CN109911159B - 一种水下缓冲机器人及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下缓冲机器人及其工作方法，该水下缓冲机器人，包括：基础组件、驱动升降组件和转向缓冲组件，其中基础组件包括舱体，以及设置在所述舱体两侧的侧板；驱动升降组件包括穿透侧板且设置在所述舱体两侧的第一驱动装置和第二驱动装置，以及设置在舱体内部的蓄水仓；转向缓冲组件包括设置在舱体尾部的尾翼，与尾翼固定连接的转向连杆组件，以及与转向连杆组件转动连接的反向缓冲装置。本发明设计反向缓冲装置，在水下缓冲机器人遭遇鱼群、礁石，需要转向时，带有一个反向的缓冲效果，用以保证水下缓冲机器人转向过程中不会触碰礁石，驱散鱼群，且反向缓冲装置与尾翼为同一组电机带动，当转向幅度越大时，反向的缓冲效果也越强。

Description

一种水下缓冲机器人及其工作方法

技术领域

本发明涉及仿生机器人领域，尤其是一种水下缓冲机器人及其工作方法。

背景技术

随着水下机器人学及各种与机器人相关的科学技术的发展，水下机器人的研究已经取得了许多令人瞩目的成果，目前，世界上有许多国家正在致力于水下机器人的研究与开发，水下机器人的应用领域非常广泛。

目前水下机器人应用领域涉及工业、渔业、探索和军事等等，水下机器人已经成为人们认识、开发和利用海洋的一个重要工具。

但在现有的水下机器人在遇到突发事件，例如礁石、鱼群，在进行转向时，无法对机器人本身做出减速，只能停止向前的驱动力，而没有向后的缓冲、减速作用，容易与礁石发生触碰，驱散鱼群，影响水下机器人的正常探索、拍摄。

发明内容

发明目的：提供一种水下缓冲机器人及其工作方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种水下缓冲机器人及其工作方法，包括：

基础组件，包括舱体，以及设置在所述舱体两侧的侧板；

驱动升降组件，包括穿透所述侧板且设置在所述舱体两侧的第一驱动装置和第二驱动装置，以及设置在所述舱体内部的蓄水仓；

转向缓冲组件，包括设置在舱体尾部的尾翼，与所述尾翼固定连接的转向连杆组件，以及与所述转向连杆组件转动连接的反向缓冲装置。

在进一步的实施例中，所述第一驱动装置和第二驱动装置为两组对称设置的镜像单元，每组镜像单元包括转动电机，与所述转动电机转动连接的旋转第四连杆，与所述旋转第四连杆活动连接的旋转第三连杆，与所述旋转第三连杆活动连接的旋转第二连杆，与所述旋转第二连杆固定连接的旋转第一连杆，与所述旋转第一连杆固定连接的固定板，与所述固定板固定连接的驱动电机，以及穿透所述固定板且与驱动电机电性连接的驱动螺旋桨；所述旋转第一连杆插接连接盘；所述驱动螺旋桨为顺时针旋转，设计两组镜像单元为了在驱动过程中的左右两组驱动装置的重量一致，防止因重量的不同导致水下缓冲机器人出现侧倾现象。

在进一步的实施例中，所述第一驱动装置和第二驱动装置之间设有连接杆，与所述连接杆的固定连接的摄像器，与所述摄像器电性连接控制中心，设计摄像器为了对水下的环境进行拍摄，同时摄像器起到勘察左右，充当视觉，将各通信浮标依序与水下机器人通信连接，传输相关数据并上报控制中心。

在进一步的实施例中，所述蓄水仓的端部连通蓄水管；所述蓄水仓的端部连通蓄水管；所述蓄水管沿蓄水仓本体弯折；所述蓄水仓的内部设有蓄水气缸；所述蓄水气缸的端部插接气缸伸缩轴；所述气缸伸缩轴的一端固定连接密封盘；所述密封盘与蓄水仓内壁贴合，设计蓄水仓主要为了在下潜过程中，增加水下缓冲机器人的重量，让水下缓冲机器人下潜更为迅速。

