CN106347610A - 潜水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及潜水装置技术领域，旨在解决现有技术中的潜水器机动性能较差，不能很好地适应复杂的水下环境的问题，提供一种潜水器，其包括本体，本体具有相对的前端和后端。本体的后端连接有两个相互间隔的且能够驱动本体沿第一方向前进或后退的第一推进器。本体靠近其前端处还连接有两个相间隔设置且能够驱动本体的前端沿与第一方向垂直的第二方向上升或下降的第二推进器。本发明的有益效果是本发明的潜水器的机动性能好，能够实现在水中侧向翻转、垂直升降等动作，能够适应复杂的水下环境。

Description

潜水器

技术领域

本发明涉及潜水装置技术领域，具体而言，涉及一种潜水器。

背景技术

潜水器是一种可在水下移动并进行一些如水下摄影、辅助研究等作业任务的装置。

现有的潜水器存在机动性能差，对水下环境适应能力差的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种潜水器，以解决现有技术中的潜水器机动性能较差，不能很好地适应复杂的水下环境的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种潜水器，其包括本体，本体具有相对的前端和后端。本体的后端连接有两个相互间隔的且能够驱动本体沿第一方向前进或后退的第一推进器。本体靠近其前端处还连接有两个相间隔设置且能够驱动本体的前端沿与第一方向垂直的第二方向上升或下降的第二推进器。

本实施例中的潜水器具有两个可向上下方向推进本潜水器运动的第二推进器，增强了潜水器上下的机动性能，并且两个第二推进器的设置还使本潜水器增加了侧翻维度的机动能力，潜水器可以通过侧向翻转一定角度来适应通过例如水底的竖向或倾斜的狭缝，提高了其对复杂的水下环境的适应能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例一中的潜水器的结构示意图；

图2是图1中的潜水器的内部结构示意图；

图3是图1中的密封舱的一种设置形式的结构示意图；

图4是图3的部分结构的剖视图；

图5为图3中的密封盖、密封连接结构和线缆三者的连接结构的立体视图；

图6为密封舱的支撑结构的一种设置方式的示意图；

图7为密封舱的支撑结构的另一种设置方式的示意图；

图8是本发明实施例二中的潜水器的结构示意图；

图9是图8的A向视图。

图标：010-潜水器；011-第一方向；012-第二方向；013-第三方向；100-本体；101-前端；102-后端；103-容纳腔室；104-第一表面；105-第二表面；106-流道；107-导流口；110-第一凸部；120-第二凸部；130-第三凸部；140-外壳；141-上盖；142-下盖；143-容纳空格；144-筋条；150-图像采集装置；160-照明装置；170-尾翼；180-栓绳；200-第一推进器；210-导流罩；300-第二推进器；400-第三推进器；500-密封舱；500a-第一密封舱；500b-第二密封舱；500c-第三密封舱；501-密闭空间；502-线孔；510-外筒；520-密封盖；530-密封连接结构；531-塞柱；532-塞套；540-环氧树脂胶层；550-支撑结构；551-支撑环；552-杆件；553-凸耳；554-支撑板；555-电池；556-变形孔；557-支撑片；900-线缆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

本实施例提供一种潜水器010，可用于在水下进行辅助水下研究、水下摄影等活动。为适应复杂多变的水下环境，例如各种沿竖向的或倾斜的水下狭缝，本实施例提供了一种具有良好的水下机动性能的潜水器010。下文将给出具体的实施方式。

本发明实施例中的潜水器010主要包括本体100和连接在本体100后端102的两个第一推进器200和两个连接在本体100靠前端101的第二推进器300。两个第一推进器200相互间隔地连接在本体100的后端102，用于驱动本体100前进后退以及侧向转弯；两个第二推进器300连接于本体100的前端101和后端102之间较为靠近前端101的位置，用于驱动本体100前端101上升下降以及侧向翻转。下文将给出一些具体的实施方式。

