水上应急救援机器人制造技术

本实用新型专利技术提供的水上应急救援机器人，包括头舱、前舱、舯舱和艉舱，前舱内安装有自主导航模块、齿轮机构、无线遥控模块和倒伏式天线，倒伏式天线由齿轮机构驱动，自主导航模块通过自主导航信号电缆与齿轮机构电相连，无线遥控模块通过遥控信号电缆与齿轮机构电相连。艉舱内安装有控制线缆、线导模块和推进系统，舯舱的上半舱安装有动力电池舱，动力电池舱向自主导航模块、无线遥控模块、线导模块和推进系统供电并传输控制指令。其优点在于：提供了多控制单元模式的水上应急救援机器人，集成线控、无线遥控与自主导航于一体，解决了现有产品救援距离受限、无法得到视频与图像数据以及单一控制单元失效无法继续控制的问题，增强了救援能力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人技术，特别涉及一种水上应急救援机器人。
技术介绍
水上应急救援机器人是一种针对水上产生的突发紧急情况，能够高效、高可靠地实施远距离应急救援的高端水下电动力航行器。该类型机器人主要完成以下三类用途①当海上、江、流、湖泊、水库等水域出现人员意外落水时，受天气、地理、水流、风力等因素影响，无法及时采取紧急救援时，该机器人可立即释放入水，通过快速送递救生缆绳、救生圈等方式对落水人员实施水上救生；当自然现象如洪涝灾害造成人员水中受困时， 同样可采用此方式予以救援。②船舶受动力装置失效、失控、触礁等因素影响无法前进，同时又处于恶劣海况或地形复杂(暗礁繁杂)等环境下，救助船舶无法采用常规方式实施远距离营救，此时救援船舶释放机器人入水，机器人携带导引线缆至指定位置，采用特殊方式往遇险船舶送递导引线缆，完成应急救援任务。该用途还可用于船舶停靠码头的引缆。③该机器人兼具水下探测、监视功能，可用于指定水域的巡航监测、水下油管泄露位置的探测、水下重要仪器设备工作状态的确认以及某些国防领域。当前公开的最新产品有上海海事大学的“一种多功能水面机器人”技术专利 (CN201254266)公开了一种多功能水面机器人，其主要包括一船体、推进系统以及控制系统，该船体包括左右两个片体，两个片体通过甲板桥连接，且在左右片体的后下方分别设置有独立的推进系统；所述甲板桥上安置有控制舱；所述控制系统中的基站通过安置在控制舱内的受控系统控制推进系统，该机器人采用无线遥控。中国科学院沈阳自动化研究所“一种水面救助机器人”专利技术专利(CN1296900)所涉及的是一种水面抢险救生设备，由电子舱、推进电机、浮体、垂直箭和水平箭组成，采用无线遥控方式，控制距离为1km。①单一采用线控方式的缺点是机器人拖曳有线缆，受尖锐物品或恶劣环境影响存在线缆断裂、线缆缠绕等风险。②单一采用无线遥控方式的缺点是作用距离短，现有产品最远能到1km，适用范围受此局限，不能进行远距离应急救援；不能回传数据，只能由操控方单方向给出控制指令，无法实现双方互动。另外，机器人需伸出天线至水面以接收遥控信号。③单一采用自主导航控制方式的缺点是受环境影响和导航仪精度影响，机器人导航时存在一定误差，另外自主导航需通过卫星链路，机器人必须将接收器浮出水面以接收信号指令。从实用性而言，水上应急救援设备需要具备至少两种以上的控制方式，因为水上环境复杂，救援对象种类较多，针对不同的情况采用不同的方式才能更有效的提高救援质量。比如在暗礁复杂的地形水域，采用遥控方式(自主导航为辅)更有效；当面临宽阔水域、高海况环境或需要远距离实施救助时，采用线导能够更利于准确找到释放位置实施营救；当需要监测水下油管或探测水下环境时，采用线导控制能够传输视频与图像数据等等。 