CN103814536A - 水中通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不在以水中活动为目的的封闭结构体的外壳体开孔的水中通信系统,具有：封闭结构体（2），具有配置在水中的水密结构的外壳体（5）；信号发送单元（9），配置在封闭结构体（2）内，能够进行无线发送；非导电性的传输介质（4），以不在水密结构的外壳体（5）开孔的方式使一端部与外壳体5的外侧接触；信号接收单元（10），从信号发送单元（9）通过无线的方式发送电信号，并从外壳体（5）从远位的传输介质（4）的另一端部接收电信号。

Description

水中通信系统

技术领域

本发明涉及一种水中通信系统，特别涉及一种能够通过使非导电性的传输介质从外壳体的外部接触，将从封闭容器内的发信装置发出的无线电波的信号传输至外部的水中通信系统。

背景技术

已知一般在水中电波随着距离的增大而明显地衰减。

因此，关于在水中的通信系统，以往提出各种提案。

因为电波具有在水中衰减的性质，所以以往较多地提出了利用超声波或光来取代电波的通信系统。

因为超声波或光在水中衰减没有如电波那样明显，所以采用利用超声波或光的通信系统以及通信方法，在水中也能够通信。

另一方面，也提出了利用电波的水中通信系统。

在将电波用于水中通信的情况下，为了排除由水导致的衰减，一般在通信装置间配置有线的通信电缆。

可是，有线的通信电缆不便于装卸，为了避免该不便，也提出了在通信装置间形成空气通路（日本特开平11-355219号公报）的提案。

或者，同样地出于避免有线的通信电缆的不便的目的，也提出了在通信装置间设置自行式中继装置（日本特开2001-308766号公报）。

然而，在水中进行各种作业的无人自律型水中机器人在以往已提出了各种提案。

一般来说，因为电池、控制装置、相机等设备具有如浸水则发生功能故障的性质（非耐水性），所以初期的水中机器人构造成在通用的耐压耐水的容器内（船体内）容纳全部的非耐水性的设备，并从必要的位置使作业用臂或推进装置突出。

可是，因为需要间隔距离地配置多个推进装置等，所以存在容纳全部设备的通用耐压耐水容器不得不大型化，在容器内不得不含有浪费的空间的问题。

因此，接下来开发并提案的是模块化的水中机器人。

该模块化的水中机器人将作业装置、电源装置、控制装置等单功能模块尽可能构成为独立的单元，通过控制装置管制、控制作为水中机器人的整体工作。

独立单元的结构是将各个单功能模块容纳在小型的耐压耐水壳体中，配置在必要的位置，各耐压耐水壳体彼此构成为通过在设置于耐压防水壳体的连接器连接电缆而能够通信。各单功能模块通过电缆相互通信，从而各独立单元能够在功能上合作并工作。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-178255号公报

专利文献2：日本特开2009-55408号公报

专利文献3：日本特开2009-260756号公报

专利文献4：日本特开2005-20422号公报

专利文献5：日本特开2005-328319号公报

专利文献6：日本特开平11-355219号公报

专利文献7：日本特开2001-308766号公报

专利文献8：日本特开平8-202445号公报

专利文献9：日本特开平11-249734号公报

发明内容

发明要解决的问题

因为利用超声波或光通信的水中通信系统及其方法由水导致的衰减较少，所以可以说确实适于水中的通信。

可是，因为通常的通信装置一般是通过电信号进行通信，所以需要附加的处理或装置来将电信号置换成超声波或光信号。

即，利用电信号的通信在以往确立了各种的方法或协议，由信息处理装置生成的电信号的交换若能以保持电信号不变的方式通信，则极为便利并且便捷。

与此相对，利用超声波或光通信的方法，需要将由信息处理装置生成的电信号置换成超声波或光通信的通信信号，因此，变成经由用于置换的转换器来进行通信，难以避免通信系统的复杂化。

另一方面，为了以保持电信号不变的方式进行通信，虽然也考虑使用有线的通信电缆，但通信电缆需要在末端与通信设备连接并能够传输电信号。在信息处理装置利用无线的情况下，需要通过上述通信设备转换成无线并发送至信息处理装置。

在设置自行式中继装置的情况下，存在总是需要将中继装置移动至适当的场所，处理困难，并且，系统变得复杂且大型的问题。

虽然也提出了在水中形成空气的通路，并通过该空气的通路进行无线通信的方法，但在水中形成空气的通路较为困难。

因此，本发明要解决的课题是提供一种在水中能够在信息处理装置间以保持电信号不变的方式通信，并且，与有线的通信电缆相比处理容易、结构简单、成本低廉的水中通信系统。

此外，本发明要解决的另一个课题是不损害在深海活动的船艇等封闭结构体的结构强度而实现与上述封闭结构体收发信号。

此外。在此，“封闭结构体”是指包含深海艇或潜水舰或水中作业机器人在内的在水面下活动的封闭结构的设备。

因为在深海中的封闭结构体承受较高压力，优选为尽可能不在其外壳体上开孔。

在利用有线的通信电缆进行水中的通信的情况下，因为将该通信电缆与通信设备连接，不可避免地需要在上述封闭结构体的外壳体上开孔。

即，无论在封闭结构体的外壳体上安装通信设备并将通信电缆与该通信设备连接的情况下，还是在贯通封闭结构体的外壳体而将通信电缆与封闭结构体内的通信设备连接的情况下，都需要在封闭结构体的外壳体上开孔。

可是，特别是在深海活动的封闭结构体的外壳体，为了能够耐受水压，优选为尽可能地不开孔。不仅局限于深海，即使在未施加压力的情况下，因为是水密结构，优选尽可能地不在外壳体上开孔是明确的。

因此，期待不在封闭结构体的外壳体上开孔的水中通信系统的开发。

因此，本发明要解决的另一个课题是提供一种不在以水中活动为目的封闭结构体的外壳体上开孔的水中通信系统。

然而，上述的以往的模块化的水中机器人虽然耐压耐水壳体彼此经由电缆与设置在耐压防水壳体的连接器连接，但在由电缆进行的连接中存在各种问题。

首先，在耐压防水壳体设置连接器是指不得不在耐压防水壳体上开孔，对于追求耐压和耐水的耐压防水壳体成为了本质的缺陷。

在设置连接器的情况下，因为耐压防水壳体变成具有结构性接缝，不得不采取防止耐压性能和耐水性能的降低的应对方案。不设置连接器而贯通电缆的情况也是相同。接缝的耐压耐水的结构复杂，并且其加工工作也繁琐。

