CN109699278A - 一种水下避障割草机 - Google Patents

Abstract

本发明的水下避障割草机，包括机身，连接于所述机身的切割组件、推进器以及设置于所述机身内的浮力调节仓、电源仓和控制仓；所述检测仓内设有用于对周围环境进行扫描的测距声纳和前视声纳；所述控制仓内设有控制器，所述控制器可接收所述测距声纳和前视声纳发出的水下环境信号并控制所述机器人主体进行避障动作；所述控制器可接收所述测距声纳和前视声纳发出的信号并控制所述机器人主体进行避障动作，本发明的水下避障割草机可实现水下航行、浮潜、回转、定常滑翔与自主避障的多功能的一体化，具有能耗小、航程大、安全性好、生存系数高、性能稳定、噪声低、动作灵活、续航时间长等优良特点。

Description

一种水下避障割草机

技术领域

本发明涉及割草机领域，特别是指一种水下避障割草机。

背景技术

为了收割水下植物保护生态环境的同时，作为生物资源的高效利用；为了清除水下生长的有毒有害植物，保护航道的畅通同时净化水源、美化环境，对水下收割机械装置适用性和先进性的要求是十分迫切的。由于在水下收割，操作人员看不清水底深度，并且水下地面不平，所以刈割留茬高度难以控制，时常发生留茬太高或是刈割排剪插入水底泥沙之中而损坏排剪刀片。

因此，为解决以上问题，需要一种能够实现了水下航行、浮潜、滑翔与自主避障的多功能的一体化的水下避障割草机，该水下避障割草机采用滑翔推进和螺旋桨推进的结合推进方式，具有良好的动力性、抗干扰性，且能耗小、航程大、安全性好、生存系数高的优点。

发明内容：

有鉴于此，本发明的目的是针对现有水下避障割草机所存在的缺陷，提出一种水下避障割草机，该水下避障割草机采用滑翔推进和螺旋桨推进的结合推进方式，实现了水下航行、浮潜、回转、定常滑翔与自主避障的多功能的一体化，具有良好的动力性、抗干扰性，且能耗小、航程大、安全性好、生存系数高、性能稳定、灵活方便的优点，可以在水下长时间大范围的实施检测作业。

本发明的水下避障割草机，包括:机身，连接于所述机身的切割组件、推进器以及设置于所述机身内的浮力调节仓、电源仓和控制仓；所述检测仓内设有用于对周围环境进行扫描的测距声纳和前视声纳；所述控制仓内设有控制器，所述控制器可接收所述测距声纳和前视声纳发出的水下环境信号并控制所述机器人主体进行避障动作；所述切割组件包括设置于所述机身前端的前部切割刀片，设置于所述机身后端的尾部切割刀片，铰接于所述机身两侧的连接臂和设置于所述连接臂外端的侧部切割刀片；

进一步，所述机身内设有切割驱动电机，所述前部切割刀片同轴固定有第一带轮，侧部切割刀片同轴固定有第二带轮，连接臂的内端设有第三带轮，驱动电机固定有主动带轮；所述第一带轮、第三带轮和主动带轮共同包围有第一传动带，所述第二带轮和第三带轮包围有第二传动带；