在进一步的实施例中，所述转向连杆组件包括与所述尾翼固定连接的转向第一连杆，与所述转向第一连杆活动连接的转向第二连杆，设置在所述转向第二连杆端部的转向第三连杆，与所述转向第三连杆活动连接的转向第四连杆，与所述转向第四连杆固定连接的反向缓冲装置，以及插接所述第三连杆四分之三处的转向连杆轴；所述转向连杆轴的插接舱体底部，且转向连杆轴与舱体底部之间设有转向连杆盘；所述转向第一连杆的四分之三处设有转向固定杆，所述转向固定杆与舱体底部固定连接，所述转向固定杆与转向第一连杆活动连接，设计转向连杆组件，主要为了控制尾翼进行摆动，进而完成对水下缓冲机器人的转向。

在进一步的实施例中，所述反向缓冲装置包括与所述转向第四连杆固定连接的缓冲盘，插接所述缓冲盘的缓冲轴，套接所述缓冲轴的缓冲第一齿轮，与所述缓冲第一齿轮啮合的缓冲第二齿轮，插接所述缓冲第二齿轮的缓冲第二齿轴，与所述缓冲第二齿轴固定连接的缓冲螺旋桨，设计反向缓冲装置为了在水下机器人在转向时，由于惯性的作用短距离的转向容易出现与礁石触碰，驱散鱼群的现象。

在进一步的实施例中，所述缓冲螺旋桨的转向为逆时针旋转；所述舱体为透明舱体；所述缓冲轴穿透所述缓冲第一齿轮且外接输入电机，设计缓冲螺旋桨的转向为逆时针旋转，与驱动螺旋桨的转向相反，在转向的过程中，缓冲螺旋桨与驱动螺旋桨会形成两个反向的作用力，进而起到减缓惯性的作用。

一种水下缓冲机器人的工作方法，包括：

S1：当水下缓冲机器人需要潜水时，由蓄水气缸带动气缸伸缩杆进行收缩，进而带动密封盘沿蓄水仓内壁进行移动，进而抽取水体，使得水体沿蓄水管抽至蓄水仓内部，进而增大水下缓冲机器人重量，进而完成潜水；

S2：当水下缓冲机器人完成潜水时，由驱动电机带动驱动螺旋桨进行转动，进而带动水下缓冲机器人进行前进，而当水下缓冲机器人需要调节潜水深度时，由转动电机带动旋转第四连杆进行转动，进而带动旋转第三连杆进行前后往复运动，进而带动旋转第二连杆进行摆动，进而带动旋转第一连杆进行沿预定幅度进行往复转动，进而带动固定板沿预定幅度进行往复转动，进而带动驱动螺旋桨沿预定幅度进行往复转动，进而完成调节驱动螺旋桨的角度，进而调节水下缓冲机器人潜水深度；S3：当水下机器人遇到鱼群、礁石需要转向时，由输入电机带动缓冲盘进行转动，进而带动转向第四连杆进行前后往复运动，进而带动转向第三连杆进行摆动，进而带动转向第二连杆进行往复运动，进而带动转向第一连杆进行摆动，进而带动尾翼进行摆动，进而完成水下机器人遇到鱼群、礁石的转向；

S4：当水下机器人转向的同时，由输入电机带动缓冲第一齿轮进行转动，进而带动缓冲第二齿轮进行转动，进而带动缓冲第二齿轴进行转动，进而带动缓冲螺旋桨进行转动，缓冲螺旋桨的转动方向与驱动螺旋桨相反，此时缓冲螺旋桨将在水中提供一个反向的作用力，进而对水下机器人在水下的运行速度进行减速，达到转向的缓冲效果，使得水下机器人转向时，不会与礁石触碰，驱散鱼群，进而减少拍摄素材；

S5：当水下机器人移动至预定位置时，由摄像器将拍摄的画面传输至控制中心屏幕上，进而由控制中心控制摄像器的视角拍摄，当水下机器人完成拍摄后，由蓄水气缸带动气缸伸缩杆进行伸长，进而带动密封盘沿蓄水仓内壁进行移动，进而排出水体，使得水体沿蓄水管排至蓄水仓外部，进而减小水下缓冲机器人重量，进而完成水下机器人的上升；