此外，因为以往的模块化的水中机器人是以电缆连接各独立单元，难以更换单功能模块。更换单功能模块的必要性是出于以下的理由。

水中机器人优选为以一台水中机器人进行各种作业。

再有，本说明书所谓水中机器人的“作业”不仅是包括对其它对象进行外部的作用而使其状态变化的情况，还包括不对其他对象进行外部的作用而仅收集数据的情况。

如果在一台水中机器人永久地搭载进行各种作业的各种工具，则水中机器人大型化，运动性能降低。

因此，考虑在模块化的水中机器人上活用模块化的优点，根据作业目的更换工具，防止大型化和运动性能降低。

可是，在以往的模块化的水中机器人中，因为独立单元彼此通过电缆连接，用于更换的作业繁杂，难以进行迅速的单元更换，例如工具等的更换。

对于电源装置也是一样，因为以往电源装置通过供电电缆与各独立单元连接，所以难以进行电源装置的更换。

电源装置根据水中机器人在水中的作业时间而进行重装，或是为了充电而进行重装比较频繁。因此，优选能够简单地更换电源装置。当然，虽然以易于更换的方式考虑了电源装置的布线，但还有不抗水的问题，难以进行更换，期待进一步的改进。

另一方面，考虑到由上述电缆进行的连接的缺点，考虑通过无线进行模块间的通信。

可是，电波具有在水中明显地衰减的性质。根据发明者们的实验，若隔有30mm左右的距离，则不能在模块间通过无线进行通信。

因此，较多地提出了在水中利用超声波或光来取代电波的通信系统的提案。可是，因为一般是通过电信号进行控制，优选不进行介质转换的电通信。

因此，本发明的另一个目的在于提供一种水中机器人，解决上述以往的水中机器人具有的课题，通过由无线实现通信能够构成没有线连接的完全的独立单元，耐压、耐水优异，且易于进行各模块的更换。

