CN102653312B - 适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置 - Google Patents

Abstract

本发明主要由头部气囊与机械手仓(1)、换向仓(2)、元器件仓(3)、磁动力传输仓(4)、尾部气囊仓(5)、尾仓(6)、特殊管线(7)、蓄电池(8)、微型高压气泵(9)、潜艇操作实时监控器(10)和收线架(101)组成，头部气囊与机械手仓(1)、换向仓(2)、元器件仓(3)、磁动力传输仓(4)、尾部气囊仓(5)和尾仓(6)顺序连接形成潜艇式主机，蓄电池(8)和微型高压气泵(9)设置在收线架(101)上，通过特殊管线(7)和潜艇式主机连接，实现对潜艇式主机的供电、供气，潜艇操作实时监控器(10)通过遥控信号操作控制潜艇式主机，达到设计目的。

Description

适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置

技术领域

本发明涉及一种潜艇装置，尤其是一种适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置。

背景技术

随着科技的进步，很多的科技产品应用到了普通大众的生活中，如：低端技术的遥控汽车，遥控飞机，高端技术的有汽车行驶摄像记录器等，但水下的玩具装置，却少之又少，主要原因是防水与控制，尤其控制部分因受水的反射与干扰等问题而受限，致使包括近海捕捞作业也未能得到较好的发展与进步，大多还采用人工下水作业的方式，钓鱼装置更是落后。

几千年来，爱好钓鱼是人士多不胜数，但人们都是凭感觉，在看鱼浮的状态下垂钓，近年来也有人采用将摄像头绑在鱼线上利用显示屏观察的钓鱼方式，但由于其不能移动寻找鱼群，所以还是处在等鱼上钩的初级阶段，虽可以磨练性情，但还是因缺乏主动跟踪实现成功钓鱼的特性，大大降低了动态的娱乐性及垂钓者的成就感。

发明内容

本发明的目的是研制一种解决上述问题，结构简单，性能可靠，娱乐参与性极强，主动跟踪鱼群，成功率高的适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明主要由头部气囊与机械手仓、换向仓、元器件仓、磁动力传输仓、尾部气囊仓、尾仓、特殊管线、蓄电池、微型高压气泵、收线架和潜艇操作实时监控器组成，头部气囊与机械手仓、换向仓、元器件仓、磁动力传输仓、尾部气囊仓和尾仓顺序连接形成潜艇式主机，蓄电池和微型高压气泵设置在收线架上，通过特殊管线和潜艇式主机连接，实现对潜艇式主机的供电、供气，潜艇操作实时监控器通过遥控信号操作控制潜艇式主机。

头部气囊与机械手仓包括头部仓、支持架、前气囊、电磁铁芯封装壳、电磁铁线圈、空心电磁铁铁芯、电磁复位弹簧、LED照明灯、防水箍、机械手和拉簧，头部仓壁形成有若干的小孔，电磁铁线圈、空心电磁铁铁芯和电磁复位弹簧设置在电磁铁芯封装壳内，电磁铁芯封装壳后端形成支撑部、电线导管柱和气囊通气孔，电磁铁芯封装壳形成空心电磁铁铁芯孔柱，电磁铁芯封装壳后端固定在支持架上，电磁铁芯封装壳前端穿过支持架和头部仓壁固定并外露于头部仓外，空心电磁铁铁芯设置在空心电磁铁铁芯孔柱内，一端通过电磁复位弹簧固定在电磁铁芯封装壳后端固定，另一端和机械手连接，机械手通过拉簧和头部仓壁连接，前气囊后端套在电磁铁芯封装壳后端的支撑部上并用防水箍紧固密封，前气囊前端套在电磁铁芯封装壳前端的空心电磁铁铁芯孔柱上并用防水箍紧固密封。

换向仓包括换向仓壁、转轴、方向舵、转弯活塞、转轴推杆和换向复位弹簧，方向舵通过转轴设置在换向仓壁底部外侧，转轴和转轴推杆连接，转轴推杆通过换向复位弹簧和转弯活塞连接，转弯活塞形成有转弯进气口。