现在国内外的相关设备还仅局限于单一性控制方式，并不能很好的适应应急救助任务。因此，有必要开发一种多控制单元模式的水上应急救援机器人，以应对日益复杂的水上应急救生现状。现有国内对水上应急救援设备的开发基本围绕无线控制为主，将线导控制与自主导航控制运用其上的产品尚未出现。目前国内对于水面应急救援机器人的研究已有文献报道，但是集成线导、自主导航和无线遥控三种控制方式的水上应急救援机器人研究还未见文献报道。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述缺陷，提供一种可以集成线控、无线遥控与自主导航于一体的水上应急救援机器人，以解决现有产品救援距离受限、无法得到视频与图像数据以及单一控制单元失效无法继续控制的问题，同时提供控制方式三选二模式，进一步提高产品的适用范围，以增强救援能力。为达到上述目的，本技术提供的水上应急救援机器人，包括头舱和艉舱，还包括前舱和舯舱，所述前舱与所述头舱通过前卡箍相连接，所述舯舱与所述前舱通过中卡箍相连接，所述艉舱与所述舯舱通过后卡箍相连接；其中所述前舱内安装有自主导航模块、齿轮机构、无线遥控模块和倒伏式天线，所述倒伏式天线安装在所述前舱壳体的正上方处并由所述齿轮机构驱动，所述自主导航模块通过自主导航信号电缆与所述齿轮机构电相连，所述无线遥控模块通过遥控信号电缆与所述齿轮机构电相连；所述艉舱内安装有控制线缆、线导模块和推进系统，所述控制线缆安装在所述线导模块中并由所述线导模块控制；所述舯舱的上半舱安装有动力电池舱，所述动力电池舱通过模块动力电缆向所述自主导航模块和无线遥控模块供电并传输控制指令，所述动力电池舱通过线导模块连接电缆向所述线导模块供电并传输控制指令，所述动力电池舱通过电机连接电缆向所述推进系统供电并传输控制指令。本技术水上应急救援机器人，其中所述头舱和前舱分别为分体密闭式舱体， 所述头舱包括照明灯和避碰声纳，所述避碰声纳安装在所述头舱壳体内，两个所述照明灯安装在所述头舱壳体的前端。本技术水上应急救援机器人，其中所述舯舱上半舱为均勻浸水舱，舱内安装救生设备，所述舯舱下半舱为分体密闭式舱体。本技术水上应急救援机器人，其中所述推进系统包括舵机和与其相连的导管螺旋桨，所述舵机与所述电机连接电缆相连。本技术水上应急救援机器人的优点和积极效果在于由于增设了前舱和舯舱，前舱内安装有自主导航模块、齿轮机构、无线遥控模块和倒伏式天线，艉舱内安装有控制线缆、线导模块和推进系统，肿舱的上半舱安装有动力电池舱，开发了一种多控制单元模式的水上应急救援机器人，集成线控、无线遥控与自主导航于一体，解决了现有产品救援距离受限、无法得到视频与图像数据以及单一控制单元失效无法继续控制的问题，同时提供控制方式三选二模式，进一步提高产品的适用范围，增强了救援能力。下面将结合实施例参照附图进行详细说明。附图说明图1是本技术水上应急救援机器人的结构示意图。具体实施方式参照图1，本技术水上应急救援机器人，包括头舱1、前舱5、舯舱14和艉舱 19。图中1.头舱，2.避碰声纳，3.照明灯，4.前卡箍，5.前舱，6.自主导航模块，7.自主导航信号电缆，8.齿轮机构，9.遥控信号电缆，10.无线遥控模块，11.倒伏式天线，12.中卡箍，13.模块动力电缆，14.舯舱，15.动力电池舱，16.救生设备，17.后卡箍，18.线导模块连接电缆，19.艉舱，20.线导模块，21.电机连接电缆，22.舵机，23.推进系统，24.导管螺旋桨，25.