用于解决问题的方式

本发明的水中通信系统具有：

封闭结构体，具有水密结构的外壳体，并且配置在水中；

信号发送单元，配置在上述封闭结构体内，能够进行无线发送；

非导电性的传输介质，其一端部与上述外壳体的外侧接触；

信号接收单元，将从上述信号发送单元通过无线发送信号并通过上述封闭结构体的外壳体以及上述传输介质传输的电信号，从上述外壳体从远位的上述传输介质的另一端部接收。

此外，在上述水中通信系统中，

上述传输介质的一端部以不在上述封闭结构体的外壳体开孔的方式固定于上述外壳体。

此外，在上述水中通信系统中，

在上述传输介质的一端部一体地形成有吸盘，上述传输介质相对于上述外壳体以从其外侧使上述吸盘吸附的方式固定。

此外，在上述水中通信系统中，

上述传输介质以上述一端部的端面整体紧贴于上述封闭结构体的外壳体。

此外，在上述水中通信系统中，

上述传输介质具有挠性，以紧贴于上述外壳体的方式根据上述外壳体的外侧的形状而变形。

此外，在上述水中通信系统中，

在上述封闭结构体的外壳体中的至少与上述传输介质接触的部分由非导电性的材料构成。

此外，在上述水中通信系统中，

上述非导电性的材料包括合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷。

此外，在上述水中通信系统中，

在接收上述电信号处的上述传输介质的另一端部从水面突出，

从上述信号发送单元发送的电信号由信号接收单元接收，上述信号接收单元设置在从上述从水面突出的上述传输介质的另一端部的附近，能够进行无线接收。

此外，在上述水中通信系统中，

上述信号接收单元容纳在具有水密结构的外壳体且配置在水中的第二封闭结构体的内部，

上述传输介质的另一端部与上述第二封闭结构体的外壳体的外侧接触。

此外，在上述水中通信系统中，

上述传输介质的另一端部以不在上述第二封闭结构体的外壳体开孔的方式固定于上述外壳体。

此外，在上述水中通信系统中，

在上述传输介质的另一端部一体地形成有吸盘，上述传输介质相对于上述第二的封闭结构体的外壳体以从其外侧使上述吸盘吸附的方式固定。

此外，在上述水中通信系统中，

上述传输介质以上述另一端部的端面整体紧贴于上述第二封闭结构体的外壳体。

此外，在上述水中通信系统中，

上述传输介质具有挠性，以紧贴于上述第二封闭结构体的外壳体的方式根据上述外壳体的外侧的形状而变形。

此外，在上述水中通信系统中，

在上述第二封闭结构体的外壳体中的至少与上述传输介质接触的部分由非导电性的材料构成。

此外，在上述水中通信系统中，

上述传输介质包括合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷。

本发明的水中机器人，其特征在于，具有：

多个独立单元，将至少包含作业装置和控制装置的单功能模块分别容纳在耐压防水壳体中；

底架，以能够拆装的方式安装上述独立单元；

非导电性的传输介质，以不在上述独立单元的耐压防水壳体开孔的方式，通过与上述耐压防水壳体的外侧接触固定来连接多个独立单元；

上述独立单元，除了各个单功能模块之外，还内置有能够收发信号的通信单元和向上述单功能模块以及上述通信单元提供电力的电池，

通过经由容纳有上述控制装置的独立单元的通信单元和容纳有其它单功能模块的独立单元的通信单元进行通信，控制装置控制其它的单功能模块，控制作为水中机器人的整体的工作。

此外，在上述水中机器人中，

具有容纳有电源装置的独立单元，

具有上述单功能模块的其它独立单元，除了各个单功能模块之外，还内置能够收发信号的通信单元、电力传输接收器、可充电的充电池，

上述电源装置生成变化磁场，上述独立单元的电力传输接收器将上述变化磁场转换成电力，直接或者经由上述充电池向各单功能模块提供电力。

此外，在上述水中机器人中，

上述电源装置以能够根据水中机器人的作业时间和负荷而增加的方式构成为多个单元。

此外，在上述水中机器人中，

上述底架本身由非导电性材料构成，兼有上述传输介质的功能传输各独立单元之间的电信号。

此外，在上述水中机器人中，

上述底架包括合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷。

此外，在上述水中机器人中，

上述容纳有控制装置的独立单元，能够更换成搭载有用于不同作业目的控制程序的其它独立单元，并能够根据该作业目的更换其它单功能模块。

此外，在上述水中机器人中，

上述传输介质或上述底架具有接收、放大并发送电信号的中继单元。

此外，在上述水中机器人中，

上述传输介质包括合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷。

发明效果

采用本发明的水中通信系统，信号发送单元配置在封闭结构体的内部，从信号发送单元通过无线发送电信号，电信号在封闭结构体的外壳体和传输介质中传输，并在传输介质的另一端部由信号接收单元接收。

这样，根据本发明，能够以保持电信号不变的方式发送电信号，与超声波或光通信的方法相比，没有必要将电信号转换成超声波或光信号，能够省略转换器等，从而实现结构简单的系统。

此外，因为能够利用电通信的现有协议，所以能够实现容易使用的水中通信系统。

作为进一步的优点，因为信号发送单元能够以无线发送电信号，所以可以列举本发明的水中通信系统能够利用一般广泛利用的无线通信网络的系统这一点。

即，计算机等最近的信息处理装置大多内置有无线LAN的通信单元，在利用这样的信息处理装置的情况下，如果能够以不连接电缆的方式将上述信息处理装置配置在封闭结构体内，利用无线LAN的通信单元将信息处理的结果以无线的方式发送，则能够进行通信。

对于上述信号接收单元，如果利用内置有无线LAN的通信单元的信息处理装置，则通过设置在上述传输介质的另一端部的附近，能够如通常的无线LAN那样接收上述电信号。换言之，能够通过内置无线LAN的计算机彼此直接进行通信。

本发明的水中通信系统的另一个优点是以不在封闭结构体的外壳体开孔的方式使传输介质的一端部接触外壳体的外侧，由此能够将从封闭结构体内的信号发送单元通过无线发送的电信号传输到外部。

如果将其与一般的通信电缆相比较，则通信电缆需要在其末端与安装于外壳体的通信设备连接，或是贯通外壳体而与封闭结构体内的通信单元连接。

在上述任意一种情况下，由于有线的通信电缆导致在外壳体的一部分产生结构上的接缝，无论在维持水密状态的方面，还是在维持耐压强度的方面都是不希望的。

与此相对，根据本发明，没有必要在封闭结构体的外壳体开孔。这对于确保配置在水中的封闭结构体的水密状态极为方便。

特别是配置在深海中的封闭结构体，没有结构上的接缝，易于形成耐压优异的外壳体。

再有，本发明对于有接缝的外壳体也可适用。作为外壳体，也可以由金属等导电体构成，在一部分开孔，并在该孔中嵌入非导电性的部件。例如，也可以是在金属容器的一部分设置有窗口的外壳体。即使是这样的外壳体，根据本发明，通过在窗口使其与非导电性的传输介质接触，能够进行水中通信。

本发明的水中通信系统的另一个优点是能够使用具有弹性以及挠性的传输介质来进行通信。

此外，根据本发明，没有如通信电缆那样的包层和芯材等结构，能够使用结构简单的传输介质。

此外，因为能够使用具有一定的耐水性、弹性以及挠性的材料来构成传输介质，能够得到极适于水中的使用的传输介质。

此外，在本发明的水中机器人中，各单功能模块容纳在耐压防水壳体中并形成多个独立单元。各独立单元以能够拆装的方式安装于通用的底盘。各独立单元，通过以不在耐压防水壳体的壁体开孔的方式与耐压防水壳体的外侧接触固定的非导电性传输介质与其它的独立单元连接。

进而，独立单元具有能够收发信号的通信单元和电池，控制装置通过上述通信单元与其它单功能模块通过无线进行通信，进行控制使得整体作为水中机器人进行工作。

这样，采用本发明的水中机器人，利用传输介质，各单功能模块能够通过无线与其它的单功能模块通信。因此，容纳单功能模块的耐压防水壳体能够不为通信电缆而开孔，而是通过无线实现单功能模块间的通信。

耐压防水壳体没有必要为通信电缆设置结构上的接缝。因此，根据本发明，各独立单元能够较高地维持耐压性能和耐水性能。对于设计成保持非耐水性的设备并在水面下活动的水中机器人，能够得到合适的功能、特质。

此外，根据本发明，通过无线进行通信，由此能够明显改善各独立单元的可更换性。

采用本发明的水中机器人，因为各独立单元没有通过通信电缆进行线连接，所以在更换各独立单元时，没有电缆的连接解除或再连接，独立单元的更换变得极为容易。

在这种情况下，自不必言，在各独立单元中内置有动力用电池的情况下易于更换。即使在各独立单元中内置有可充电的电池的情况下，采用本发明的一个方式，也能够在电源装置与各独立单元之间通过无线提供电力。

该方式的水中机器人具有容纳有电源装置的独立单元，各独立单元除了各个单功能模块和通信单元之外，还内置有电力传输接收器和可充电的电池。

在上述结构中，通过电源装置生成变化磁场，其它的独立单元的电力传输接收器将该变化磁场转换成电力，为充电电池提供电力或者直接地向各单功能模块提供电力。

在以往，因为电源装置通过供电电缆与各独立单元连接，所以难以更换电源装置或独立单元。

采用利用无线提供电力的本发明的方式，通过不以供电电缆进行连接，因而易于更换独立单元自不必言，容纳电源装置的独立单元的更换也极为容易。

采用该方式，能够根据水中机器人在水中的作业时间或工作负荷而简单地重装电源装置的独立单元来进行应对。

此外，通过在多个单元具备能够提供一定时间电力的电源装置，能够根据水中机器人的作业时间或负荷而增加电源装置。

因为电源装置不抗水，通过容纳在完全封闭的耐压防水壳体中，能够得到电源装置的拆装极为容易的水中机器人。

进而，根据本发明，在模块化的水中机器人中，因为能够容易地更换各独立单元，能够根据作业目的更换搭载有不同控制程序的控制装置，并根据该作业目的更换其它的单功能模块。由此，能够将一台水中机器人作为完全不同的作业目的水中机器人来使用。

