CN108177745A - 一种水下机器人视觉清晰设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下机器人视觉清晰设备，包括凸形半球体的前部透光罩，中部的长方体支架和凸形半球体的后部透光罩，所述前部透光罩通过多边形固定板与支架连接；所述后部透光罩通过多边形固定板与支架连接，支架由至少4根支撑杆构成，支架的侧表面固定有过滤网；所述后部透光罩是中空的，固定板与后部透光罩相重叠的部分也是中空的；所述前部透光罩朝向支架的外部，所述后部透光罩朝向支架的内部。本发明在支架表面设有过滤网能够过滤掉水中的一些杂质，保证了视野前部的水是清晰的，在观测的时候，拉伸了整个视野的范围，前部透光罩能够贴近所需要观测的管道，解决了水下近距离因水质浑浊而无法观测的问题。
Description
技术领域
本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种水下机器人视觉清晰设备。
背景技术
水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。水下机器人主要可分有，有缆水下机器人和无缆水下机器人两种，其中有缆水下机器人又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。
水下机器人可在高度危险环境、被污染环境以及零可见度的水域代替人工在水下长时间作业，水下机器人上一般配备声呐系统、摄像机、照明灯和机械臂等装置，能提供实时视频、声呐图像，能够使用机械臂抓起重物，水下机器人在安全搜救、管道检查、科研教学、水下娱乐、能源产业、考古、渔业等领域得到广泛应用。但是水下环境容易复杂而多变，水质在清晰度难保证，尤其是水下管道类，管道内部几乎水下难以看清楚，那么对水下观测设备视觉信息采集影响极大，制约了人工智能、计算机视觉等。现有的水下机器人的摄像头无法贴近观测目标，需要与观测目标保持一定的距离才能够清晰观测，但当水比较浑浊时，距离较远无法实现观测目的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种水下机器人视觉清晰设备。
本发明提供了一种水下机器人视觉清晰设备，包括凸形半球体的前部透光罩，中部的长方体支架和凸形半球体的后部透光罩，所述前部透光罩通过多边形固定板与支架连接；所述后部透光罩通过固定板与支架连接，支架由至少4根支撑杆构成，支架的侧表面固定有过滤网；所述后部透光罩是中空的，固定板与后部透光罩相重叠的部分也是中空的；所述前部透光罩朝向支架的外部，所述后部透光罩朝向支架的内部。
优选的，所述支撑杆为圆柱形或棱柱形，支撑杆的材质为金属，最优选为钢材质。
优选的，所述固定板与支架通过螺栓与螺母连接，固定板的边长不小于支架的长或宽。
优选的，所述后部透光罩与固定板通过螺栓与螺母连接。
优选的，所述支架与过滤网的固定方式为螺栓连接、金属丝捆绑连接及线绳捆绑连接中的一种或几种。
本发明中的支架与过滤网的固定方式最优选为螺栓连接和金属丝捆绑连接相配合，因为受水下不同环境的影响，此两种固定方式一起使用能够确保过滤网在非人为的作用下不脱落，并且容易拆卸。
本发明中所述前部指的是距离机器人摄像头较远的部分，后部指的是距离机器人摄像头较近的部分。
本发明中所述前部透光罩是空心或实心的，前部透光罩的材质为玻璃钢，其强度高、抗腐蚀性好，能够贴近所需要观测的管道。
本发明中所述后部透光罩的材质为玻璃钢。
本发明中所述金属丝材质最优选为不锈钢，在水下能够耐腐蚀，并且价格适宜。
本发明中所述过滤网的材质为金属材料，最优选为不锈钢。
本发明中所述后部透光罩套在水下机器人的摄像头上。
本发明最优选的结构为固定板为长方体，长与宽相等，前部透光罩和后部透光罩的直径等于固定板的长，固定板的长等于支架的长或宽，此种结构既能实现观测目的，又能节约材料成本，并且整体结构比较规则和美观。
本发明的有益效果是：本发明的结构简单，在支架表面设有过滤网能够过滤掉水中的一些杂质，保证了视野前部的水是清晰的，在观测的时候，拉伸了整个视野的范围，前部透光罩能够贴近所需要观测的管道，解决了水下近距离因水质浑浊而无法观测的问题；根据需求可以随时更换透光罩即可，而不需要在制造的时候把整个摄像头区域做的很长，节省了材料；整个结构能够随在机器人发生移动，伸入到水下错综复杂的管道之间，不会搅动管道附近的沉积物，能清晰观察到普通机器人难以观察的区域，解决水下不同管道之间无法详细观测的问题。
水下机器人的摄像头一般设置有同样的半球形球罩用于水下保护摄像头，所以本装置中后部透光罩可以采用通用件，能够节省制作成本。