元器件仓包括元器件前仓、元器件后仓、耐酸碱高弹性薄膜橡胶包覆层、尾部气囊充气用二位开关阀、转向用电磁阀、压力传感器、夜视摄像头、推进动力电机、线路板和无连接永磁动力传递套，元器件前仓形成有前气囊充气接线口，前气囊充气接线口和电线导管柱通过阻力气线管接通，元器件后仓形成有主气管线口和动力连接部，主气管线口外接特殊管线，和蓄电池和微型高压气泵接通，尾部气囊充气用二位开关阀、转向用电磁阀和压力传感器设置在元器件前仓内，夜视摄像头、推进动力电机和线路板设置在元器件后仓内，无连接永磁动力传递套设置在元器件后仓的动力连接部上，推进动力电机包括电机轴、多极永磁环、陶瓷片和陶瓷顶尖，元器件前仓和元器件后仓之间通过壳体锁紧螺钉连接紧固，耐酸碱高弹性薄膜橡胶包覆层包裹元器件前仓和元器件后仓对合线，并用防水箍紧固密封。

尾部气囊设置在尾部气囊仓内，尾部气囊仓壁形成有若干的小孔，尾部气囊和尾部气囊充气用二位开关阀通过阻力气线管接通。

螺旋桨设置在尾仓内，螺旋桨主轴固定在转轴支撑架上，螺旋桨主轴一端和螺旋桨固定连接，另一端穿过尾部气囊仓，在磁动力传输仓内和无连接永磁动力传递套连接，各电气元件装置和线路板实现电连接，蓄电池和微型高压气泵通过特殊管线和潜艇式主机连接，特殊管线采用马鞭式结构，和潜艇式主机连接端形成细鞭梢，和蓄电池和微型高压气泵连接端形成粗鞭头，收线架上设置有遥控信号接收器，潜艇操作实时监控器设置有遥控信号发射器，达到设计目的。

本发明通过将电源，监视和控制与潜艇式主机分离，减小潜艇式主机体积，通过电源线，数据线，信号线，充放气管，高强拉力纤维材料，整合为含有线材的气管，与潜艇式主机做防水连接，改变气囊体积变化的仿生原理实现潜艇式主机前后端分别升降，利用气动活塞推动桨舵，实现转向，利用推进动力电机通过多极永磁环的磁力传递扭力给螺旋桨，使其推进潜艇式主机。

在使用时，将本发明的潜艇式主机放置在水中，陆地上的蓄电池和微型高压气泵设置在收线架上，潜艇操作实时监控器发出遥控信号收线架上的遥控信号接收器，接收遥控信号，遥控信号经特殊管线连接至潜艇式主机，实现供电气连接和操作控制，陆地上的操作者即可有效实现对潜艇式主机的控制，可以进行打捞，垂钓，主动跟踪鱼群，达到设计目的。

本发明具有下列优点：

1、经由本发明的实施，微型高压气泵通过充放气管连接三通电磁阀，分别控制潜艇式主机内的前气囊和尾部气囊，处气囊本身的超薄壁厚的耐酸碱橡胶气囊膨胀与收缩，相当于利用鱼鳔的原理，改变潜艇式主机的同体积，不同位置，密度的改变，达到在水中，潜艇式主机前后高低调节，潜艇式主机悬浮高度变换，以及通过三通电磁阀推动转向活塞，达到潜艇式主机在运动中的方向转变。

2、经由本发明的实施，通过特殊管线将蓄电池的动力电流传输到潜艇式主机的动力部分，使潜艇式主机前进，后退，灯光，摄像镜头等具有电力来源。

3、经由本发明的实施，通过特殊管线内数据线，信号线，的使用，潜艇操作实时监控器控制推进动力电机，进行速度与转向控制，潜艇操作实时监控器的监控显示屏和夜视摄像头进行数据交换，实现实时监控，减少并克服因水的反射与干扰等对信号传输带来的问题。起到了的抗干扰性能。