此外，根据本发明，通过由非导电性材料构成底架，底架能够兼做传输介质。

在这种情况下，电信号不会明显受到水的衰减，通过底架在各单功能模块间交换电信号，能够得到结构极为简单的水中机器人。

通过在底架或传输介质的各处设置接收、放大并发送电信号的中继单元，各单功能模块的通信功能变得更加可靠。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的水中通信系统的构成图；

图2A是表示本发明的传输介质的一端部在外壳体的连接方法的一个例子的剖视图；

图2B是表示本发明的水中通信系统的构成例的图；

图3A是表示通过本发明的水中通信系统，在水中改善接收电波强度的实验结果的说明图；

图3B是表示通过本发明的水中通信系统，在水中改善接收电波强度的实验结果的说明图；

图3C是表示通过本发明的水中通信系统，在水中改善接收电波强度的实验结果的说明图；

图4是本发明的其它的实施方式的水中通信系统的构成图；

图5是本发明的另一其它实施方式的水中通信系统的构成图；

图6是本发明的另一其它实施方式的水中通信系统的构成图；

图7是本发明的一个实施方式的水中机器人的立体图；

图8是分解表示图7的水中机器人的立体图；

图9是本发明的一个实施方式的水中机器人的框构成图；

图10是表示传输介质的连接例的说明图；

图11是具有通过无线供给电力的电源装置的水中机器人的框构成图；

图12是底架作为传输介质发挥作用的水中机器人的框构成图。

具体实施方式

在下文中参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1表示本发明的一个实施方式的水中通信系统。

本实施方式的水中通信系统1具有两个封闭结构体2,3，封闭结构体2与封闭结构体3之间通过传输介质4连接。

传输介质4为非导电性，一端部与外壳体5的外侧接触。

封闭结构体2具有水密结构的外壳体5，并具有移动单元6和作业单元7，但移动单元6和作业单元7不是必须的结构要素。

封闭结构体2是设计成在水中活动的装置，在使用时配置在水中。封闭结构体2虽不局限于下文所述，相当于例如潜水艇、深海探查艇、水中作业机器人等。此外，封闭结构体2、封闭结构体3也可以是近距离配置的模块。

移动单元6和作业单元7根据封闭结构体2的使用目的而有所不同，根据情况能够省略。例如为了收集数据而置放的封闭结构体能够省略移动单元6和作业单元7。

在外壳体5的内部容纳有信息处理装置8和信号发送单元9。

信息处理装置8是包含通常的计算机的信息处理装置。信息处理装置8进行控制，上述控制用于处理由作业单元7收集的数据，控制封闭结构体2的整体，与外部进行通信。

信号发送单元9是输入数据并通过无线发送信号的单元，优选为根据信息处理装置8的控制发送数据的单元。

另一方的封闭结构体3具有与封闭结构体2相同的结构。

对在封闭结构体3中与封闭结构体2相同的部分附加相同的附图标记并省略说明。

封闭结构体3与封闭结构体2的不同点在于，相对于封闭结构体2具有信号发送单元9，封闭结构体3具有信号接收单元10的仅仅这一点。

信号发送单元9或信号接收单元10的至少之一能够作为信息处理装置8的通信单元。当然，信号发送单元9与信号接收单元10也能够一体地作为信号收发单元。例如，信号发送单元9和信号接收单元10能够作为计算机的无线LAN用的通信单元。在这种情况下，能够作为一个装置来构成信息处理装置、发送单元和接收单元。

虽然在图1中仅表示了从封闭结构体2的信号发送单元9向封闭结构体3的信号接收单元10发送信号的情况，但这并不意味着构成仅能从封闭结构体2单向地向封闭结构体3发送信号的系统，而仅是为了说明发送信号的流程而借用从封闭结构体2向封闭结构体3发送信号的情况来进行说明。当然，在信号发送单元9和信号接收单元10作为能够收发信号的通信单元的情况下，能够从封闭结构体3向封闭结构体2发送信号是明确的。

传输介质4由非导电性的材料构成，例如，由合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷构成。

作为合成树脂，例如，能够使用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、酚醛树脂、或者聚酯纤维。

此外，作为橡胶，能够使用天然橡胶或者合成橡胶（例如，苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯丙烯橡胶、此外甲基乙烯基硅橡胶）。

此外，作为玻璃，例如，能够使用环氧玻璃。

此外，能够适当地组合上述材料来使用。“材料的组合”是指，因为只要是非导电性的材料就能够作为水中通信的传输介质，所以连接多个材料形成传输介质，或者，根据传输介质的部分的形状使用适当的材料来组合多个材料，或者，并列地组合使用多个材料。

传输介质4的连接，以不在外壳体5开孔的方式使其一端部与外壳体5的外侧接触固定。在图2A中表示传输介质4的固定的一个例子。

在图2A的例子中，在传输介质4的一端部一体地形成有吸盘4a，传输介质4相对于外壳体5从其外侧以使吸盘4a吸附的方式固定。

采用这样的固定方法，不会在外壳体5上开孔。即，在传输介质4的连接部中，能够使外壳体5不具有结构上的接缝。传输介质4的固定方法不限于上述内容。例如，也可以使用粘接剂等将传输介质4固定于外壳体5。

再有，信号发送单元9也可以是如图2A所示那样不与外壳体5接触。

传输介质4的另一端部与一端部的情况相同，不在封闭结构体3的外壳体5上开孔，而是在其外侧接触固定。

再有，传输介质4也可以是在一端部以及另一端部与外壳体的外侧接触即可，并不一定需要固定在外壳体5上。例如，如后述的图2B（c）的构成例那样，仅在大致长方体状的外壳体5的上表面放置传输介质4即可。