S6：当水下机器人需要快速上升至水面时，由转动电机带动旋转第四连杆进行转动，进而带动旋转第三连杆进行前后往复运动，进而带动旋转第二连杆进行摆动，进而带动旋转第一连杆进行沿预定幅度进行往复转动，进而带动固定板沿预定幅度进行往复转动，进而带动驱动螺旋桨沿预定幅度进行往复转动，进而完成调节驱动螺旋桨的角度，使得螺旋桨切斜向上，进而调节水下缓冲机器人上升至水面的速度。

在进一步的实施例中，一种水下缓冲机器人的工作方法还包括如下步骤：

S7、自动拍摄流程：

S71、在预定水域设置若干均匀分布或按照预定路线分布的通信浮标，该通信浮标具有延伸至水面下并与水下机器人通信连接的第一天线，向天空一侧延伸的、用于和控制中心通信的第二天线，用于驱动浮标运动的推进器，以及电源；

S72、将水下机器人布设在预定水域，开启通信信号测试，记录各通信浮标与水下机器人的通信时间和通信信号强度；

S73、当水下机器人按照预定路线运动并进行拍摄时，各通信浮标依序与水下机器人通信连接，传输相关数据并上报控制中心，根据通信信号强度及已获得的经验数据，计算通信浮标与水下机器人之间的距离；

S74、回收船在结束点等待水下机器人并将其回收。

在进一步的实施例中，所述步骤S7还包括异常情况处理步骤：

S75、当通信浮标由于波浪、水流或其他原因偏离预定路线时，开启推进器，使其移动至预定位置；

S76、当预定水域通信环境变差，导致通信浮标与水下机器人之间的通信信号强度变弱时，开启推动器，使通信浮标跟随水下机器人的移动而移动，保证信号强度超过阈值；

S77、当水下机器人在预设路线遇到障碍物时，根据控制中心的信号调整路线，同时，开启与之最近的通信浮标，使其跟踪水下机器人的移动，保证通信畅通；

S78、当水下机器人出现故障时，开启附近通信浮标的推进器，使至少3个通信浮标与水下机器人通信，确定水下机器人的位置。

有益效果：本发明公开了一种水下缓冲机器人及其工作方法，设计反向缓冲装置，在水下缓冲机器人遭遇鱼群、礁石，需要转向时，带有一个反向的缓冲效果，用以保证水下缓冲机器人转向过程中不会触碰礁石，驱散鱼群，且反向缓冲装置与尾翼为同一组电机带动，当转向幅度越大时，反向的缓冲效果也越强，且在预定水域设置若干均匀分布或按照预定路线分布的通信浮标，该通信浮标具有延伸至水面下并与水下机器人通信连接的第一天线，向天空一侧延伸的、用于和控制中心通信的第二天线，使得控制中心无需跟随水下机器人进行拍摄，减少了水下的振动，使得鱼群不受惊扰，不会驱散鱼群。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明驱动组件机构示意图。

图3是本发明的旋转连杆机构示意图。

图4是本发明的尾翼转向缓冲机构示意图。

图5是本发明的蓄水仓示意图。

图6是本发明的蓄水仓气缸推动示意图。

图7是本发明的反向缓冲螺旋桨示意图。

图8是本发明的自动拍摄流程示意图。

附图标记为：第一驱动装置1、驱动电机101、驱动螺旋桨102、固定板103、旋转第一连杆104、旋转第三连杆105、转动电机106、桨叶107、桨头108、旋转第四连杆109、连接盘110、旋转第二连杆111、侧板2、舱体3、尾翼4、转向第一连杆401、转向固定杆402、转向第二连杆403、转向第三连杆404、转向连杆盘405、转向连杆轴406、转向第四连杆407、反向缓冲装置408、缓冲盘409、缓冲第一齿轮410、缓冲第二齿轮411、缓冲第二齿轴412、缓冲轴413、缓冲螺旋桨414、转向连杆组件415、第二驱动装置5、摄像器6、蓄水仓7、蓄水管701、蓄水气缸702、气缸伸缩轴703、密封盘704。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