实施例一

图1是本发明实施例一中的潜水器010的结构示意图。请参见图1，本实施例中的潜水器010包括本体100，本体100具有相对的前端101和后端102。本体100具有相对的第一表面104和第二表面105，第一表面104和第二表面105分别是本体100的上表面和下表面。本体100的后端102连接有两个相互间隔的且能够驱动本体100沿第一方向011前进或后退的第一推进器200。本体100靠近其前端101处还连接有两个相间隔设置且能够驱动本体100的前端101沿与第一方向011垂直的第二方向012上升或下降的第二推进器300。该处的第一方向011指的是潜水器010前进和后退方向，即本体100的前端101与后端102连线所在的方向。相应的，第二方向012为潜水器010上下方向，第二方向012的方向线能够贯穿本体100的第一表面104和第二表面105。为描述方便，附加定义同时垂直于第一方向011和第二方向012的方向为第三方向013，第三方向013指示潜水器010的左右两侧。上述第一方向011、第二方向012和第三方向013共同构成一个空间直接坐标系，以方便对潜水器010运动方式的描述。总结上述的坐标系的设定，第一方向011为潜水器010前进后退方向，第二方向012为潜水器010上升下降方向，第三方向013为潜水器010的左右侧向。

为使潜水器010获得最优的机动性能，两个第一推进器200关于潜水器010的左右两侧的中面对称设置，并且分别设置在本体100后端102的最外两侧位置。两个第二推进器300关于潜水器010的左右两侧的中面对称设置，且其与本体100前端101之间的距离为本体100前端101和后端102之间距离的1/4。

请继续参见图1，本体100的前端101的中间位置设有图像采集装置150，用于本潜水器010在水下采集影像，本体100的前端101位于图像采集装置150两侧分别设置有照明装置160，用于水下照明。当然上述摄像装置和照明装置160还可根据实际需要设置在本推进器的任何位置。例如设置在本体100下方，以采集推进器下方的影像。

请继续参见图1，在本实施例中的潜水器010还可设置栓绳180。栓绳180一端连接该潜水器010，另一端连接浮标或其他水上物体，或由人牵引。栓绳180还可设置为能够传输数据的线缆900，用于将潜水器010采集的数据传输回水面。设置数据传输线缆900能够避免水下无线信号差的问题，能够高效地将潜水器010采集的数据传回水面的数据接收器，方便数据的保存和实时处理。当然也可通过该线缆900对该潜水器010发送控制指令进行实时控制。

请继续参见图1，本体100包括由上盖141和下盖142连接而成的外壳140。为尽可能地减小水的阻力，上盖141和下盖142的外表面设置成平滑的流线型。上盖141上设有两个分别对应两个第二推进器300的开口，用于导入或导出水流。为保护第二推进器300的叶片，在开口处设置有保护筋条144。两个第一推进器200的叶片外设有导流罩210。导流罩210的形状可以按需要进行设置。例如设置成图1中所示的具有一定的向后倾斜角度的环形壳体。导流罩210可连接于由外壳140后端102延伸出来的连接条上。

图2是图1中的潜水器010隐藏上盖141后的结构视图，以展示本体100的内部结构。请参见图2，外壳140围成容纳腔室103，容纳腔室103中固定设置有若干具有密闭空间501的密封舱500。优选地，密封舱500的密闭空间501为圆柱形。本本实施例中密封舱500共有三个，分别是沿本体100前后方向设置的第一密封舱500a，以及位于第一密封舱500a两侧的第二密封舱500b和第三密封舱500c。第二密封舱500b和第三密封舱500c优选的设置成相同形状并对称设置于第一密封舱500a两侧，以使利于本体100保持平衡。三个密封舱500一方面提供本体100一定的浮力，使得本体100在关闭驱动时，能够保持悬浮状态。为使其在不同水域均能够达到该效果，可通过增减配重的方式来实现。例如当需要将该潜水器010用于水体含盐度较高，浮力较大的水域，可通过在本体100中增加配重(图中未示出)的方式实现。例如采用图2所示的在上盖141和下盖142之间设置若干容纳空格143。这样，只需通过增减放入容纳空格143中的配重的数量或质量，便可获得使本体100能够得到静置悬浮的状态，以节约该潜水器010的能源。

两个第二推进器300的下端分别固定连接在下盖142内侧面上，且其中一个位于第一密封舱500a、第二密封舱500b之间，另一个位于第一密封舱500a、第三密封舱500c之间，并且两者如前所描述的对称设置并分别对应前述在上盖141上开设的两个开口。

请参见图1，第一表面104对应第一密封舱500a和第二密封舱500b之间的位置及对应第一密封舱500a和第三密封舱500c的位置分别向下凹陷形成流道106。两个第二推进器300分别正对两个流道106。本体100的后端102对应第一密封舱500a、第二密封舱500b及第三密封舱500c处分别向后延伸凸出，并对应形成第一凸部110、第二凸部120及第三凸部130。第二凸部120和第三凸部130之间连接有尾翼170，第一凸部110连接于尾翼170的中部，形成连通流道106的导流口107。尾翼170的设置可增加其运动时的稳定性能，进一步提高其机动性能。