在此，对本发明的水中通信系统的某几个结构进行说明。图2B表示本发明的水中通信系统的构成例。在图2B中省略移动单元6以及作业单元7。

在图2B（a）所示构成例中，封闭结构体2、封闭结构体3具有大致长方体状的外壳体5，传输介质4构成为L字形。在这样在传输介质4中设置有弯曲部的情况下，虽然接收电波强度降低，但如图2B（a）的虚线R所示，通过去掉传输介质4的角来形成曲面，能够改善接收电波强度。

在如图2B（b）所示的构成例中，封闭结构体2、封闭结构体3具有球状的外壳体5，传输介质4连接两个球状的外壳体5。外壳体5例如为玻璃制的球壳。

在图2B（c）所示的构成例中，封闭结构体2、封闭结构体3具有大致长方体状的外壳体5，在外壳体5的上表面放置有传输介质4。

为提高接收电波强度，如图2B（a）～图2B（c）所示，传输介质4优选为以端部的端面整体紧贴外壳体5。

此外，如图2B（b）所示的构成例那样，在外壳体5是具有曲面的形状的情况下，作为传输介质4，优选适用由具有挠性的材料构成。由此，挠性的传输介质4随着外壳体5的外侧的形状变形，传输介质4以其端面整体紧贴于外壳体5。作为其结果，能够提高信号接收单元10接收的电波强度。

在外壳体5中至少与传输介质4的接触的部分，优选为由非导电性的材料（例如，合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷）构成。作为合成树脂能够使用，例如，聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、酚醛树脂、或者聚酯纤维。作为橡胶能够使用天然橡胶或者合成橡胶（例如，苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯丙烯橡胶、或者甲基乙烯基硅橡胶）。通过这样由非导电性的材料构成接触部分，能够提高信号接收单元10接收的电波强度。

采用水中通信系统1，能够在与由水导致衰减明显减少的衰减之下进行通信。

在使用时，水中通信系统1作为整体配置在水中，从封闭结构体2的内部的信号发送单元9通过无线发送电信号，该电信号通过封闭结构体2的外壳体5和传输介质4进行传输，传输至封闭结构体3的外壳体5并向封闭结构体3的内部进行无线发送。在封闭结构体3的内部，通过信号接收单元10能够截听电通信。

在此，比较在本发明的情况下的电波强度的衰减与水中的电波强度的衰减。

图3A～图3C是表示按照各种材料表示在海水中发信的无线电波强度根据传输介质不同以何种程度衰减。在图3A～图3C中，在表示实验结果的表上，表示了各自的测定所使用的水中通信系统的概略的结构。

使用小型个人计算机作为发信源，使用树脂（聚丙烯）制的防水壳体作为水密结构的外壳体。防水壳体的尺寸为200[mm]×150[mm]×55[mm]。使用附属于计算机的无线LAN的通信单元来发送固定强度的电波，在防水壳体内容纳计算机。

首先，在不设置传输介质，在空气中以500[mm]的距离接收的情况下，接收电波强度为-30[dB]。接下来，在不设置传输介质，在海水中浸渍30[mm]的情况下，不能接收电波。

接下来，使用各种材料的传输介质，如图3A所示，将容纳有计算机的防水壳体（封闭结构体）沉至水面下100[mm]（砖的情况为80[mm]），从计算机的通信单元发送电波，并在水面上计量接收电波强度。图3A的表按照传输介质的材料表示计量的接收电波强度。在此，砖以外的传输介质使用大小为200[mm]×200[mm]×20[mm]的板状的传输介质。传输介质与封闭结构体的接触面积为200×20[mm2]。砖的情况的接触面积为50×80[mm2]。

如图3A所示，在实验中，传输介质为天然橡胶或者合成橡胶（苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯丙烯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶）的某一种的情况下，在将容器和计算机沉至水面下100[mm]时，能够测量-60[dB]左右的接收电波强度。在为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯的情况下，能够测量-77[dB]左右的接收电波强度。

此外，对于在传输介质为陶瓷（砖）的情况，也能够测量-70[dB]左右的接收电波强度。

接下来，如图3B所示，将由长度200[mm]的传输介质连接的两个封闭结构体沉至海水中。然后，使一方的封闭结构体发送电波，使另一方的封闭结构体接收经由传输介质传播的电波。图3B的表按照传输介质的材料表示测量的接收电波强度。在此，传输介质与图3A的情况相同，传输介质使用大小为200[mm]×200[mm]×20[mm]的板状的传输介质。传输介质与封闭结构体的接触面积为200×20[mm2]。

如图3B所示，传输介质为天然橡胶或者合成橡胶（苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯丙烯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶）的某一种的情况下，也能够测量-72[dB]以上的接收电波强度。此外，在为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯的情况下，能够测量-77[dB]左右的接收电波强度。

接下来，如图3C所示，在隔有100mm的距离的两个封闭结构体上放置传输介质。然后，使一方的封闭结构体发送电波，并使另一方的封闭结构体接收经由传输介质传播的电波。图3C的表按照传输介质的材料表示测量的接收电波强度。在此，传输介质使用大小为200[mm]×200[mm]×8[mm]的板状的传输介质。传输介质与封闭结构体的接触面积为200×50[mm2]。

如图3C所示，在传输介质为丙烯酸树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、酚醛树脂、聚酯纤维的任意一种的情况下，也能够测量-85[dB]以上的接收电波强度。此外，在传输介质为玻璃（环氧玻璃）的情况下，能够测量-82.5dB左右的接收电波强度。

接收电波强度在至-88[dB]左右为止接收成功率超过85%，通过其它的实验已确认足以承受实际应用。因此，可知如上述那样通过使用非导电性的传输介质，衰减明显减少，能够进行水中通信。

