮合。
[0009]作为优选方案：前防护罩体和后防护罩体均为朝外凸起的多棱弧形罩体，前防护罩体包括外支撑环片和多个弧形条，多个弧形条沿外支撑环片的圆周方向布置在外支撑环片内孔中，每个弧形条沿筒状外壳的轴向方向向外弯曲，多个弧形条的一端交汇形成中心遮挡部，中心遮挡部处于外支撑环片的轴向方向的中心轴线上，每个弧形条的另一端固定连接在外支撑环片，相邻两个弧形条之间形成有水流通过间隙。
[0010]作为优选方案：两个异形槽以中心孔轴向方向的中心轴线为对称轴对称设置，每个异形槽为倾斜式槽体，每个异形槽的一侧边与其靠近的侧孔轴向方向的中心轴线处于同一竖直面上，每个异形槽的另一侧边与中心孔轴向方向的中心轴线处于同一竖直面上，每个异形槽的槽深从靠近侧孔的一侧边至其另一侧边依次递减。
[0011]本专利技术的有益效果在于：一、本专利技术为一种自身结构合理且紧凑的微小型水下救援机器人，通过扁形块体、中心内芯体和两个推进内芯之间相互配合能够在复杂水域中的狭小区域内穿梭自如，及时捕捉水下狭小区域内的相关信号，中心内芯体中的摄像云台机构为广角获取图像信息的机构，能够针对江河水域的能见度，以及救援目标的颜色特征及轮廓特征，对救援目标进行快速识别、定位。
[0012]二、本专利技术通过中心内芯体和两个推进内芯之间相对位置的布置能够使机器人本身具有可靠的运行平稳性，每个推进内芯中前防护罩体、筒状外壳、后防护罩体、前轴体、抗冲击头、固定电机、锥齿轮组反向机构、反桨叶、正桨叶、两个定刀片和两个动刀片之间相互配合能够提高推进效率，解决水下机器人单桨推进器产生偏转扭矩，以及能耗过高的问题，同时还能够解决现有螺旋桨推进器易被水草缠绕的问题，自身防护性能稳定，防护方向准确有效，从而确保机器人在江河水域顺利作业，救援时效稳定可靠，救援效果稳定且持续。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的仰视结构示意图；图2为本专利技术的主视结构示意图；图3为本专利技术的侧视结构示意图；图4为本专利技术的第一立体结构示意图；图5为本专利技术的第二立体结构示意图；图6为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于复杂水域应急救援微型机器人，其特征在于：包括扁形块体（1）、中心内芯体（2）和两个推进内芯（3），所述扁形块体（1）为轻质块体，扁形块体（1）的顶面为圆弧形，扁形块体（1）的两侧分别为弧形侧，扁形块体（1）的底面加工有两个对称设置的异形槽（4），所述扁形块体（1）沿其长度方向分别加工有中心孔（1
‑
1）和两个侧孔（1
‑
2），中心孔（1
‑
1）和两个侧孔（1
‑
2）并列设置，中心孔（1
‑
1）处于两个侧孔（1
‑
2）之间，所述中心内芯体（2）穿设在中心孔（1
‑
1）内，每个侧孔（1
‑
2）内穿设有一个推进内芯（3），中心内芯体（2）的前端为数据采集端，扁形块体（1）和中心内芯体（2）在两个推进内芯（3）带动下做出上浮、前移和/或下潜运动。2.根据权利要求1所述的一种用于复杂水域应急救援微型机器人，其特征在于：中心内芯体（2）包括头舱壳体（2
‑
1）、储水舱壳体（2
‑
2）、尾部控制舱体（2
‑
3）、隔离座片（2
‑
4）、穿线管（2
‑
5）、隔离定位片（2
‑
6）、水泵（2
‑
7）和两个储水隔离片（2
‑
8），所述头舱壳体（2
‑
1）包括半球形壳体（2
‑1‑
1）和圆筒体（2
‑1‑
2），半球形壳体（2
‑1‑
1）的敞口端通过隔离座片（2
‑
4）与圆筒体（2
‑1‑
2）的一端相连接，圆筒体（2
‑1‑
2）的另一端通过隔离定位片（2
‑
6）与尾部控制舱体（2
‑
3）的一端相连接，尾部控制舱体（2
‑
3）内设置有供电电池，穿线管（2
‑
5）设置在储水舱壳体（2
‑
2）内，穿线管（2
‑
5）的一端穿过隔离座片（2
‑
4）与头舱壳体（2
‑
1）的内部相连通，穿线管（2
‑
5）的另一端穿过隔离定位片（2
‑
6）与尾部控制舱体（2
‑
3）的内部相连通，两个储水隔离片（2
‑
8）并列套装在穿线管（2
‑
5）上，每个储水隔离片（2
‑
8）的外径小于储水舱壳体（2
‑
2）的内径，储水舱壳体（2
‑
2）的内部通过穿线管（2
‑
5）和两个储水隔离片（2
‑
8）的配合形成有一个中心水腔（2
‑2‑
1）和两个端部水腔（2
‑2‑
2），中心水腔（2
‑2‑
1）内设置有水泵（2
‑
7），水泵（2
‑
7）的进水口穿过储水舱壳体（2
‑
2）的侧壁设置在储水舱壳体（2
‑
2）外。3.根据权利要求1所述的一种用于复杂水域应急救援微型机器人，其特征在于：头舱壳体（2
‑
1）内设置有摄像云台机构（5）和支撑架（6），摄像云台机构（5）通过支撑架（6）与隔离座片（2
‑
4）相连接，摄像云台机构（5）配合设置有供电线束，供电线束的一端与摄像云台机构（5）相连接，供电线束的另一端穿过穿线管（2
‑
5）与供电电池相连接，摄像云台机构（5）包括旋转平台（5
‑
1）、电机支架（5
‑
2）、电机盒（5
‑
3）、固定片（5
‑
4）、摄像头（5
‑
5）、两个第一锥齿轮（5
‑
6）和两个步进电机（5
‑
7），旋转平台（5
‑
1）为锥形凸台，锥形凸台的锥形斜面沿其圆周方向加工有多个齿，旋转平台（5
‑
1）的底部设置在支撑架（6）上，电机支架（5
‑
2）设置在旋转平台（5
‑
1）的上方，电机支架（5
‑
2）和旋转平台（5
‑
1）的顶面间隙设置，电机支架（5
‑
2）内设置有电机盒（5
‑
3），电机盒（5
‑
3）上通过固定片（5
‑
4）与摄像头（5
‑
5）相连接，两个步进电机（5
‑
7）并列设置在电机盒（5
‑
3）内，两个步进电机（5
‑
7）的输出轴背向设置，每个步进电机（5
‑
7）的输出轴上套装有一个第一锥齿轮（5
‑
6），两个第一锥齿轮（5
‑
6）分别与锥形凸台的多个齿啮合配合，摄像头（5
‑
5）通过旋转平台（5
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1）和两个第一锥齿轮（5
‑
6）的啮合配合实现沿旋转平台（5
‑
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉寒，张紫辉，胡睿康，周先锋，罗笑南，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：