各个密封舱500可用于容纳潜水器010的驱动电池555或其他电子仪器仪表或其他装置。为适应水下环境，密封舱500需要保持良好的密封，并可能需要允许一些仪器的线缆900通过。下面给出能够容许线缆900通过的密封舱500结构。

图3是本实施例中的密封舱500的一种设置形式的结构示意图。图4是图3的部分结构的剖视图。请参见图3，该密封舱500包括外筒510，外筒510的一端可拆卸连接有密封盖520。请参见图4，密封盖520上连接有用于供线缆900穿过的密封连接结构530。密封连接结构530包括从密封盖520外侧贯穿密封盖520的塞柱531和在密封盖520内侧固定连接塞柱531的塞套532。塞柱531设有连通外筒510的线孔502，线缆900穿过线孔502并通过环氧树脂胶层540密封胶合于线孔502的内表面。优选地，在线孔502的两端设置台阶形的槽，并在槽中通过灌注环氧树脂胶的方式形成密封连接线缆900和线孔502内壁的环氧树脂胶层540。密封盖520、密封连接结构530和线缆900三者的连接结构的立体视图请配合参见图5。

本实施例中的密封舱500作为第一密封舱500a放置于本体100中间时，可将图像采集装置150的保护罩连接在密封舱500与其密封盖520相对的一端。本实施例中的密封舱500作为第二密封舱500b或第三密封舱500c放置于本体100中第一密封舱500a两侧时，可在其与其密封盖520相对的一端连接照明装置160。

为使本实施例中的密封舱500能够承受更高的水压，使本潜水器010能够在水压更高的水域工作，本实施例中的密封舱500内部设置有支撑结构550。

图6和图7分别展示了密封舱500中的支撑结构550的一种设置方式。当然支撑结构550还可设置成其他形式。

请配合参见图3、图6，支撑结构550设置于密封舱500的密闭空间501中。支撑结构550包括若干沿密封舱500的轴向分布的支撑环551，支撑环551的外周面贴合支撑于密封舱500的周壁。支撑结构550还包括连接于密封舱500两端且同时连接各个支撑环551的杆件552。优选的，各个支撑环551沿外筒510的轴向等间距设置，以使外筒510各处均获得大致相等的支撑。为保持支撑环551的位置，还可设置连接于外筒510前后端102，并同时与各个支撑环551配合的杆件552。杆件552与支撑环551之间的配合可以有多种方式，例如图6中所示的，将支撑环551设置成中空的环形结构，并在支撑环551内侧设置开有通孔的凸耳553，杆件552通过依次穿过各个支撑环551的凸耳553上的通孔来实现与支撑环551配合，从而达到为支撑环551限位的效果。另外，本实施例中还设置有依次穿过各个支撑环551内孔并支撑于支撑环551内孔上两点处的支撑板554。支撑板554的两端分别固定连接于外筒510的两端。优选地，支撑板554的通过于后支撑板554上设置的矩形槽之间的型面配合，限制其转动。这样，每个支撑环551分别在三点处获得支撑，即获得一个三角形的支撑，使支撑环551对外筒510提供一个极高的支撑效果，其能够适应更高的水压，在更高水压的水域进行工作。图中还示出了支撑结构550前端101连接的图像采集装置150。

请参见图7，该支撑结构550包括若干沿密封舱500的轴向间隔设置的支撑环551，以及连接于密封舱500两端且同时连接各个支撑环551的两个杆件552。各个支撑环551的内孔共同形成用于容纳潜水器010电池555的空间。图7中示出的电池555共有三个。支撑环551上还开设有与支撑环551的内孔相邻的变形孔556，杆件552与支撑环551连接点位于支撑环551的内孔的外侧。支撑结构550的前端101可连接照明装置160，后端102通过一个支撑片557隔出可用于容纳其他结构的空间，该空间可设置连接与支撑片557和密封舱500一端端面之间的支撑板554进行支撑。