特别是，相对于在海水中电波衰减至在30[mm]左右变成不能测量的程度，采用本发明的结构，即使隔开200[mm]的距离，也还能够以有富余的电波强度接收信号。

图4表示本发明的其它的实施方式。

图4的实施方式表示了不是封闭结构体彼此通信，而是将在水中活动的封闭结构体11的信息发送至水面的接收单元的水中通信系统。

再有，与图1的情况相同，在图4中仅表示从水中向水面发送信号情况，但通过设置信号收发单元，能够从水面向水中发送信号。

该水中通信系统在水中具有封闭结构体11，在水面上具有信号接收基地12，在其之间通过传输介质13连接。

与图1所示的实施方式相同，封闭结构体11具有外壳体5、并非必须的构成要素的移动单元6和作业单元7。

在外壳体5内容纳有信息处理装置8和信号发送单元9。

信号接收基地12具有漂浮体14和信号接收单元15。

传输介质13的一端部，以不在封闭结构体11的外壳体5开孔的方式与外壳体5的外侧接触。再有，传输介质13的一端部，优选为固定在外壳体5的外侧，固定的方法能够使用例如图2A所示的方法。

传输介质13的另一端部，通过漂浮体14以从水面突出的方式支承。信号接收单元15设置在传输介质13的另一端部附近的、漂浮体14之上。

采用该实施方式，能够将通过水中的封闭结构体11收集的信息通过信号发送单元9发送无线电信号，该电信号在传输介质13中传输，从水面上的漂浮体14的另一端部发送，并通过信号接收单元15接收。

图5表示不使用漂浮体14的本发明的其它的实施方式的水中通信系统。

在图5的实施方式中，具有封闭结构体16，在封闭结构体16上立有传输介质17。因为封闭结构体16的结构与封闭结构体2、封闭结构体11相同，所以省略重复的说明。

在该实施方式中，不使用漂浮体14，封闭结构体16在低深度的水面下航行，并使传输介质17在水面上突出。

在该实施方式中也是将封闭结构体16收集的信息，从信号发送单元9发送无线信号，该电信号在传输介质17中传递，并从在水面上突出的传输介质17的端部向空气中进行无线信号发送。

图6表示本发明的另一其它实施方式。

图6的实施方式具有与图4所示的实施方式相同的构成，因此，对与图4相同的构成部分附加相同的附图标记并省略重复的说明。

但是，与图4的水中通信系统相比，图6的实施方式在传输介质13按照预定长度具有接收并放大电信号的中继单元18这一点有所不同。

此外，在具有中继单元19来取代信号接收基地12上的信号接收单元15这一点也有所不同。

采用该实施方式，因为传输介质13在按照一定长度的部分具备中继单元18，能够经由长距离的传输介质13传输电信号。

另外，信号接收基地12上的中继单元19通过使用比较高的输出的中继单元，能够向位于远距离的信号接收基地发送信息。

接下来，对应用上述水中通信系统的水中机器人进行说明。该水中机器人将作业装置、电源装置以及控制装置等单功能模块分别作为独立的单元安装在通用的底架上，各独立单元的非耐水部分容纳在耐压防水壳体内，各独立单元间通过无线进行通信，通过控制装置控制各独立单元的工作。

在下文中参照附图，对本发明的实施方式的水中机器人进行说明。

在图7中表示本发明的一个实施方式的水中机器人。

本实施方式的水中机器人21具有：作业装置的独立单元22、水平方向推进装置的独立单元23、垂直方向推进装置的独立单元24、以能够拆装的方式安装这些独立单元的底架。在本实施方式中，底架构成为能够分割成下部底架25和上部底架26。

作业装置的“作业”，如已叙述的那样，包括对其它的对象进行外部的作用使其状态变化的情况和不对其它的对象进行外部的作用而是仅收集数据的情况的二者。因此，作业装置的独立单元22，例如，若以得到视觉图像为目的则安装相机，如果以取得特定的数据为目的则安装各种传感器，如果以采集物品为目的则安装机械手。

水平方向推进装置的独立单元23具有四个单元，进行水平方向的推进，并且，为了能够具有角度地进行推进而分割成在左右方向上和上下方向上具备独立单元。

水平方向推进装置的独立单元23分别形成为圆柱状，形成为能够嵌合在下部底架25后部的圆筒形部分。

垂直方向推进装置的独立单元24是由在圆筒状壳体内设置有螺旋桨的部件构成，形成为能够嵌合在上部底架26的圆筒形部分的内侧。

推进装置包含于上位概念的移动单元，移动单元根据需要也可以是以车轮或履带等取代螺旋桨，但也能够如放置型的水中机器人等那样省略移动单元。

图8分解地表示图7的水中机器人21。在图8中，以位于上方的方式分解地表示上部底架26。

如图8所示，上部底架26也在一部分与垂直方向推进装置的独立单元24连结，下部底架25与全部独立单元连结。

如图8所示那样，水中机器人21在内部具有控制装置的独立单元27。

作业装置的独立单元22作为整体形成为圆柱状，以能够拆装的方式嵌合在下部底架25的前部的环28内。

控制装置的独立单元27作为整体形成为扁平的圆柱状，以能够拆装的方式嵌合在下部底架25的中心部分的凹部29。

上述的作业装置、推进装置、控制装置是分别发挥特定的功能的部件装置，将这些部件装置汇集成一个部件，在本说明书中称为“单功能模块”。

单功能模块容纳在耐压防水壳体中，构成为物理地独立的单元。在本说明书中，将该物理地独立的单元称为“独立单元”。

图9表示水中机器人21的框结构。在图9中，为了概念性地表示推进装置的独立单元23、独立单元24，以两个框进行表示。

如图9所示，作业装置的独立单元22在耐压防水壳体22a内，除了作业装置22b之外，还容纳有能够收发信号的通信单元22c和电池22d。

同样地，推进装置的独立单元23、独立单元24在耐压防水壳体23a、耐压防水壳体24a内，除了推进装置23b、推进装置24b之外，还容纳有能够收发信号的通信单元23c、通信单元24c和电池23d、电池24d。

此外，同样地，控制装置的独立单元27在耐压防水壳体27a内，除了控制装置27b之外，还容纳有通信单元27c和电池27d。

这些独立单元22、独立单元23、独立单元24、独立单元27安装于下部底架25和上部底架26，通过非导电性的传输介质30连接各独立单元22、独立单元23、独立单元24、独立单元27。

