CN107380378A - 一种具有观察窗清扫机构的水下机器人 - Google Patents

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黄建中
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Suzhou Great Rock Electronic Technology Co Ltd
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Suzhou Great Rock Electronic Technology Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B59/00—Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels

Abstract

本发明公开了一种具有观察窗清扫机构的水下机器人，包括壳体和清扫机构；壳体的下部设有透明的半球形观察窗；清扫机构包括半环形支持板、设置在壳体中的用于驱动半环形支持板往复摆动的清扫驱动电机、固定设置在半环形支持板内壁上行的清扫刷；清扫驱动电机的输出轴伸出壳体固定设置在半环形支持板的一端，半环形支持板的另一端通过销轴转动设置在壳体上；清扫驱动电机通过输出轴带动半环形支持板及清扫刷往复摆动。本发明可保证半球形观察窗的洁净。

Description

一种具有观察窗清扫机构的水下机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种具有观察窗清扫机构的水下机器人。
背景技术
水下机器人多具有摄像机或摄像头，一般用于水文研究、水下监控、水下探查、水下救援、水下打捞、核电站水域监察以及水下石油作业平台清理等领域。但水下环境复杂，且多泥污和水草，容易弄脏水下机器人的摄像窗口。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有观察窗清扫机构的水下机器人。
实现本发明目的的技术方案是：一种具有观察窗清扫机构的水下机器人，包括壳体和清扫机构；壳体的下部设有透明的半球形观察窗；清扫机构包括半环形支持板、设置在壳体中的用于驱动半环形支持板往复摆动的清扫驱动电机、固定设置在半环形支持板内壁上行的清扫刷；清扫驱动电机的输出轴伸出壳体固定设置在半环形支持板的一端，半环形支持板的另一端通过销轴转动设置在壳体上；清扫驱动电机通过输出轴带动半环形支持板及清扫刷往复摆动。
上述方案中，壳体的整体形状为球形；壳体内置有摄像模块；摄像模块包括内置于壳体中的具有驱动电机的云台机构、设置在云台机构上的摄像头和设置在云台机构上的照明灯，摄像头正对半球形观察窗。
上述方案中，清扫刷是海绵垫或毛刷。
本发明具有积极的效果：清扫驱动电机通过输出轴带动半环形支持板往复摆动，进而带动清扫刷刷除半球形观察窗外壁上的脏物，可保证半球形观察窗的洁净。
附图说明
图1为本发明的一种立体结构示意图；
图2为图1所示机器人的一种正视图；
图3为图1所示机器人的一种爆炸图。
附图标记为：壳体1，半球形观察窗11，驱动机构3，环形基体4，底座41，盖板42，环形平板部421，环形壁板部422，键孔部423，轴孔部424，定位齿轮43，环形齿轮5，管状本体51，驱动齿52，齿轮驱动机构6，安装室61，齿轮驱动电机62，电池63，驱动齿轮64，螺旋桨驱动器7，驱动室71，螺旋桨72，输出轴81，转轴82。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例是一种能改变动力驱动方向的水下机器人，见图1至图3所示，包括壳体1、内置于壳体中的摄像模块和用于驱动壳体移动的驱动机构3。
壳体的整体形状为球形，壳体的下部设有透明的半球形观察窗11；摄像模块包括内置于壳体中的具有驱动电机的云台机构、设置在云台机构上的摄像头和设置在云台机构上的照明灯（图上未画出）。摄像头固定设置在云台机构的底部，摄像头正对半球形观察窗的透明壁体。
