CN110576955A - 水下机器人支架及水下机器人 - Google Patents

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荆晓晖
朱飞鹏
白鹏翔
张峰瑞
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    • 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
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
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Abstract

本发明公开了一种水下机器人支架，包括第一支柱、第一支柱的顶部与水下机器人固定连接，第一支柱的底部固定连接第一支架板，第一支架板的两端分别滑动设置双目摄像机，第一支架板上通过连接件固定有平衡装置。平衡装置包括分设于前后左右四个方向的四个浮球，浮球与第一支架板固定连接。双目摄像机底部具有支座，第一支架板上开设供支座滑动的滑道。第一支柱顶部固定滑轨，滑轨嵌入水下机器人上的滑槽内固定。本发明还公开了一种水下机器人。本发明的水下机器人支架使得水下机器人拍摄范围扩大，可以下潜到不同深度和位置进行拍摄，能独立调节两个相机的位置和角度，并能获得较为清晰、误差较小的图像，装置装配过程简单、携带便捷。

Description

水下机器人支架及水下机器人
技术领域
本发明涉及一种水下机器人支架及水下机器人，尤其涉及一种水下机器人双目摄像机支架，属于水下机器人技术领域。
背景技术
随着隧洞监测的科技化、自动化、智能化的发展，在隧洞监测过程中，各相关部门开始选择在监测领域使用机器人代替人力，使用智能处理代替人工监测。但是在实际运用中相机精度和拍摄位置难以精准达到要求，尤其在水下隧洞检测中，双目摄像机不便携带、检测方法有限，所以迫切需要设计一种用于连接机器人和双目摄像机的连接装置，通过机器人带动拍摄精确的双目摄像机进行不同角度不同位置针对不同目标或针对目标的不同位置进行拍摄。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中水下机器人相机拍摄精确度不高的不足，提供一种水下机器人支架，技术方案如下：
水下机器人支架，包括第一支柱、第一支柱的顶部与水下机器人固定连接，第一支柱的底部固定连接第一支架板，第一支架板的两端分别滑动设置双目摄像机，第一支架板上通过连接件固定有平衡装置。
进一步地，平衡装置包括分设于前后左右四个方向的四个浮球，浮球与第一支架板固定连接。
优选地，连接件为螺钉。
进一步地，双目摄像机底部具有支座，第一支架板上开设供支座滑动的滑道。
进一步地，第一支柱顶部固定滑轨，滑轨嵌入水下机器人上的滑槽内固定。
本发明还公开了一种水下机器人，包括前述的水下机器人支架。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明的水下机器人支架使得水下机器人拍摄范围扩大、受限制较小，可以下潜到不同深度和位置进行拍摄，支柱能减小支架在水里运动所受到的水对支架的阻力影响，相比传统支架本发明的支架能独立调节两个相机的位置和角度，并能获得较为清晰、误差较小的图像，装置装配过程简单、携带便捷。
附图说明
图1为本发明的实施例1的立体图；
图2为本发明的实施例1的主视图；
图3为本发明的实施例1的左视图；
图4为本发明的实施例1的俯视图；
图5为本发明中的实施例1中的第一支架板、第二支架板与浮球连接的细节图；
图6为本发明中的实施例2的立体图；
图7为本发明的实施例2的主视图；
图8为本发明的实施例2的左视图；
图9为本发明的实施例2的俯视图；
图10为本发明中第一支架板与水下机器人连接示意图；
图11为本发明中第二支架板与双目摄像机连接示意图；
图中，1-双目摄像机，2-支座，3-第一支架板，31-滑道，4-平衡装置，41-浮球，42-连接件，5-第一支柱，6-第二支柱，7-第二支架板，8-丝钢连接装置，9-滑轨滑槽组件，91-滑轨，92-滑槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
如图1至图5所示，水下机器人支架，包括第一支柱5、第一支柱5的顶部与水下机器人固定连接，第一支柱5的底部固定连接第一支架板3，第一支架板3的两端分别滑动设置双目摄像机1，第一支架板3上通过连接件42固定有平衡装置4。