4、经由本发明的实施，通过特殊管线内部的高强拉力纤维达到，在小截面下的线材更大承载拉断力。

5、经由本发明的实施，特殊管线在设计时考虑到不同水深，对线材产生的压力不同，依据，水深越深压力就越大的特点而专门设计了马鞭式的方案：由于特殊管线内部是充气管，管内压力必须大于外侧水压，管内气体才有传输到潜艇式主机的前气囊和尾部气囊，使其充涨的可能性，所以充气管内气压会抵消外侧水对特殊管线的压力，可使潜艇式主机连接附近的特殊管线不需要太强的抗高压性能，就能满足防止破损的目的，也使此段特殊管线具备了可实现小截面，高柔软度的可能，从而使潜艇式主机运动不过多的受特殊管线过硬的限制，而特殊管线越是靠近水面，水对线材的压力会逐步减少，但管内压力在相对增强，因而越是靠近水面特殊管线抗涨破的能力就应越大，所以在此线设计时，就需要根据不同的水深逐步加大特殊管线的截面尺寸，以及加强其抗压性，选择不同的保护措施，使其外形如马鞭的形状，远处的鞭梢细，近手处的鞭身粗，达到前段柔软，后端结实的特性，从而更大可能的对线材进行保护，为便于制造，可同尺寸，分断制造，而后连接，根据实际需要组装使用。

6、经由本发明的实施，线缆截面为圆形，通过包裹高强拉力纤维编织层内的防扭堵气管，防止充气时气管堵塞经高压局部起包现象。电源线，数据线，信号线(数据线，信号线可使用光纤线)共同扭绞，制成单一线材，穿过防扭堵气管内孔呈同轴方式放置，既起到被保护状态，又起到防止气管受折弯变形局部堵死的问题，还对于进入与电动元件封装的囊袋连接时防水带来便利。此线缆在设计制造时选用的结构满足体积质量比略大于1的原则，使其能半悬浮在水中，便于潜艇式主机在水中沉浮。

7、经由本发明的实施，将螺旋桨与电动机采用无连接永磁传递扭矩方式，改善了传统油封式防水的不能耐深水压力而漏水的问题。从而解决螺旋桨与传动件的防水问题。

8、经由本发明的实施，将电动元件封闭安装在元器件仓，然后封装在耐酸碱高弹性薄膜橡胶制成的囊袋内，只通过连接嘴与圆形的线缆接驳，防止漏水，因电源线，数据线，信号线等是由气管内穿出的，所以减少接口位置，降低了漏水的可能性。囊袋采用耐酸碱高弹性薄膜橡胶制成，便于将线与电动元件接点接好后，在由比其小的孔中装入的可能性，而且包裹好后能保证囊袋与部件的贴合紧密性，在潜艇式主机潜入水中后，各仓中因有气管充入气体，其气压可对气囊充气，所以气压会略大于外侧水压，使水漏入壳体内的问题通过此气压差得到了解决，而且所受水压与仓壁内压都均匀分布在仓壁上，并通过仓壁内外的压力感应器进行比较进行逻辑运算，调整高压气泵出气气压，防止过快下沉，与过快上浮造成内外差变化引起的仓壁被压破或涨破问题，而且由于推进动力电机封装在潜艇式主机中部，从而也降低了电动机的对外噪音，减少了对鱼群的惊扰。

9、经由本发明的实施，头部气囊与机械手仓的机械手也使用了耐酸碱高弹性薄膜橡胶囊袋技术方式，使运动部件空心电磁铁铁芯与电磁铁完全隔离防止了线圈漏水问题。

10、经由本发明的实施，头部仓壁形成有若干的小孔和尾部气囊仓壁形成有若干的小孔，前气囊和尾部气囊充气涨大时，将囊袋与头部仓和尾部气囊仓内腔中的水轻易排出，在气囊排气时水轻易流入便于利用水压将气囊压缩，使气囊内气体经管路排出。并且防止，潜艇式主机内腔有局部堵气现象，防止囊袋局部薄弱易变形先膨胀，易破裂问题。

11、经由本发明的实施，利用潜艇式主机内的线路板进行信号接收，转换，起到中间控制的作用，而且使潜艇式主机内安装部件更紧凑，从而更方便的改变各部位的运动状态。

12、经由本发明的实施，机械手上可以与短小的鱼线挂接，在鱼咬食时，利用电磁动作，快速的实现机械手提臂，使鱼钩刺入鱼体，使鱼不易脱钩，并在使用收线架拉回潜艇式主机将鱼收回，使钓鱼时的提杆动作得以发挥，使钓鱼人保持垂钓的技术性。