进一步，所述连接臂通过驱动摇杆滑块机构驱动其摆动，连接臂作为摇杆滑块机构的摇杆；

进一步，所述摇杆滑块机构包括由第一气缸驱动的滑块和铰接于所述滑块与连接臂之间的连杆；

进一步，所述连接臂为L型结构，其包括两个呈夹角相互固定的前段和后段，其拐角处铰接于所述机身，所述侧部切割刀片转动连接于前段外端，连杆铰接于后段外端；

进一步，所述浮力调节仓内设有由第二气缸驱动的活塞，活塞将该浮力调节仓内部分隔为水腔和排水腔；

进一步，所述第一气缸和第二气缸共用一个缸体，其活塞杆对置设置于所述缸体内；

进一步，所述机器人主体内还设有传感器系统，所述传感器系统包括：摄像机，所述摄像机设置于所述机器人主体前端并信号连接于所述控制器，用于将采集的图像数据通过控制器上传至水面上的控制中心；高度计，所述高度计用于实时测量水下机器人所处的高度，且该高度计信号连接于所述控制器，用于将采集的高度数据通过控制器上传至水面上的控制中心；电子罗盘，所述电子罗盘用于测量水下机器人的艏向角、纵倾角和横摇角，且该电子罗盘信号连接于所述控制器，用于将所获得的方位数据通过控制器上传至水面上的控制中心；超声波探测仪，所述超声波探测仪设置于机器人主体前端；该该超声波探测仪信号连接于所述控制器，用于将所获得的裂纹裂缝数据通过控制器上传至水面上的控制中心；

进一步，所述机身两侧固定有水平滑翔翼。

本发明的有益效果是：本发明的水下避障割草机，能够实现了水下航行、浮潜、滑翔与自主避障的多功能的一体化的水下避障割草机，该水下避障割草机采用滑翔推进和螺旋桨推进的结合推进方式，具有良好的动力性、抗干扰性，且能耗小、航程大、安全性好、生存系数高的优点。

附图说明：

图1为本发明的水下避障割草机的总体结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的水下避障割草机的总体结构示意图，如图所示，本发明的水下避障割草机，包括:机身，连接于所述机身的切割组件、推进器12以及设置于所述机身内的浮力调节仓11、电源仓和控制仓；所述检测仓内设有用于对周围环境进行扫描的测距声纳和前视声纳；所述控制仓内设有控制器，所述控制器可接收所述测距声纳和前视声纳发出的水下环境信号并控制所述机器人主体进行避障动作；所述切割组件包括设置于所述机身前端的前部切割刀片1，设置于所述机身后端的尾部切割刀片10，铰接于所述机身两侧的连接臂4和设置于所述连接臂4外端的侧部切割刀片3；本发明能够实现了水下航行、浮潜、滑翔与自主避障的多功能的一体化的水下避障割草机，该水下避障割草机采用滑翔推进和螺旋桨推进的结合推进方式，具有良好的动力性、抗干扰性，且能耗小、航程大、安全性好、生存系数高的优点。

本实施例中，所述机身内设有切割驱动电机，所述前部切割刀片1同轴固定有第一带轮，侧部切割刀片3同轴固定有第二带轮，连接臂4的内端设有第三带轮，驱动电机固定有主动带轮；所述第一带轮、第三带轮和主动带轮共同包围有第一传动带2，所述第二带轮和第三带轮包围有第二传动带5；驱动电机通过第一传动带2带动第一带轮和第三带轮转动，而第三带轮通过第二传动带5带动第二带轮转动，从而实现前部切割刀片1和侧部切割刀片3的同步转动。

本实施例中，所述连接臂4通过驱动摇杆滑块7机构驱动其摆动，连接臂4作为摇杆滑块7机构的摇杆，通过驱动滑块7滑动，从而带动作为摇杆的连接臂4摆动，进而将侧部切割刀片3向外展开或缩回。

本实施例中，所述摇杆滑块7机构包括由第一气缸14驱动的滑块7和铰接于所述滑块7与连接臂4之间的连杆6。

本实施例中，所述连接臂4为L型结构，其包括两个呈夹角相互固定的前段和后段，其拐角处铰接于所述机身，所述侧部切割刀片3转动连接于前段外端，连杆6铰接于后段外端。

本实施例中，所述浮力调节仓11内设有由第二气缸13驱动的活塞9，活塞9将该浮力调节仓11内部分隔为水腔和排水腔；当机身需要上浮时，可以利用活塞9将水腔内的水排出机身外部，需要下潜时，利用活塞9将外界的水吸入到水腔中。

本实施例中，所述第一气缸14和第二气缸13共用一个缸体8，其活塞杆对置设置于所述缸体8内；该缸体8内缸孔中部设有隔板，第一气缸14的活塞杆设置在隔板左侧，第二气缸13的活塞杆设置于隔板右侧。