如前所述，上述图6和图7所提供的支撑结构550均可单独用于第一密封舱500a、第二密封舱500b和第三密封舱500c或者配合应用于各个密封舱500。

本实施例中的潜水器010的有益效果有:本实施例中的潜水器010能够快捷地完成前进或后退、左右旋转、原地掉头、侧向翻转、倾斜上浮或下潜等动作，能够适应不同水下环境，完成各种水下作业。

实施例二

图8是本发明实施例二中的潜水器010的结构示意图，图9为图8的A向视图。请参见图8、图9，本实施例提供另一种潜水器010，其在实施例一中的潜水器010的基础上增设有一个第三推进器400。第三推进器400连接于本体100上位于第一推进器200和第二推进器300之间的位置，且优选地其设置的位置与本体100两侧之间的距离相等，用于与两个第二推进器300配合或单独驱动本体100整体向第二方向012上升或下降。两个第二推进器300和第三推进器400的叶片朝向可按需要设置，例如在本实施例中第三推进器400的叶片朝下设置，两个第二推进器300的叶片朝上设置。在其他实施例中，两个第二推进器300和一个第三推进器400可同时设置成叶片朝上或朝下等。

在本体100上设置的第三推进器400和两个第二推进器300能够更好地实现潜水器010的侧滚和整体上下平移，并且通过控制各个推进器的速度和方向还能够实现潜水器010在水下任意位置以任意姿势的自稳。因此，增加的第三推进器400进一步增加了潜水器010的机动性能和对水下环境的适应能力。

综上所述，本发明实施例中的潜水器010的有益效果是，具有良好的机动性能和水下环境适应能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种潜水器，其特征在于：

所述潜水器包括本体；所述本体具有相对的前端和后端；

所述本体的后端连接有两个相互间隔的且能够驱动所述本体沿第一方向前进或后退的第一推进器；

所述本体靠近其前端处还连接有两个相间隔设置且能够驱动所述本体的前端沿与所述第一方向垂直的第二方向上升或下降的第二推进器。

2.根据权利要求1所述的潜水器，其特征在于：

所述本体上位于所述第一推进器和所述第二推进器之间的位置还连接有用于驱动所述本体整体向所述第二方向上升或下降的第三推进器。

3.根据权利要求1所述的潜水器，其特征在于：

所述本体具有容纳腔室；所述容纳腔室中固定设置有若干具有密闭空间的密封舱。

4.根据权利要求3所述的潜水器，其特征在于：

所述密封舱包括外筒，所述外筒的一端可拆卸连接有密封盖，所述密封盖上连接有用于供线缆穿过的密封连接结构；

所述密封连接结构包括从所述密封盖外侧贯穿所述密封盖的塞柱和在所述密封盖内侧固定连接所述塞柱的塞套；所述塞柱设有连通所述外筒的线孔，线缆穿过所述线孔并通过环氧树脂胶层密封胶合于所述线孔的内表面。

5.根据权利要求3所述的潜水器，其特征在于：

所述密闭空间内设有支撑结构；所述支撑结构包括若干沿所述密封舱的轴向分布的支撑环，所述支撑环的外周面贴合支撑于所述密封舱的周壁；

所述支撑结构还包括连接于所述密封舱两端且同时连接各个所述支撑环的杆件。

6.根据权利要求3所述的潜水器，其特征在于：

所述密封舱共有三个，分别是沿所述本体前后方向设置的第一密封舱和位于所述第一密封舱两侧的第二密封舱和第三密封舱。

7.根据权利要求6所述的潜水器，其特征在于：

所述本体具有相对的第一表面和第二表面；

所述第一表面对应所述第一密封舱和所述第二密封舱之间的位置及对应所述第一密封舱和所述第三密封舱的位置分别向下凹陷形成流道。

8.根据权利要求7所述的潜水器，其特征在于：

所述本体的后端对应所述第一密封舱、所述第二密封舱及所述第三密封舱处分别向后延伸凸出，并对应形成第一凸部、第二凸部及第三凸部；

所述第二凸部和所述第三凸部之间连接有尾翼，所述第一凸部连接于所述尾翼的中部，形成连通导通所述流道的导流口。

9.根据权利要求3-8任一项所述的潜水器，其特征在于：

所述本体包括围成所述容纳腔室的外壳，所述外壳包括相互连接的上盖和下盖。

10.根据权利要求1-8任一项所述的潜水器，其特征在于：

所述本体的前端的中间位置设有图像采集装置，所述本体前端位于所述图像采集装置的两侧分别设有照明装置。