具体地，平衡装置4包括分设于前后左右四个方向的四个浮球41，浮球41与第一支架板3固定连接。浮球41具有多种不同型号，浮球41可拆卸式安装，方便更换不同型号的浮球41，以便与支架自身重量和不同型号双目摄像机1的重量匹配和平衡，使水下机器人能够在水中悬浮，使得本发明的支架通用性更强。浮球41对支架进行浮力的平衡，使水下机器人能够灵活运行，下潜到所需的深度和位置。
本实施例中作为优选方式，连接件42为螺钉。具体地，在第一支架板3上设置配合螺纹。浮球41通过螺钉固定在第一支架板3的侧端部。
具体地，双目摄像机1底部具有支座2，第一支架板3上开设供支座2滑动的滑道31。滑道31的设计使得双目摄像机能在较长区域内进行准确标定。滑道31对称开设于第一支架板3两侧，分布用于标定双目摄像机，两个滑道31分开设置，可以使两个双目摄像机1独立标定，移动区域宽。本实施例中，支座2为双目摄像机1的配套支座。配套支座能够实现双目摄像机1的角度调整。在滑道31的长度范围（即标定移动区域）内能够调节双目摄像机1位置和角度以满足不同的标定需求。本发明的支架可以灵活的进行调节以满足使用者不同的测量需求。
如图5，双目摄像机1通过支座2和螺钉连接于滑道31中，在需要调整双目摄像机1相对于水下机器人的位置进行标定时，可将支座2在滑道31中滑动所需距离，再转动支座2调整相机的角度，以螺丝或螺母固定在支座2底部，嵌入滑道31内，可根据测量的需求在滑道31中滑动进行标定。
具体地，还包括与第一支柱5固定的第二支架板7，第二支架板7上设置与水下机器人固定连接的丝钢连接装置8。本实施例中，丝钢连接装置8为两个，分别固定在第二支架板7的两侧，丝钢连接装置8进一步连接固定水下机器人与支架。第二支架板7在长度方向较小，对称于第一支架板3设置。浮球41均匀分布在第一支架板3和第二支架板7上。第二支架板7通过第一支柱5、第二支柱6、丝钢连接装置8、滑轨滑槽组件9与水下机器人连接。第一支架板3通过第一支柱5与第二支架板7连接。丝钢连接装置8和滑轨滑槽组件的设置有效减少水下机器人运动时水对支架和双目摄像机1的扰动影响。
具体地，第一支柱5两侧还对称设置有第二支柱6，第二支柱6固定连接水下机器人和第一支架板3。本实施例中，第一支架板3、第二支架板7、第一支柱5、第二支柱6的材料为铝合金材料。本实施例中具体的，第一支柱5和第二支柱6与第一支架板3和第二支架板7是组装而成的，第一支柱5和第二支柱6上具有连接螺纹，第一支架板3和第二支架板7上匹配的螺孔。第一支架板3和第二支架板7之间可以通过螺纹连接固定，并可以调节两者的间距。这样使得水下机器人支架能够快速拆卸或者安装，使得本发明的水下机器人支架通用性更强。
具体地，第一支柱5顶部固定滑轨91，滑轨91嵌入水下机器人上的滑槽92内固定。第一支柱5和第二支柱6沿第二支架板7的中心均匀对称分布，第一支柱5、第二支柱6在滑槽92长度方向均匀分布，能够有效降低因水平和扭转对于支架的刚度和稳定性产生的影响。
一种水下机器人，包括前述的水下机器人支架。本实施例中支架优选固定在水下机器人下部。
实施例2
如图6至图11，水下机器人支架，包括第一支柱5、第一支柱5的顶部与水下机器人固定连接，第一支柱5的底部固定连接第一支架板3，第一支架板3的两端分别滑动设置双目摄像机1，第一支架板3上通过连接件42固定有平衡装置4。
具体地，平衡装置4包括分设于前后左右四个方向的四个浮球41，浮球41与第一支架板3固定连接。浮球41具有多种不同型号，浮球41可拆卸式安装，方便更换不同型号的浮球41，以便与支架自身重量和不同型号双目摄像机1的重量匹配和平衡，使水下机器人能够在水中悬浮，使得本发明的支架通用性更强。
本实施例中作为优选方式，连接件42为对应设置于平衡装置4上与第一支架板3上配合的槽或凸起。本实施例中第一支架板3上开槽，浮球41顶部的固定架嵌套入槽中固定。浮球41固定在第一支架板3的侧端部。固定架上具有嵌入槽的凸起部（图中未示出）。
具体地，双目摄像机1底部具有支座2，第一支架板3上开设供支座2滑动的滑道31。滑道31的设计使得双目摄像机能在较长区域内移动拍摄，增大拍摄距离和提高定位的精确度。滑道31对称开设于第一支架板3两侧，分布用于标定双目摄像机，两个滑道31分开设置，可以使两个双目摄像机1独立标定，移动区域宽。本实施例中，支座2为双目摄像机1的配套支座。配套支座能够实现双目摄像机1的角度调整。在滑道31的长度范围（即标定移动区域）内能够调节双目摄像机1位置和角度实现对不同位置的测量。本发明的支架可以灵活的进行调节以满足使用者对不同区域测量的需求。