经申请人仔细研究，出现这一问题（水下机器人容易与礁石发生触碰，驱散鱼群，影响水下机器人的正常探索、拍摄），其原因在于目前的水下机器人在遇到突发事件，例如礁石、鱼群，在进行转向时，无法对机器人本身做出减速，只能停止向前的驱动力，而没有向后的缓冲、减速作用，容易与礁石发生触碰，驱散鱼群，影响水下机器人的正常探索、拍摄，且在拍摄过程中，需要控制中心跟随拍摄机器人，在拍摄过程中，控制中心需要移动，用电缆进行对水下机器人的连接，进而达到传输信号的作用，而在控制中心移动过程中，往往会对鱼群造成惊扰，进而鱼群出现驱散，减少拍摄场景，而本发明设计反向缓冲装置，在水下缓冲机器人遭遇鱼群、礁石，需要转向时，带有一个反向的缓冲效果，用以保证水下缓冲机器人转向过程中不会触碰礁石，驱散鱼群，且反向缓冲装置与尾翼为同一组电机带动，当转向幅度越大时，反向的缓冲效果也越强，减少了鱼群的逃散，且在预定水域设置若干均匀分布或按照预定路线分布的通信浮标，该通信浮标具有延伸至水面下并与水下机器人通信连接的第一天线，向天空一侧延伸的、用于和控制中心通信的第二天线，使得控制中心无需跟随水下机器人进行拍摄，减少了水下的振动，使得鱼群不受惊扰，不会驱散鱼群。

一种水下缓冲机器人，包括：第一驱动装置1、驱动电机101、驱动螺旋桨102、固定板103、旋转第一连杆104、旋转第三连杆105、转动电机106、桨叶107、桨头108、旋转第四连杆109、连接盘110、旋转第二连杆111、侧板2、舱体3、尾翼4、转向第一连杆401、转向固定杆402、转向第二连杆403、转向第三连杆404、转向连杆盘405、转向连杆轴406、转向第四连杆407、反向缓冲装置408、缓冲盘409、缓冲第一齿轮410、缓冲第二齿轮411、缓冲第二齿轴412、缓冲轴413、缓冲螺旋桨414、转向连杆组件415、第二驱动装置5、摄像器6、蓄水仓7、蓄水管701、蓄水气缸702、气缸伸缩轴703、密封盘704。

其中，所述舱体3的两侧设有第一驱动装置1、第二驱动装置5，所述舱体3的末端设有尾翼4，所述尾翼4与转向连杆组件415固定连接，所述舱体3内部设有蓄水仓7，所述舱体3的两侧固定连接侧板2。

在进一步的实施例中，所述第一驱动装置1和第二驱动装置5为两组对称设置的镜像单元，每组镜像单元包括转动电机106，与所述转动电机106转动连接的旋转第四连杆109，与所述旋转第四连杆109活动连接的旋转第三连杆105，与所述旋转第三连杆105活动连接的旋转第二连杆111，与所述旋转第二连杆111固定连接的旋转第一连杆104，与所述旋转第一连杆104固定连接的固定板103，与所述固定板103固定连接的驱动电机101，以及穿透所述固定板103且与驱动电机101电性连接的驱动螺旋桨102；所述旋转第一连杆104插接连接盘110；所述驱动螺旋桨102为顺时针旋转，设计两组镜像单元为了在驱动过程中的左右两组驱动装置的重量一致，防止因重量的不同导致水下缓冲机器人出现侧倾现象，此时由驱动电机101带动驱动螺旋桨102进行转动，进而带动水下缓冲机器人进行前进，而当水下缓冲机器人需要调节潜水深度时，由转动电机106带动旋转第四连杆109进行转动，进而带动旋转第三连杆105进行前后往复运动，进而带动旋转第二连杆111进行摆动，进而带动旋转第一连杆104进行沿预定幅度进行往复转动，进而带动固定板103沿预定幅度进行往复转动，进而带动驱动螺旋桨102沿预定幅度进行往复转动，进而完成调节驱动螺旋桨102的角度，进而调节水下缓冲机器人潜水深度。

所述第一驱动装置1和第二驱动装置5之间设有连接杆，与所述连接杆的固定连接的摄像器6，与所述摄像器6电性连接控制中心，设计摄像器6为了对水下的环境进行拍摄，同时摄像器6起到勘察左右，充当视觉，将各通信浮标依序与水下机器人通信连接，传输相关数据并上报控制中心。

