【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿生机器人，具体为一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统。
技术介绍
1、目前，随着人类对海洋的开发越来越深，使用水下机器人在水下进行科研和探测工作以及及时的将水下信息和地面接收端进行交互也变得尤为重要，其中仿水母机器人具有独特的发展潜力，水母体的喷水式推进方式简单可靠，易于用复合材料实现，并且仿水母机器人具有效率高、机动性能好、噪声低、对环境扰动小的特点，在海洋考察、环境检测以及军事领域具有重要的应用前景。
2、目前水下机器均存在一定缺陷，1、大多数的仿生水母机器人依靠其腔体内设置的可移动配重块，通过改变重心位置的方式进行转向控制或通过水母机器人控制腔体的收缩和扩张来吸入和喷出水流进行推进，速度较慢，灵活性较差，结构复杂；2、机器人的通讯控制操作大多直接采用如电磁波等无线通信的方式，而由于水下的特殊工作环境，尤其对比水域较深处的工作，导致电磁波信号传输极不稳定，操控不良，目前没有完善的监测和通讯装置，使得地面工作人员不能实时了解机器人的工作状态以及不能及时根据工作人员的指令调整运动。
3、为此，提出一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，包括壳体和上盖，还包括：
3、多个驱动机构，沿所述壳体轴线环状设于壳体内部，所述
4、多个驱动器，沿所述壳体轴线环状设于壳体内部并与所述弯杆触手一一对应设置；
5、主控板，与驱动器电性连接，用于通过安装架的控制驱动组件使摇杆组件带动某一个或多个弯杆触手摆动，以模仿水母触手的运动姿态；
6、第一通信传感器，固定安装于上盖内部，与主控板电性连接；
7、所述监测控制系统包括：
8、防锈钢管，所述防锈钢管的一侧开设有滑槽；
9、活动架，穿设于防锈钢管上并滑动连接于所述滑槽，所述活动架上固定安装有水下照明摄像机、测距传感器三和第二通信传感器，所述水下照明摄像机与第一通信传感器通信连接；
10、绕线辊，固定安装于防锈钢管顶部背向所述滑槽的一侧，所述绕线辊上绕设有缆线且缆线一端穿设于防锈钢管内部与活动架固定连接；
11、驱动件，驱使所述防锈钢管和绕线辊转动，以使所述活动架朝向壳体并使线缆缠绕至绕线辊，以至于活动架沿所述滑槽轴向活动。
12、优选的，所述壳体的底部固定安装有底板，所述底板底部和上盖内部的分别固定安装有用于监测距离海底的距离测距传感器一和用于监测距离海面距离的测距传感器二，所述测距传感器一和测距传感器二均与主控板电性连接。
13、优选的，所述壳体的内部由上至下依次固定设置在壳体内部的多个法兰盘，并在壳体内部依次形成多个安装腔，所述驱动机构和驱动器分别通过法兰盘固定安装在不同的安装腔内部。
14、优选的，所述摇杆组件包括第一摇杆和第二摇杆，所述第一摇杆一端通过连接件与弯杆触手活动连接；所述第二摇杆一端通过连接件与第一摇杆活动连接，另一端与驱动组件的输出端连接。
15、优选的，所述驱动组件包括与法兰盘固定安装的伺服电机一，所述伺服电机一的一侧固定设置有支撑架，所述支撑架上固定连接有减速器，所述减速器的输出端与第二摇杆连接，所述减速器输入端连接有联轴器一，所述联轴器一的另一端连接于伺服电机一的输出端。
16、优选的，所述壳体的顶部半包覆设置有硅胶触手蒙皮，所述硅胶触手蒙皮上对应弯杆触手设置有多个滑动部，以使所述滑动部包覆位所述弯杆触手位于壳体外侧部分，并对其连接处密封。
17、优选的，所述绕线辊底部固定设置有导线辊，所述线缆一端经由导线辊穿设于防锈钢管内部与活动架连接。
18、优选的，所述防锈钢管内部对应滑槽的位置处固定安装有凹槽轨，所述活动架一侧固定连接有多个与凹槽轨相适配的导向滑轮。
19、优选的，所述线缆包括用于分别将水下照明摄像机、测距传感器三和第二通信传感器与控制室相连的信号线和用于牵引活动架的缆绳，所述线缆外侧包覆有防水空心管。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、1、本专利技术通过每个弯杆触手均是由独立的摇杆组件和驱动组件进行控制摆动，从而实现控制其中一个或多个弯杆触手进行摆动，其他弯杆触手做出相应的摆动或不动，快速调整运动姿态，使仿生水母机器人发生快速的偏转、上升或下潜等运动姿态，采用伺服电机驱动具有急回特性的曲柄摇杆机构进行触手的收缩与舒张，可以实现仿生水母机器人具有和真实水母一样的快收慢舒动作；
22、2、本专利技术通过设计预先根据水域工作深度调节，选择长度适宜的防锈钢管，并将活动架及通信和监控设备安装，随着水下机器人一同下潜，实时控制通信设备和监控设备与水下仿生水母机器人之间的连接，采用此种方式能稳定的保证控制室对水下仿生水母机器连之间的通信和监控连接，该方式整体设备造价低，经济效益，避免了传统的采用无线通信的方式，而导致在进行水域较深处的工作，地面工作人员不能实时了解机器人的工作状态以及不能及时根据工作人员的指令调整运动。