13、经由本发明的实施，机械手可直接用于，利用电磁动作抓取较轻的水下物品，进行打捞作业。

14经由本发明的实施，潜艇式主机根据潜入深度，与移动距离的远近，选定不同规格的潜艇式主机，潜艇式主机基本应满足的本体质量，需大于线管质量，并且推进力必须大于水对潜艇式主机，线管的阻力之和，达到满足不同人群的需求

15、经由本发明的实施，材料成本低，娱乐参与性极强。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明，但不作为对本发明的限制。

图1是本发明的潜艇式主机的结构示意图。

图2是本发明的潜艇式主机原理结构示意图。

图3是本发明的头部气囊与机械手仓的局部结构示意图。

图4是本发明的换向仓的局部结构示意图。

图5是本发明的换向仓另一角度的局部结构示意图。

图6是本发明的元器件仓的局部结构示意图。

图7是本发明的电气原理结构示意图。

图8是本发明的使用状态结构示意图。

图中，1头部气囊与机械手仓、11头部仓、12支持架、13前气囊、14电磁铁芯封装壳、15电磁铁线圈、16空心电磁铁铁芯、17电磁复位弹簧、18LED照明灯、19防水箍、110机械手、111拉簧、112支撑部、113电线导管柱、114气囊通气孔、115空心电磁铁铁芯孔柱、2换向仓、21换向仓壁、22转轴、23方向舵、24转弯活塞、25转轴推杆、26换向复位弹簧、27转弯进气口、3元器件仓、31元器件前仓、32元器件后仓、33耐酸碱高弹性薄膜橡胶包覆层、34尾部气囊充气用二位开关阀、35转向用电磁阀、36压力传感器、37夜视摄像头、38推进动力电机、39线路板、310无连接永磁动力传递套、311前气囊充气接线口、312主气管线口、313动力连接部、314电机轴、315多极永磁环、316陶瓷片、317陶瓷顶尖、318壳体锁紧螺钉、4磁动力传输仓、5尾部气囊仓、51尾部气囊、6尾仓、61螺旋桨、62螺旋桨主轴、63转轴支撑架、7特殊管线、8蓄电池、9微型高压气泵、10潜艇操作实时监控器、101收线架、102操作者、103水面

具体实施方式

图1-图8中所示本发明主要由头部气囊与机械手仓1、换向仓2、元器件仓3、磁动力传输仓4、尾部气囊仓5、尾仓6、特殊管线7、蓄电池8、微型高压气泵9、潜艇操作实时监控器10和收线架101组成，头部气囊与机械手仓1、换向仓2、元器件仓3、磁动力传输仓4、尾部气囊仓5和尾仓6顺序连接形成潜艇式主机，蓄电池8和微型高压气泵9设置在收线架101上，通过特殊管线7和潜艇式主机连接，实现对潜艇式主机的供电、供气，潜艇操作实时监控器10通过遥控信号操作控制潜艇式主机。

头部气囊与机械手仓1包括头部仓11、支持架12、前气囊13、电磁铁芯封装壳14、电磁铁线圈15、空心电磁铁铁芯16、电磁复位弹簧17、LED照明灯18、防水箍19、机械手110和拉簧111，头部仓11壁形成有若干的小孔，电磁铁线圈15、空心电磁铁铁芯16和电磁复位弹簧17设置在电磁铁芯封装壳14内，电磁铁芯封装壳14后端形成支撑部112、电线导管柱113和气囊通气孔114，电磁铁芯封装壳14形成空心电磁铁铁芯孔柱115，电磁铁芯封装壳14后端固定在支持架12上，电磁铁芯封装壳14前端穿过支持架12和头部仓壁固定并外露于头部仓11外，空心电磁铁铁芯16设置在空心电磁铁铁芯孔柱115内，一端通过电磁复位弹簧17固定在电磁铁芯封装壳14后端固定，另一端和机械手110连接，机械手110通过拉簧111和头部仓壁连接，前气囊13后端套在电磁铁芯封装壳14后端的支撑部112上并用防水箍紧固密封，前气囊13前端套在电磁铁芯封装壳14前端的空心电磁铁铁芯孔柱115上并用防水箍紧固密封。