所述蓄水仓7的端部连通蓄水管701；所述蓄水仓7的端部连通蓄水管701；所述蓄水管701沿蓄水仓7本体弯折；所述蓄水仓7的内部设有蓄水气缸702；所述蓄水气缸702的端部插接气缸伸缩轴703；所述气缸伸缩轴703的一端固定连接密封盘704；所述密封盘704与蓄水仓7内壁贴合，设计蓄水仓7主要为了在下潜过程中，增加水下缓冲机器人的重量，让水下缓冲机器人下潜更为迅速，此时由蓄水气缸702带动气缸伸缩杆进行收缩，进而带动密封盘704沿蓄水仓7内壁进行移动，进而抽取水体，使得水体沿蓄水管701抽至蓄水仓7内部，进而增大水下缓冲机器人重量，进而完成潜水。

所述转向连杆组件415包括与所述尾翼4固定连接的转向第一连杆401，与所述转向第一连杆401活动连接的转向第二连杆403，设置在所述转向第二连杆403端部的转向第三连杆404，与所述转向第三连杆404活动连接的转向第四连杆407，与所述转向第四连杆407固定连接的反向缓冲装置408，以及插接所述第三连杆四分之三处的转向连杆轴406；所述转向连杆轴406的插接舱体3底部，且转向连杆轴406与舱体3底部之间设有转向连杆盘405；所述转向第一连杆401的四分之三处设有转向固定杆402，所述转向固定杆402与舱体3底部固定连接，所述转向固定杆402与转向第一连杆401活动连接，设计转向连杆组件415，主要为了控制尾翼4进行摆动，进而完成对水下缓冲机器人的转向，此时，由输入电机带动缓冲盘409进行转动，进而带动转向第四连杆407进行前后往复运动，进而带动转向第三连杆404进行摆动，进而带动转向第二连杆403进行往复运动，进而带动转向第一连杆401进行摆动，进而带动尾翼4进行摆动，进而完成水下机器人遇到鱼群、礁石的转向。

所述反向缓冲装置408包括与所述转向第四连杆407固定连接的缓冲盘409，插接所述缓冲盘409的缓冲轴413，套接所述缓冲轴413的缓冲第一齿轮410，与所述缓冲第一齿轮410啮合的缓冲第二齿轮411，插接所述缓冲第二齿轮411的缓冲第二齿轴412，与所述缓冲第二齿轴412固定连接的缓冲螺旋桨414，设计反向缓冲装置408为了在水下机器人在转向时，由于惯性的作用短距离的转向容易出现与礁石触碰，驱散鱼群的现象，当水下机器人转向的同时，由输入电机带动缓冲第一齿轮410进行转动，进而带动缓冲第二齿轮411进行转动，进而带动缓冲第二齿轴412进行转动，进而带动缓冲螺旋桨414进行转动，缓冲螺旋桨414的转动方向与驱动螺旋桨102相反，此时缓冲螺旋桨414将在水中提供一个反向的作用力，进而对水下机器人在水下的运行速度进行减速，达到转向的缓冲效果，使得水下机器人转向时，不会与礁石触碰，驱散鱼群，进而减少拍摄素材，所述驱动螺旋桨102包括桨头108、设置在所述桨头108四周的桨叶107。

所述缓冲螺旋桨414的转向为逆时针旋转；所述舱体3为透明舱体3；所述缓冲轴413穿透所述缓冲第一齿轮410且外接输入电机，设计缓冲螺旋桨414的转向为逆时针旋转，与驱动螺旋桨102的转向相反，在转向的过程中，缓冲螺旋桨414与驱动螺旋桨102会形成两哥反向的作用力，进而起到减缓惯性的作用。