本实施例中，所述机器人主体内还设有传感器系统，所述传感器系统包括：摄像机，所述摄像机设置于所述机器人主体前端并信号连接于所述控制器，用于将采集的图像数据通过控制器上传至水面上的控制中心；高度计，所述高度计用于实时测量水下机器人所处的高度，且该高度计信号连接于所述控制器，用于将采集的高度数据通过控制器上传至水面上的控制中心；电子罗盘，所述电子罗盘用于测量水下机器人的艏向角、纵倾角和横摇角，且该电子罗盘信号连接于所述控制器，用于将所获得的方位数据通过控制器上传至水面上的控制中心；超声波探测仪，所述超声波探测仪设置于机器人主体前端；该该超声波探测仪信号连接于所述控制器，用于将所获得的裂纹裂缝数据通过控制器上传至水面上的控制中心；

本实施例中，所述机身两侧固定有水平滑翔翼。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种水下避障割草机，其特征在于，包括:机身，连接于所述机身的切割组件、推进器以及设置于所述机身内的浮力调节仓、电源仓和控制仓；所述检测仓内设有用于对周围环境进行扫描的测距声纳和前视声纳；所述控制仓内设有控制器，所述控制器可接收所述测距声纳和前视声纳发出的水下环境信号并控制所述机器人主体进行避障动作；所述切割组件包括设置于所述机身前端的前部切割刀片，设置于所述机身后端的尾部切割刀片，铰接于所述机身两侧的连接臂和设置于所述连接臂外端的侧部切割刀片。

2.根据权利要求1所述的水下避障割草机，其特征在于：所述机身内设有切割驱动电机，所述前部切割刀片同轴固定有第一带轮，侧部切割刀片同轴固定有第二带轮，连接臂的内端设有第三带轮，驱动电机固定有主动带轮；所述第一带轮、第三带轮和主动带轮共同包围有第一传动带，所述第二带轮和第三带轮包围有第二传动带。

3.根据权利要求2所述的水下避障割草机，其特征在于：所述连接臂通过驱动摇杆滑块机构驱动其摆动，连接臂作为摇杆滑块机构的摇杆。

4.根据权利要求3所述的水下避障割草机，其特征在于：所述摇杆滑块机构包括由第一气缸驱动的滑块和铰接于所述滑块与连接臂之间的连杆。

5.根据权利要求4所述的水下避障割草机，其特征在于：所述连接臂为L型结构，其包括两个呈夹角相互固定的前段和后段，其拐角处铰接于所述机身，所述侧部切割刀片转动连接于前段外端，连杆铰接于后段外端。

6.根据权利要求5所述的水下避障割草机，其特征在于：所述浮力调节仓内设有由第二气缸驱动的活塞，活塞将该浮力调节仓内部分隔为水腔和排水腔。

7.根据权利要求6所述的水下避障割草机，其特征在于：所述第一气缸和第二气缸共用一个缸体，其活塞杆对置设置于所述缸体内。

8.根据权利要求7所述的水下避障割草机，其特征在于：所述机器人主体内还设有传感器系统，所述传感器系统包括：

摄像机，所述摄像机设置于所述机器人主体前端并信号连接于所述控制器，用于将采集的图像数据通过控制器上传至水面上的控制中心；

高度计，所述高度计用于实时测量水下机器人所处的高度，且该高度计信号连接于所述控制器，用于将采集的高度数据通过控制器上传至水面上的控制中心；

电子罗盘，所述电子罗盘用于测量水下机器人的艏向角、纵倾角和横摇角，且该电子罗盘信号连接于所述控制器，用于将所获得的方位数据通过控制器上传至水面上的控制中心；

超声波探测仪，所述超声波探测仪设置于机器人主体前端；该该超声波探测仪信号连接于所述控制器，用于将所获得的裂纹裂缝数据通过控制器上传至水面上的控制中心。

9.根据权利要求8所述的水下避障割草机，其特征在于：所述机身两侧固定有水平滑翔翼。