驱动机构3包括转动设置在壳体上的环形基体4、转动设置在环形基体上的环形齿轮5、设置在环形基体上的用于驱动环形齿轮转动的齿轮驱动机构6以及设置在环形齿轮上的两个螺旋桨驱动器7。
环形基体包括固定相连的底座41和盖板42，底座是一个环形平板，盖板包括环形平板部421和环形壁板部422，环形壁板部是环形平板部的内周边缘垂直凸出形成；环形壁板部上设有键孔部423和轴孔部424，键孔和轴孔同轴设置。底座和盖板之间形成一个环形腔。
壳体中设有用于驱动环形基体转动的主驱动电机，本实施例中，主驱动电机的输出轴81伸出壳体的一侧端，并插设在环形基体上相应的键孔中，从而使得该输出轴和环形基体固定相连；壳体的另一端设有伸出壳体的转轴82，该转轴转动设置在环形基体上相应的轴孔中，输出轴和转轴同轴设置，故主驱动电机可通过输出轴带动环形基体绕转轴中心轴线转动。本实施例中，该转轴的中心轴线穿过球形壳体的球心。
环形齿轮包括管状本体51和设置在管状本体内周壁上的驱动齿52；环形齿轮位于环形基体的环形腔中。
环形基体的环形腔中设有四个转动设置在底座上的定位齿轮43，各定位齿轮和环形齿轮邻接适配；该四个定位齿轮设置在环形齿轮的内侧，环形齿轮被该四个定位齿轮定位，从而可绕环形基体的中心轴线转动。
齿轮驱动机构6包括固定设置在环形基体底座下方的安装室61、设置在安装室中的齿轮驱动电机62、设置在安装室中的电池63和设置在环形腔中的驱动齿轮64；本实施例中的齿轮驱动机构有两个，分别位于壳体的两侧。各驱动齿轮邻接环形齿轮并位于环形齿轮的内侧，齿轮驱动电机62带动驱动齿轮转动时，带动环形齿轮绕壳体转动。
两个螺旋桨驱动器7位于环形齿轮的两侧，各螺旋桨驱动器7包括固定设置在环形齿轮外周壁上的驱动室71、设置在驱动室中的桨叶驱动电机和转动设置在驱动室外壁上的螺旋桨72，各桨叶驱动电机驱动相应一个螺旋桨转动；优选的方案是，两个螺旋桨产生的动力方向相同。
本实施例还具有用于清扫半球形观察窗外壁的清扫机构2，清扫机构包括半环形支持板21、设置在壳体中的用于驱动半环形支持板往复摆动的清扫驱动电机、固定设置在半环形支持板内壁上行的清扫刷22；清扫驱动电机的输出轴伸出壳体固定设置在半环形支持板的一端，半环形支持板的另一端通过销轴转动设置在壳体上；清扫刷是海绵垫或毛刷；清扫驱动电机通过输出轴带动半环形支持板往复摆动，进而带动清扫刷刷除半球形观察窗外壁上的脏物。
本实施例工作中，主驱动电机可带动环形基体绕转轴往复转动，由于螺旋桨驱动器固定设置在环形基体上，故螺旋桨驱动器随着环形基体转动，实现改变螺旋桨驱动器的驱动方向；另外，桨叶驱动电机还可带动环形齿轮转动，故又可从另一角度改变螺旋桨驱动器的驱动方向；综合以上两种转动的角度调整，可使得螺旋桨驱动器实现360度无死角的任意方向驱动。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有观察窗清扫机构的水下机器人，包括壳体，壳体的下部设有透明的半球形观察窗；其特征在于：
还包括清扫机构；清扫机构包括半环形支持板、设置在壳体中的用于驱动半环形支持板往复摆动的清扫驱动电机、固定设置在半环形支持板内壁上行的清扫刷；清扫驱动电机的输出轴伸出壳体固定设置在半环形支持板的一端，半环形支持板的另一端通过销轴转动设置在壳体上；清扫驱动电机通过输出轴带动半环形支持板及清扫刷往复摆动。
2.根据权利要求1所述的具有观察窗清扫机构的水下机器人，其特征在于：壳体的整体形状为球形，壳体内置有摄像模块；摄像模块包括内置于壳体中的具有驱动电机的云台机构、设置在云台机构上的摄像头和设置在云台机构上的照明灯，摄像头正对半球形观察窗。
3.根据权利要求1所述的具有观察窗清扫机构的水下机器人，其特征在于：清扫刷是海绵垫或毛刷。
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