工作原理说明：当水下缓冲机器人需要潜水时，由蓄水气缸702带动气缸伸缩杆进行收缩，进而带动密封盘704沿蓄水仓7内壁进行移动，进而抽取水体，使得水体沿蓄水管701抽至蓄水仓7内部，进而增大水下缓冲机器人重量，进而完成潜水，当水下缓冲机器人完成潜水时，由驱动电机101带动驱动螺旋桨102进行转动，进而带动水下缓冲机器人进行前进，而当水下缓冲机器人需要调节潜水深度时，由转动电机106带动旋转第四连杆109进行转动，进而带动旋转第三连杆105进行前后往复运动，进而带动旋转第二连杆111进行摆动，进而带动旋转第一连杆104进行沿预定幅度进行往复转动，进而带动固定板103沿预定幅度进行往复转动，进而带动驱动螺旋桨102沿预定幅度进行往复转动，进而完成调节驱动螺旋桨102的角度，进而调节水下缓冲机器人潜水深度，而当当水下机器人遇到鱼群、礁石需要转向时，由输入电机带动缓冲盘409进行转动，进而带动转向第四连杆407进行前后往复运动，进而带动转向第三连杆404进行摆动，进而带动转向第二连杆403进行往复运动，进而带动转向第一连杆401进行摆动，进而带动尾翼4进行摆动，进而完成水下机器人遇到鱼群、礁石的转向，当水下机器人转向的同时，由输入电机带动缓冲第一齿轮410进行转动，进而带动缓冲第二齿轮411进行转动，进而带动缓冲第二齿轴412进行转动，进而带动缓冲螺旋桨414进行转动，缓冲螺旋桨414的转动方向与驱动螺旋桨102相反，此时缓冲螺旋桨414将在水中提供一个反向的作用力，进而对水下机器人在水下的运行速度进行减速，达到转向的缓冲效果，使得水下机器人转向时，不会与礁石触碰，驱散鱼群，进而减少拍摄素材，当水下机器人移动至预定位置时，由摄像器6将拍摄的画面传输至控制中心屏幕上，进而由控制中心控制摄像器6的视角拍摄，当水下机器人完成拍摄后，由蓄水气缸702带动气缸伸缩杆进行伸长，进而带动密封盘704沿蓄水仓7内壁进行移动，进而排出水体，使得水体沿蓄水管701排至蓄水仓7外部，进而减小水下缓冲机器人重量，进而完成水下机器人的上升，当水下机器人需要快速上升至水面时，由转动电机106带动旋转第四连杆109进行转动，进而带动旋转第三连杆105进行前后往复运动，进而带动旋转第二连杆111进行摆动，进而带动旋转第一连杆104进行沿预定幅度进行往复转动，进而带动固定板103沿预定幅度进行往复转动，进而带动驱动螺旋桨102沿预定幅度进行往复转动，进而完成调节驱动螺旋桨102的角度，使得螺旋桨切斜向上，进而调节水下缓冲机器人上升至水面的速度。

自动拍摄流程：在预定水域设置若干均匀分布或按照预定路线分布的通信浮标，该通信浮标具有延伸至水面下并与水下机器人通信连接的第一天线，向天空一侧延伸的、用于和控制中心通信的第二天线，用于驱动浮标运动的推进器，以及电源，将水下机器人布设在预定水域，开启通信信号测试，记录各通信浮标与水下机器人的通信时间和通信信号强度，当水下机器人按照预定路线运动并进行拍摄时，各通信浮标依序与水下机器人通信连接，传输相关数据并上报控制中心，根据通信信号强度及已获得的经验数据，计算通信浮标与水下机器人之间的距离，回收船在结束点等待水下机器人并将其回收。

异常情况处理步骤：当通信浮标由于波浪、水流或其他原因偏离预定路线时，开启推进器，使其移动至预定位置，当预定水域通信环境变差，导致通信浮标与水下机器人之间的通信信号强度变弱时，开启推动器，使通信浮标跟随水下机器人的移动而移动，保证信号强度超过阈值，当水下机器人在预设路线遇到障碍物时，根据控制中心的信号调整路线，同时，开启与之最近的通信浮标，使其跟踪水下机器人的移动，保证通信畅通，当水下机器人出现故障时，开启附近通信浮标的推进器，使至少3个通信浮标与水下机器人通信，确定水下机器人的位置，所述推进器为螺旋桨推进器。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种水下缓冲机器人，其特征是，包括：