在独立单元22、独立单元23、独立单元24、独立单元27中，至少与传输介质30接触的部分，优选由非导电性的材料（例如，合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷）构成。作为合成树脂，例如，能够使用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、酚醛树脂、或者聚酯纤维。作为橡胶能够使用天然橡胶或者合成橡胶（例如，苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯丙烯橡胶、或者甲基乙烯基硅橡胶）。如这样通过由非导电性材料构成接触部分，能够提高接收电波强度。

能够在下部底架25和上部底架26适当地铺设传输介质30。

传输介质30由非导电性的材料构成，例如，由合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷构成。

作为合成树脂，例如能够使用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、酚醛树脂、或者聚酯纤维。

此外，作为橡胶，能够使用天然橡胶或者合成橡胶（例如，苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯丙烯橡胶、或者甲基乙烯基硅橡胶）。此外，作为玻璃，例如，能够使用环氧玻璃。

传输介质30的连接，以不在耐压防水壳体22a、耐压防水壳体23a、耐压防水壳体24a、耐压防水壳体27a开孔的方式在耐压防水壳体22a、耐压防水壳体23a、耐压防水壳体24a、耐压防水壳体27a的外侧接触固定。

在图10中表示传输介质30的固定的一个例子。

在图10的例子中，传输介质30的一端部形成有吸盘30a，相对于耐压防水壳体22a、耐压防水壳体23a、耐压防水壳体24a、耐压防水壳体27a以从其外侧使吸盘30a吸附的方式固定传输介质30的一端部。

采用这样的固定方法，不在耐压防水壳体22a、耐压防水壳体23a、耐压防水壳体24a、耐压防水壳体27a上开孔。即，在传输介质30的连接部中，能够使耐压防水壳体22a、耐压防水壳体23a、耐压防水壳体24a、耐压防水壳体27a不具有结构上的接缝。

再有，通信单元22c、通信单元23c、通信单元24c、通信单元27c也可以是如图10所示那样不与耐压防水壳体22a、耐压防水壳体23a、耐压防水壳体24a、耐压防水壳体7a接触。

在使用时，水中机器人21作为整体配置在水中，从独立单元的内部的通信单元22c、通信单元23c、通信单元24c、通信单元27c通过无线收发电信号，通过耐压防水壳体22a、耐压防水壳体23a、耐压防水壳体24a、耐压防水壳体27a和传输介质30传输该电信号，传输至其它的独立单元的耐压防水壳体22a、耐压防水壳体23a、耐压防水壳体24a、耐压防水壳体27a，并向内部进行无线发送，并由其它的独立单元的通信单元22c、通信单元23c、通信单元24c、通信单元27c截听。

如前述的图3A以及图3B的实验结果所示，根据本发明，独立单元间的通信通过传输介质30避免由水导致的衰减，以实际应用的水中机器人的尺寸，能够在独立单元间进行通信。

如图9所示，本发明的水中机器人21通过控制装置的独立单元27的通信单元27c和其它的独立单元22、独立单元23、独立单元24的通信单元22c、通信单元23c、通信单元24c的相互通信，控制装置27b控制其它的单功能模块22b、单功能模块23b、单功能模块24b，从而控制作为水中机器人21的整体工作。

因为图9的水中机器人21没有通信电缆，各耐压防水壳体没有用于电缆的孔，耐压耐水优异。此外，具有通过吸盘30a容易进行传输介质30的拆装的优点。

进而，根据本发明，能够构成为使各独立单元完全地独立。“完全地独立”是指没有传输介质的连接电缆，也没有提供电力的供电电缆。

图11表示使各独立单元完全地独立的水中机器人的框图。

在图11中，为了易于理解，对与图9相同的部分附加相同的附图标记并省略重复的说明。

在如图11所示的水中机器人31中，没有传输介质的连接电缆（在图9中的传输介质30），取而代之地，底架25、底架26由非导电性材料构成，例如，由合成树脂、橡胶、玻璃或者陶瓷构成。

作为合成树脂，例如，能够使用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、酚醛树脂、或者聚酯纤维。

此外，作为橡胶，能够使用天然橡胶或者合成橡胶（例如，苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯丙烯橡胶、或者甲基乙烯基硅橡胶）。此外，作为玻璃，例如，能够使用环氧玻璃。

此外，如图11所示的水中机器人31，各独立单元具有充电池来取代电池，并且，具有能够向独立单元提供电力的电源装置的独立单元32。

水中机器人31通过使用大容量的电源装置，能够长时间活动，并且，不具有提供电力的供电电缆。

具体而言，电源装置的独立单元32在耐压防水壳体32a的内部容纳有电源装置32b、通信单元32c、生成变化磁场的变化磁场生成单元32d。

与此相对，作业装置的独立单元22具有充电池22d′和电力传输接收器22e。

此外，推进装置的独立单元23、独立单元24具有充电池23d′、充电池24d′和电力传输接收器23e、电力传输接收器24e。

控制装置的独立单元27具有充电池27d′和电力传输接收器27e。

采用本实施方式的水中机器人31，经由由非导电性材料构成的底架25、底架26交换各独立单元的通信单元22c、通信单元23c、通信单元24c、通信单元27c、通信单元32c的电信号，所以能够省略传输介质的连接电缆。

此外，如下文所述那样，能够以不需要供电电缆的方式向各单功能模块提供电力。

即，电源装置的独立单元32经由通信单元32c根据控制装置27b的指令，利用变化磁场生成单元32d生成变动的磁场。

另一方面，各独立单元的电力传输接收器22e、电力传输接收器23e、电力传输接收器24e、电力传输接收器27e将上述变化磁场转换成电力并向各单功能模块直接地或间接地提供电力。

间接地向各单功能模块提供电力是指通过由电力传输接收器取得的电力为充电池22d′、充电池23d′、充电池24d′、充电池27d′充电，通过充电池22d′、充电池23d′、充电池24d′、充电池27d′向各单功能模块提供电力。