如图9，双目摄像机1通过支座2和螺钉连接于滑道31中，在需要调整双目摄像机1相对于水下机器人的位置进行标定时，可将支座2在滑道31中滑动所需距离，再转动支座2调整相机的角度，以螺丝或螺母固定在支座2底部，嵌入滑道31内，可根据测量的需求在滑道31中滑动进行标定。
具体地，还包括与第一支柱5固定的第二支架板7，第二支架板7上设置与水下机器人固定连接的丝钢连接装置8。本实施例中，丝钢连接装置8为两个，分别固定在第二支架板7的两侧，丝钢连接装置8进一步连接固定水下机器人与支架。第二支架板7在长度方向较小，对称于第一支架板3设置。浮球41均匀分布在第一支架板3和第二支架板7上。第二支架板7通过第一支柱5、第二支柱6、丝钢连接装置8、滑轨滑槽组件9与水下机器人连接。第一支架板3通过第一支柱5与第二支架板7连接。丝钢连接装置8和滑轨滑槽组件的设置有效减少水下机器人运动时水对支架和双目摄像机1的扰动影响。
具体地，第一支柱5两侧还对称设置有第二支柱6，第二支柱6固定连接水下机器人和第一支架板3。本实施例中，第一支架板3、第二支架板7、第一支柱5、第二支柱6的材料为铝合金材料。本实施例中具体的，第一支柱5和第二支柱6与第一支架板3和第二支架板7是组装而成的，第一支柱5和第二支柱6上具有连接螺纹，第一支架板3和第二支架板7上匹配的螺孔。第一支架板3和第二支架板7之间可以通过螺纹连接固定，并可以调节两者的间距。这样使得水下机器人支架能够快速拆卸或者安装，使得本发明的水下机器人支架通用性更强。
具体地，第一支柱5顶部固定滑轨91，滑轨91嵌入水下机器人上的滑槽92内固定。第一支柱5和第二支柱6沿第二支架板7的中心均匀对称分布，第一支柱5、第二支柱6在滑槽92长度方向均匀分布，能够有效降低因水平和扭转对于支架的刚度和稳定性产生的影响。
一种水下机器人，包括前述的水下机器人支架。本实施例中支架优选固定在水下机器人下部。
本发明中列举的两个实施例仅是示例说明，实际使用中，将第一支架板做成“十字状”等交叉形状一体成型，也可实现本发明的目的，这种方式只需要一块支架板即可实现。同时本发明中仅列出了优选前后左右四个方向设置浮球，实际使用时，浮球数目可根据实际要求增减，浮球也可以用其他替换的平衡装置替换，也应视为在本发明的保护范围内。
本发明的水下机器人支架（也可称为浮力平衡连接支架）使得水下机器人拍摄范围扩大、受限制较小，可以下潜到不同深度和位置进行拍摄，支柱能减小支架在水里运动所受到的水对支架的阻力影响，相比传统支架本发明的支架能独立调节两个相机的位置和角度，并能获得较为清晰、误差较小的图像，装置装配过程简单、携带便捷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.水下机器人支架，其特征在于，包括第一支柱、所述第一支柱的顶部与水下机器人固定连接，所述第一支柱的底部固定连接第一支架板，所述第一支架板的两端分别滑动设置双目摄像机，所述第一支架板上通过连接件固定有平衡装置。
2.根据权利要求1所述的水下机器人支架，其特征在于，所述平衡装置包括分设于前后左右四个方向的四个浮球，所述浮球与所述第一支架板固定连接。
3.根据权利要求1所述的水下机器人支架，其特征在于，所述连接件为螺钉。
4.根据权利要求1所述的水下机器人支架，其特征在于，所述连接件为对应设置于所述平衡装置上与所述第一支架板上配合的槽或凸起。
5.根据权利要求1所述的水下机器人支架，其特征在于，所述双目摄像机底部具有支座，所述第一支架板上开设供所述支座滑动的滑道。
6.根据权利要求1所述的水下机器人支架，其特征在于，还包括与所述第一支柱固定的第二支架板，所述第二支架板上设置与所述水下机器人固定连接的丝钢连接装置。
7.根据权利要求1所述的水下机器人支架，其特征在于，所述第一支柱两侧还对称设置有第二支柱，所述第二支柱固定连接水下机器人和所述第一支架板。
8.根据权利要求1所述的水下机器人支架，其特征在于，所述第一支柱顶部固定滑轨，所述滑轨嵌入水下机器人上的滑槽内固定。
9.一种水下机器人，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的水下机器人支架。
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