基础组件，包括舱体，以及设置在所述舱体两侧的侧板；

驱动升降组件，包括穿透所述侧板且设置在所述舱体两侧的第一驱动装置和第二驱动装置，以及设置在所述舱体内部的蓄水仓；

转向缓冲组件，包括设置在舱体尾部的尾翼，与所述尾翼固定连接的转向连杆组件，以及与所述转向连杆组件转动连接的反向缓冲装置；

所述转向连杆组件包括与所述尾翼固定连接的转向第一连杆，与所述转向第一连杆活动连接的转向第二连杆，设置在所述转向第二连杆端部的转向第三连杆，与所述转向第三连杆活动连接的转向第四连杆，与所述转向第四连杆固定连接的反向缓冲装置，以及插接所述第三连杆四分之三处的转向连杆轴；所述转向连杆轴的插接舱体底部，且转向连杆轴与舱体底部之间设有转向连杆盘；所述转向第一连杆的四分之三处设有转向固定杆，所述转向固定杆与舱体底部固定连接，所述转向固定杆与转向第一连杆活动连接；

所述反向缓冲装置包括与所述转向第四连杆固定连接的缓冲盘，插接所述缓冲盘的缓冲轴，套接所述缓冲轴的缓冲第一齿轮，与所述缓冲第一齿轮啮合的缓冲第二齿轮，插接所述缓冲第二齿轮的缓冲第二齿轴，与所述缓冲第二齿轴固定连接的缓冲螺旋桨；

所述缓冲螺旋桨的转向为逆时针旋转；所述舱体为透明舱体；所述缓冲轴穿透所述缓冲第一齿轮且外接输入电机；

当输入电机带动缓冲盘进行转动时，缓冲盘将带动转向第四连杆进行前后往复运动，进而带动转向第三连杆进行摆动，进而带动转向第二连杆进行往复运动，进而带动转向第一连杆进行摆动，进而带动尾翼进行摆动；

当输入电机带动缓冲第一齿轮进行转动时，缓冲第一齿轮将带动缓冲第二齿轮进行转动，进而带动缓冲第二齿轴进行转动，进而带动缓冲螺旋桨进行转动，缓冲螺旋桨的转动方向与驱动螺旋桨相反。

2.根据权利要求1所述的一种水下缓冲机器人，其特征是：所述第一驱动装置和第二驱动装置为两组对称设置的镜像单元，每组镜像单元包括转动电机，与所述转动电机转动连接的旋转第四连杆，与所述旋转第四连杆活动连接的旋转第三连杆，与所述旋转第三连杆活动连接的旋转第二连杆，与所述旋转第二连杆固定连接的旋转第一连杆，与所述旋转第一连杆固定连接的固定板，与所述固定板固定连接的驱动电机，以及穿透所述固定板且与驱动电机电性连接的驱动螺旋桨；所述旋转第一连杆插接连接盘；所述驱动螺旋桨为顺时针旋转；当转动电机带动旋转第四连杆进行转动时，旋转第三连杆将随旋转第四连杆进行前后往复运动，旋转第二连杆将进行摆动，旋转第一连杆将沿预定幅度进行往复转动。

3.根据权利要求2所述的一种水下缓冲机器人，其特征是：所述第一驱动装置和第二驱动装置之间设有连接杆，与所述连接杆的固定连接的摄像器，与所述摄像器电性连接控制中心。

4.根据权利要求3所述的一种水下缓冲机器人，其特征是：所述蓄水仓的端部连通蓄水管；所述蓄水管沿蓄水仓本体弯折；所述蓄水仓的内部设有蓄水气缸；所述蓄水气缸的端部插接气缸伸缩轴；所述气缸伸缩轴的一端固定连接密封盘；所述密封盘与蓄水仓内壁贴合。

5.基于权利要求4所述的一种水下缓冲机器人的工作方法，其特征在于，包括：

S1：当水下缓冲机器人需要潜水时，由蓄水气缸带动气缸伸缩杆进行收缩，进而带动密封盘沿蓄水仓内壁进行移动，进而抽取水体，使得水体沿蓄水管抽至蓄水仓内部，进而增大水下缓冲机器人重量，进而完成潜水；