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1.一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，包括壳体(1)和上盖(11)，其特征在于：还包括：
2.根据权利要求1所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述壳体(1)的底部固定安装有底板(13)，所述底板(13)底部和上盖(11)内部的分别固定安装有用于监测距离海底的距离测距传感器一(111)和用于监测距离海面距离的测距传感器二(112)，所述测距传感器一(111)和测距传感器二(112)均与主控板(32)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述壳体(1)的内部由上至下依次固定设置在壳体(1)内部的多个法兰盘，并在壳体(1)内部依次形成多个安装腔(12)，所述驱动机构(2)和驱动器(3)分别通过法兰盘固定安装在不同的安装腔(12)内部。
4.根据权利要求1所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述摇杆组件包括第一摇杆(22)和第二摇杆(23)，所述第一摇杆(22)一端通过连接件与弯杆触手(21)活动连接；所述第二摇杆(23)一端通过连接件与第一摇杆(22
5.根据权利要求4所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述驱动组件包括与法兰盘固定安装的伺服电机一(26)，所述伺服电机一(26)的一侧固定设置有支撑架(27)，所述支撑架(27)上固定连接有减速器(24)，所述减速器(24)的输出端与第二摇杆(23)连接，所述减速器(24)输入端连接有联轴器一(25)，所述联轴器一(25)的另一端连接于伺服电机一(26)的输出端。
6.根据权利要求1所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述壳体(1)的顶部半包覆设置有硅胶触手蒙皮(4)，所述硅胶触手蒙皮(4)上对应弯杆触手(21)设置有多个滑动部，以使所述滑动部包覆位所述弯杆触手(21)位于壳体(1)外侧部分，并对其连接处密封。
7.根据权利要求1所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述绕线辊(531)底部固定设置有导线辊(532)，所述线缆一端经由导线辊(532)
8.根据权利要求1所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述防锈钢管(53)内部对应滑槽的位置处固定安装有凹槽轨，所述活动架(54)一侧固定连接有多个与凹槽轨相适配的导向滑轮(541)。
9.根据权利要求7所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述线缆包括用于分别将水下照明摄像机(55)、测距传感器三(56)和第二通信传感器(57)与控制室相连的信号线和用于牵引活动架(54)的缆绳，所述线缆外侧包覆有防水空心管。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，包括壳体(1)和上盖(11)，其特征在于：还包括：
2.根据权利要求1所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述壳体(1)的底部固定安装有底板(13)，所述底板(13)底部和上盖(11)内部的分别固定安装有用于监测距离海底的距离测距传感器一(111)和用于监测距离海面距离的测距传感器二(112)，所述测距传感器一(111)和测距传感器二(112)均与主控板(32)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述壳体(1)的内部由上至下依次固定设置在壳体(1)内部的多个法兰盘，并在壳体(1)内部依次形成多个安装腔(12)，所述驱动机构(2)和驱动器(3)分别通过法兰盘固定安装在不同的安装腔(12)内部。
4.根据权利要求1所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述摇杆组件包括第一摇杆(22)和第二摇杆(23)，所述第一摇杆(22)一端通过连接件与弯杆触手(21)活动连接；所述第二摇杆(23)一端通过连接件与第一摇杆(22)活动连接，另一端与驱动组件的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的一种仿生水母机器人及其水下监测控制系统，其特征在于：所述驱动组件包括与法兰盘固定安装的伺服电机一(26)，所述伺服电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：李贺，王譞，王冠中，张展鹏，魏民昱，李隆杰，曾庆良，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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