控制线缆。本技术水上应急救援机器人，避碰声纳2和两个照明灯3安装于头舱1壳体前端，通过头部视窗口能够对外部环境进行照明观察，而避碰声纳能够探测200米范围内障碍物，操控人员能够操作机器人主动规避障碍。头舱1为分体密闭式，通过前卡箍4与前舱5连接。前舱5属于分体密闭式，舱内安装有自主导航模块6、齿轮机构8和无线遥控模块 9，齿轮机构8、无线导航模块和自主导航模块位于前舱壳体底部。齿轮机构8与自主导航模块6通过自主导航信号电缆7相连，齿轮机构8与无线遥控模块10通过遥控信号电缆9 相连。前舱5壳体正上方处安装有倒伏式天线11，倒伏式天线11的驱动力来自齿轮机构 8。前舱5与舯舱14通过中卡箍12连接。舯舱14上半舱为均勻浸水舱，舱内安装救生设备16 ；下半舱为分体密闭式，舱内安装动力电池舱15，动力电池舱15通过两根模块动力电缆13分别向自主导航模块6和无线遥控模块10供电，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种水上应急救援机器人，包括头舱（１）和艉舱（１９），其特征在于：还包括前舱（５）和舯舱（１４），所述前舱（５）与所述头舱（１）通过前卡箍（４）相连接，所述舯舱（１４）与所述前舱（５）通过中卡箍（１２）相连接，所述艉舱（１９）与所述舯舱（１４）通过后卡箍（１７）相连接；其中：所述前舱（５）内安装有自主导航模块（６）、齿轮机构（８）、无线遥控模块（１０）和倒伏式天线（１１），所述倒伏式天线（１１）安装在所述前舱（５）壳体的正上方处并由所述齿轮机构（８）驱动，所述自主导航模块（６）通过自主导航信号电缆（７）与所述齿轮机构（８）电相连，所述无线遥控模块（１０）通过遥控信号电缆（９）与所述齿轮机构（８）电相连；所述艉舱（１９）内安装有控制线缆（２５）、线导模块（２０）和推进系统（２３），所述控制线缆（２５）安装在所述线导模块（２０）中并由所述线导模块（２０）控制；所述舯舱（１４）的上半舱安装有动力电池舱（１５），所述动力电池舱（１５）通过模块动力电缆（１３）向所述自主导航模块（６）和无线遥控模块（１０）供电并传输控制指令，所述动力电池舱（１５）通过线导模块连接电缆（１８）向所述线导模块（２０）供电并传输控制指令，所述动力电池舱（１５）通过电机连接电缆（２１）向所述推进系统（２３）供电并传输控制指令。...

【技术特征摘要】
1.一种水上应急救援机器人，包括头舱(1)和艉舱(19)，其特征在于还包括前舱(5) 和舯舱(14)，所述前舱(5)与所述头舱⑴通过前卡箍⑷相连接，所述舯舱(14)与所述前舱(5)通过中卡箍(12)相连接，所述艉舱(19)与所述舯舱(14)通过后卡箍(17)相连接；其中所述前舱(5)内安装有自主导航模块(6)、齿轮机构(8)、无线遥控模块(10)和倒伏式天线(11)，所述倒伏式天线(11)安装在所述前舱(5)壳体的正上方处并由所述齿轮机构 ⑶驱动，所述自主导航模块(6)通过自主导航信号电缆(7)与所述齿轮机构⑶电相连， 所述无线遥控模块(10)通过遥控信号电缆(9)与所述齿轮机构(8)电相连；所述艉舱(19)内安装有控制线缆(25)、线导模块00)和推进系统(23)，所述控制线缆05)安装在所述线导模块OO)中并由所述线导模块OO)控制；所述舯舱(14)的上半舱安装有动力电池舱(15)，所述动力电池舱(...

【专利技术属性】
技术研发人员：犹云，刘宁，杨涛，
申请(专利权)人：昆明五威科工贸有限公司，
类型：实用新型
国别省市：53