S2：当水下缓冲机器人完成潜水时，由驱动电机带动驱动螺旋桨进行转动，进而带动水下缓冲机器人进行前进，而当水下缓冲机器人需要调节潜水深度时，由转动电机带动旋转第四连杆进行转动，进而带动旋转第三连杆进行前后往复运动，进而带动旋转第二连杆进行摆动，进而带动旋转第一连杆进行沿预定幅度进行往复转动，进而带动固定板沿预定幅度进行往复转动，进而带动驱动螺旋桨沿预定幅度进行往复转动，进而完成调节驱动螺旋桨的角度，进而调节水下缓冲机器人潜水深度；

S3：当水下机器人遇到鱼群、礁石需要转向时，由输入电机带动缓冲盘进行转动，进而带动转向第四连杆进行前后往复运动，进而带动转向第三连杆进行摆动，进而带动转向第二连杆进行往复运动，进而带动转向第一连杆进行摆动，进而带动尾翼进行摆动，进而完成水下机器人遇到鱼群、礁石的转向；

S4：当水下机器人转向的同时，由输入电机带动缓冲第一齿轮进行转动，进而带动缓冲第二齿轮进行转动，进而带动缓冲第二齿轴进行转动，进而带动缓冲螺旋桨进行转动，缓冲螺旋桨的转动方向与驱动螺旋桨相反，此时缓冲螺旋桨将在水中提供一个反向的作用力，进而对水下机器人在水下的运行速度进行减速，达到转向的缓冲效果，使得水下机器人转向时，不会与礁石触碰，驱散鱼群，进而减少拍摄素材；

S5：当水下机器人移动至预定位置时，由摄像器将拍摄的画面传输至控制中心屏幕上，进而由控制中心控制摄像器的视角拍摄，当水下机器人完成拍摄后，由蓄水气缸带动气缸伸缩杆进行伸长，进而带动密封盘沿蓄水仓内壁进行移动，进而排出水体，使得水体沿蓄水管排至蓄水仓外部，进而减小水下缓冲机器人重量，进而完成水下机器人的上升；

S6：当水下机器人需要快速上升至水面时，由转动电机带动旋转第四连杆进行转动，进而带动旋转第三连杆进行前后往复运动，进而带动旋转第二连杆进行摆动，进而带动旋转第一连杆进行沿预定幅度进行往复转动，进而带动固定板沿预定幅度进行往复转动，进而带动驱动螺旋桨沿预定幅度进行往复转动，进而完成调节驱动螺旋桨的角度，使得螺旋桨切斜向上，进而调节水下缓冲机器人上升至水面的速度。

6.根据权利要求5所述的水下缓冲机器人的工作方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S7、自动拍摄流程：

S71、在预定水域设置若干均匀分布或按照预定路线分布的通信浮标，该通信浮标具有延伸至水面下并与水下机器人通信连接的第一天线，向天空一侧延伸的、用于和控制中心通信的第二天线，用于驱动浮标运动的推进器，以及电源；

S72、将水下机器人布设在预定水域，开启通信信号测试，记录各通信浮标与水下机器人的通信时间和通信信号强度；

S73、当水下机器人按照预定路线运动并进行拍摄时，各通信浮标依序与水下机器人通信连接，传输相关数据并上报控制中心，根据通信信号强度及已获得的经验数据，计算通信浮标与水下机器人之间的距离；

S74、回收船在结束点等待水下机器人并将其回收。

7.根据权利要求6所述的水下缓冲机器人的工作方法，其特征在于，所述S7、自动拍摄流程还包括异常情况处理步骤：

S75、当通信浮标由于波浪、水流或其他原因偏离预定路线时，开启推进器，使其移动至预定位置；

S76、当预定水域通信环境变差，导致通信浮标与水下机器人之间的通信信号强度变弱时，开启推进器，使通信浮标跟随水下机器人的移动而移动，保证信号强度超过阈值；

S77、当水下机器人在预设路线遇到障碍物时，根据控制中心的信号调整路线，同时，开启与之最近的通信浮标，使其跟踪水下机器人的移动，保证通信畅通；

S78、当水下机器人出现故障时，开启附近通信浮标的推进器，使至少3个通信浮标与水下机器人通信，确定水下机器人的位置。

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