采用本实施方式的水中机器人31，各独立单元仅是单纯地嵌合在底架25、底架26上就能够通信，并且能够接受电力的供给。

因此，各独立单元的更换变得极为容易。即，因为各独立单元没有通过电通信电缆或传输介质的连接电缆或供电电缆进行线连接，只要单纯地更换独立单元即可。

此外，对于电源装置，也因为不通过供电电缆与各独立单元连接，所以也能够容易地更换电源装置的独立单元32。

由此，采用水中机器人31，能够根据在水中的作业时间或作业负荷简单地重装电源装置的独立单元32来进行应对。

另外，将电源装置的独立单元32作为能够提供一定时间的电力的单元，上述电源装置如果具备多个单元，则能够根据水中机器人的作业时间或负荷增加或减少电源装置。

此外，各独立单元没有进行线连接而易于更换，所以本实施方式的水中机器人31，能够为了不同作业目的而更换控制装置的独立单元27。

即，根据作业目的，能够将控制装置的独立单元27简单地更换成搭载有不同控制程序的其它控制装置的独立单元。当然，也能够根据该作业目的简单地更换其它的单功能模块的独立单元。

由此，能够将一台水中机器人适当地用于多个作业目的。

图12表示了图11的水中机器人31的变形例。

图12的水中机器人仅在具有中继单元33这一点与图11的水中机器人31有所不同。

中继单元33具有接收、放大、发送电信号的功能。

采用该变形例的水中机器人31，通过在底架的各处设置中继单元33，各单功能模块的通信功能变得更可靠。

再有，在图12的例子中，虽然中继单元33设置在底架25、底架26，但也可以使用传输介质的连接电缆，在传输介质的各处设置中继单元33。

虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示，并非意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其它的各种形态实施，在未脱离发明的宗旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形与包含于发明的范围和宗旨同样地包含于权利要求所述的发明和与其等同的范围内。

符号说明

1   水中通信系统

2   封闭结构体

3   封闭结构体

4   传输介质

4a  吸盘

5   外壳体

6   移动单元

7   作业单元

8   信息处理装置

9   信号发送单元

10  信号接收单元

11  封闭结构体

12  信号接收基地

13  传输介质

14  漂浮体

15  信号接收单元

16  封闭结构体

17  传输介质

18   中继单元

19   中继单元

21   水中机器人

22   作业装置的独立单元

22a  耐压防水壳体

22b  作业装置

22c  通信单元

22d  电池

22d′充电池

22e  电力传输接收器

23   水平方向推进装置的独立单元

23a  耐压防水壳体

23b  推进装置

23c  通信单元

23d  电池

23d′充电池

23e  电力传输接收器

24   垂直方向推进装置的独立单元

24a  耐压防水壳体

24b  推进装置

24c  通信单元

24d  电池

24d′充电池

24e  电力传输接收器

25   下部底架

26   上部底架

27   控制装置的独立单元

27a  耐压防水壳体

27b  控制装置

27c  通信单元

27d  电池

27d′充电池

27e  电力传输接收器

28   环

29   凹部

30   传输介质

30a  吸盘

31   水中机器人

32   电源装置的独立单元

32a  耐压防水壳体

32b  电源装置

32c  通信单元

32d  变化磁场生成单元

33   中继单元

Claims (15)

1.一种水中通信系统，其特征在于，

具有：

封闭结构体，具有水密结构的外壳体，并且配置在水中；

信号发送单元，配置在上述封闭结构体内，能够进行无线发送；

非导电性的传输介质，一端部与上述外壳体的外侧接触；

信号接收单元，将从上述信号发送单元通过无线发送并通过上述封闭结构体的外壳体以及上述传输介质传输的电信号，从上述外壳体从远位的上述传输介质的另一端部接收。

2.如权利要求1所述的水中通信系统，其特征在于，

上述传输介质的一端部，以不在上述封闭结构体的外壳体开孔的方式固定于上述外壳体。

3.如权利要求2所述的水中通信系统，其特征在于，

在上述传输介质的一端部一体地形成有吸盘，上述传输介质相对于上述外壳体以从其外侧使上述吸盘吸附的方式固定。

4.如权利要求1所述的水中通信系统，其特征在于，

上述传输介质以上述一端部的端面整体紧贴于上述封闭结构体的外壳体。

5.如权利要求4所述的水中通信系统，其特征在于，

上述传输介质具有挠性，以紧贴于上述外壳体的方式根据上述外壳体的外侧的形状变形。

6.如权利要求1所述的水中通信系统，其特征在于，

在上述封闭结构体的外壳体中的至少与上述传输介质接触的部分由非导电性的材料构成。

7.如权利要求6所述的水中通信系统，其特征在于，

上述非导电性的材料包括合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷。

8.如权利要求1所述的水中通信系统，其特征在于，

接收上述电信号处的上述传输介质的另一端部从水面突出，

从上述信号发送单元发送的电信号由信号接收单元接收，上述信号接收单元设置在从上述水面突出的上述传输介质的另一端部的附近，能够进行无线接收。

9.如权利要求1所述的水中通信系统，其特征在于，

上述信号接收单元容纳在具有水密结构的外壳体、且配置在水中的第二封闭结构体的内部，

上述传输介质的另一端部与上述第二封闭结构体的外壳体的外侧接触。

10.如权利要求9所述的水中通信系统，其特征在于，

上述传输介质的另一端部，以不在上述第二封闭结构体的外壳体开孔的方式固定于上述外壳体。

11.如权利要求10所述的水中通信系统，其特征在于，

在上述传输介质的另一端部一体地形成有吸盘，上述传输介质相对于上述第二封闭结构体的外壳体以从其外侧使上述吸盘吸附的方式固定。

12.如权利要求9所述的水中通信系统，其特征在于，

上述传输介质以上述另一端部的端面整体紧贴于上述第二封闭结构体的外壳体。

13.如权利要求12所述的水中通信系统，其特征在于，

上述传输介质具有挠性，以紧贴于上述第二封闭结构体的外壳体的方式根据上述外壳体的外侧的形状而变形。

14.如权利要求9所述的水中通信系统，其特征在于，

在上述第二封闭结构体的外壳体中至少与上述传输介质接触的部分由非导电性材料构成。

15.如权利要求1所述的水中通信系统，其特征在于，

上述传输介质包括合成树脂、橡胶、玻璃或陶瓷。

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