换向仓2包括换向仓壁21、转轴22、方向舵23、转弯活塞24、转轴推杆25和换向复位弹簧26，方向舵23通过转轴22设置在换向仓壁21底部外侧，转轴22和转轴推杆25连接，转轴推杆25通过换向复位弹簧26和转弯活塞24连接，转弯活塞24形成有转弯进气口27。

元器件仓3包括元器件前仓31、元器件后仓32、耐酸碱高弹性薄膜橡胶包覆层33、尾部气囊充气用二位开关阀34、转向用电磁阀35、压力传感器36、夜视摄像头37、推进动力电机38、线路板39和无连接永磁动力传递套310，元器件前仓31形成有前气囊充气接线口311，前气囊充气接线口311和电线导管柱113通过阻力气线管接通，元器件后仓32形成有主气管线口312和动力连接部313，主气管线口312外接特殊管线7，和蓄电池8和微型高压气泵9接通，尾部气囊充气用二位开关阀34、转向用电磁阀35和压力传感器36设置在元器件前仓31内，夜视摄像头37、推进动力电机38和线路板39设置在元器件后仓32内，无连接永磁动力传递套310设置在元器件后仓32的动力连接部313上，推进动力电机38包括电机轴314、多极永磁环315、陶瓷片316和陶瓷顶尖317，元器件前仓31和元器件后仓32之间通过壳体锁紧螺钉318连接紧固，耐酸碱高弹性薄膜橡胶包覆层33包裹元器件前仓31和元器件后仓32对合线，并用防水箍紧固密封。

尾部气囊51设置在尾部气囊仓5内，尾部气囊仓壁形成有若干的小孔，尾部气囊51和尾部气囊充气用二位开关阀34通过阻力气线管接通。

螺旋桨61设置在尾仓6内，螺旋桨主轴62固定在转轴支撑架63上，螺旋桨主轴62一端和螺旋桨61固定连接，别一端穿过尾部气囊仓5，在磁动力传输仓4内和无连接永磁动力传递套310连接，各电气元件装置和线路板39实现电连接，蓄电池8和微型高压气泵9通过特殊管线7和潜艇式主机连接，特殊管线7采用马鞭式结构，和潜艇式主机连接端形成细鞭梢，和蓄电池8、微型高压气泵9连接端形成粗鞭头，收线架101上设置有遥控信号接收器，潜艇操作实时监控器10设置有遥控信号发射器，达到设计目的。

在图8中，在使用时，将本发明的潜艇式主机放置在水中；陆地上的蓄电池8和微型高压气泵9设置在收线架101上，潜艇操作实时监控器10发出遥控信号收线架上的遥控信号接收器，接收遥控信号，遥控信号经特殊管线7连接至潜艇式主机，实现供电气连接和操作控制，陆地上的操作者102即可有效实现对潜艇式主机的控制，由前气囊13和尾部气囊51控制潜艇式主机在水面103下的深度，可以进行打捞，垂钓，主动跟踪鱼群，达到设计目的。

本发明，结构简单，性能可靠，娱乐参与性极强，主动跟踪鱼群，成功率高，广泛应用于适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置领域。

Claims (8)

1.适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置，主要由头部气囊与机械手仓(1)、换向仓(2)、元器件仓(3)、磁动力传输仓(4)、尾部气囊仓(5)、尾仓(6)、特殊管线(7)、蓄电池(8)、微型高压气泵(9)、潜艇操作实时监控器(10)和收线架(101)组成，头部气囊与机械手仓(1)、换向仓(2)、元器件仓(3)、磁动力传输仓(4)、尾部气囊仓(5)和尾仓(6)顺序连接形成潜艇式主机，蓄电池(8)和微型高压气泵(9)设置在收线架(101)上，通过特殊管线(7)和潜艇式主机连接。