水下机器人的摄像头无法贴近观测目标，需要与观测目标保持一定的距离才能够清晰观测，但当水比较浑浊时，距离较远无法实现观测目的。本装置中通过过滤网将水中的部分杂质过滤掉，保证视野前部的水清晰，并且前部透光罩能够贴近观测目标，在观测的时候，拉伸了整个视野的范围，能够得到清晰的图像。
水下机器人体积庞大，无法进入到一些狭小的管道之间，本装置体积较小，并且大小和长度能够随水下环境的不同做出相应改变，能够进入到水下管道之间，解决水下不同管道之间无法详细观测的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明支架的结构示意图。
图3为本发明支架与固定板连接的结构示意图。
其中：1前部透光罩，2支架，3后部透光罩，4固定板，5支撑杆，6过滤网。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明提供了一种水下机器人视觉清晰设备，包括凸形半球体的前部透光罩1，中部的长方体支架2和凸形半球体的后部透光罩3，所述前部透光罩1通过多边形固定板4与支架2连接；所述后部透光罩3通过多边形固定板4与支架2连接，支架2由至少4根支撑杆5构成，支架2的侧表面固定有过滤网6；所述后部透光罩3是中空的，固定板4与后部透光罩3相重叠的部分也是中空的；所述前部透光罩1朝向支架2的外部，所述后部透光罩3朝向支架2的内部。
优选的，所述支撑杆5为圆柱形或棱柱形，支撑杆5的材质为金属，最优选为钢材质。
优选的，所述固定板4与支架2通过螺栓与螺母连接，固定板4的边长不小于支架2的长或宽。
本发明中所述支架2与过滤网6的固定方式为螺栓连接、金属丝捆绑连接及线绳捆绑连接中的一种或几种。
本发明中的支架2与过滤网6的固定方式最优选为螺栓连接和金属丝捆绑连接相配合，因为受水下不同环境的影响，此两种固定方式一起使用能够确保过滤网在非人为的作用下不脱落，并且容易拆卸。
本发明中所述前部透光罩1和固定板4可以一体成形，后部透光罩1和固定板4可以一体成形。
本发明中所述过滤网6的材质和滤孔大小根据水下环境的不同，可以进行更换。
本发明中所述支架2的长短随机器人本体和环境所需，可以自行设置。
本发明最优选的结构为固定板4为长方体，长与宽相等，前部透光罩1和后部透光罩3的直径等于固定板4的长，固定板4的长等于支架的长或宽，此种结构既能实现观测目的，又能节约材料成本，并且整体结构比较规则和美观。
本发明的运行状态如下：
首先将前部透光罩1与支架2通过固定板4连接，后部透光罩3与支架2通过固定板4连接，连接方式为螺栓与螺母连接，然后将后部透光罩3套住水下机器人的摄像头，整个装置安装固定在机器人上，进行水下管道观测时，整个装置能够随水下机器人本体360度旋转，实现无死角的探查，前部透光罩1能够贴近所需要观测的目标，中间支架2上的过滤网6能够将流经该部分的水中杂质过滤掉，摄像头通过后部透光罩3、中间清澈的水和前部透光罩1能够清晰的观测水下管道，采集有用的清晰图像，解决了水下近距离因水质浑浊而无法观测的问题。
以上所述仅为发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明范围之内。
Claims (7)
1.一种水下机器人视觉清晰设备，其特征在于，包括凸形半球体的前部透光罩(1)，中部的长方体支架(2)和凸形半球体的后部透光罩(3)，所述前部透光罩(1)通过多边形固定板(4)与支架(2)连接；所述后部透光罩(3)通过固定板(4)与支架(2)连接，支架(2)由至少4根支撑杆(5)构成，支架(2)的侧表面固定有过滤网(6)；所述后部透光罩(3)是中空的，固定板(4)与后部透光罩(3)相重叠的部分也是中空的；所述前部透光罩(1)朝向支架(2)的外部，所述后部透光罩(3)朝向支架(2)的内部。
2.如权利要求1所述的水下机器人视觉清晰设备，其特征在于，所述支撑杆(5)为圆柱形或棱柱形。
3.如权利要求1所述的水下机器人视觉清晰设备，其特征在于，所述支撑杆(5)的材质为金属。
4.如权利要求1-3任一项所述的水下机器人视觉清晰设备，其特征在于，所述固定板(4)与支架(2)通过螺栓与螺母连接。
5.如权利要求1-3任一项所述的水下机器人视觉清晰设备，其特征在于，所述固定板(4)的边长不小于支架(2)的长或宽。
6.如权利要求1-3任一项所述的水下机器人视觉清晰设备，其特征在于，所述后部透光罩(3)与固定板(4)通过螺栓与螺母连接。
7.如权利要求1-3任一项所述的水下机器人视觉清晰设备，其特征在于，所述支架(2)与过滤网(6)的固定方式为螺栓连接、金属丝捆绑连接及线绳捆绑连接中的一种或几种。
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