2.根据权利要求1所述的适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置，其特征是所述头部气囊与机械手仓(1)包括头部仓(11)、支持架(12)、前气囊(13)、电磁铁芯封装壳(14)、电磁铁线圈(15)、空心电磁铁铁芯(16)、电磁复位弹簧(17)、LED照明灯(18)、防水箍(19)、机械手(110)和拉簧(111)，头部仓(11)壁形成有若干的小孔，电磁铁线圈(15)、空心电磁铁铁芯(16)和电磁复位弹簧(17)设置在电磁铁芯封装壳(14)内，电磁铁芯封装壳(14)后端形成支撑部(112)、电线导管柱(113)和气囊通气孔(114)，电磁铁芯封装壳(14)形成空心电磁铁铁芯孔柱(115)，电磁铁芯封装壳(14)后端固定在支持架(12)上，电磁铁芯封装壳(14)前端穿过支持架(12)和头部仓壁固定并外露于头部仓(11)外，空心电磁铁铁芯(16)设置在空心电磁铁铁芯孔柱(115)内，一端通过电磁复位弹簧(17)固定在电磁铁芯封装壳(14)后端固定，另一端和机械手(110)连接，机械手(110)通过拉簧(111)和头部仓壁连接，前气囊(13)后端套在电磁铁芯封装壳(14)后端的支撑部(112)上并用防水箍紧固密封，前气囊(13)前端套在电磁铁芯封装壳(14)前端的空心电磁铁铁芯孔柱(115)上并用防水箍紧固密封。

3.根据权利要求1所述的适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置，其特征是所述换向仓(2)包括换向仓壁(21)、转轴(22)、方向舵(23)、转弯活塞(24)、转轴推杆(25)和换向复位弹簧(26)，方向舵(23)通过转轴(22)设置在换向仓壁(21)底部外侧，转轴(22)和转轴推杆(25)连接，转轴推杆(25)通过换向复位弹簧(26)和转弯活塞(24)连接，转弯活塞(24)形成有转弯进气口(27)。

4.根据权利要求1所述的适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置，其特征是所述元器件仓(3)包括元器件前仓(31)、元器件后仓(32)、耐酸碱高弹性薄膜橡胶包覆层(33)、尾部气囊充气用二位开关阀(34)、转向用电磁阀(35)、压力传感器(36)、夜视摄像头(37)、推进动力电机(38)、线路板(39)和无连接永磁动力传递套(310)，元器件前仓(31)形成有前气囊充气接线口(311)，前气囊充气接线口(311)和电线导管柱(113)通过阻力气线管接通，元器件后仓(32)形成有主气管线口(312)和动力连接部(313)，主气管线口(312)外接特殊管线(7)，和蓄电池(8)和微型高压气泵(9)接通，尾部气囊充气用二位开关阀(34)、转向用电磁阀(35)和压力传感器(36)设置在元器件前仓(31)内，夜视摄像头(37)、推进动力电机(38)和线路板(39)设置在元器件后仓(32)内，无连接永磁动力传递套(310)设置在元器件后仓(32)的动力连接部(313)上，推进动力电机(38)包括电机轴(314)、多极永磁环(315)、陶瓷片(316)和陶瓷顶尖(317)，元器件前仓(31)和元器件后仓(32)之间通过壳体锁紧螺钉(318)连接紧固，耐酸碱高弹性薄膜橡胶包覆层(33)包裹元器件前仓(31)和元器件后仓(32)对合线，并用防水箍紧固密封。

5.根据权利要求1所述的适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置，其特征是所述尾部气囊仓(5)内设置有尾部气囊(51)，尾部气囊仓壁形成有若干的小孔。

6.根据权利要求1所述的适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置，其特征是所述尾仓(6)内设置有螺旋桨(61)，螺旋桨主轴(62)固定在转轴支撑架(63)上，螺旋桨主轴(62)一端和螺旋桨(61)固定连接，别一端穿过尾部气囊仓(5)，在磁动力传输仓(4)内和无连接永磁动力传递套(310)连接。

7.根据权利要求1所述的适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置，其特征是所述特殊管线(7)采用马鞭式结构，和潜艇式主机连接端形成细鞭梢，和蓄电池(8)、微型高压气泵(9)连接端形成粗鞭头。

8.根据权利要求1所述的适用于打捞垂钓的实时监控式潜艇装置，其特征是所述收线架(101)上设置有遥控信号接收器，潜艇操作实时监控器(10)设置有遥控信号发射器。