CN110979605A - 一种用于水中的金属探测机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于水中的金属探测机器人，包括防水防撞板，所述防水防撞板内固定安装有内壳体，所述内壳体下方设有开口朝下的沉浮腔，所述沉浮腔左侧设有齿轮腔，所述沉浮腔左侧上下端面上固定安装有设有通孔的防漏块，所述齿轮腔内设有控制组件，所述齿轮腔上方设有皮带腔，所述沉浮腔右侧设有转向腔，所述转向腔内设有转向组件，此机器人设有超声波发射器，在水中前进时能很有效的对前方的障碍物通过分析控制器来进行分析控制，然后让机器人自动转向和上浮下沉来躲避障碍物，并且在下方设有金属探测仪来检测大量的金属矿产或者沉船等沉底物，并且发现后能自动发射水标来引导提升水外人员。

Description

一种用于水中的金属探测机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体地说是一种用于水中的金属探测机器人。
背景技术
现有水下探测机器人都具备有一定的水下探测能力，但与现实需要相比，其探测能力都是很不完备的。例如，绝大多数水下机器人都配备有水下视频摄像机，可以对水下结构物表面进行视频探测。少部分机器人配备有前视声纳设备，可在水中，乃至浑水中，进行二维探测。但都不具备对海底、对水下结构物的三维探测能力，特别是在我国广大的海域和河流中拥有着大量的金属矿资源、沉船文物等等，这些都是我们国家的财富。
因此，急需一种能对水下海中金属矿资源和沉船探索的水下自动机器人来对其进行探索。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明提出了一种用于水中的金属探测机器人，能够克服上述缺陷。
本发明的一种用于水中的金属探测机器人，包括防水防撞板，所述防水防撞板内固定安装有内壳体，所述内壳体下方设有开口朝下的沉浮腔，所述沉浮腔左侧设有齿轮腔，所述沉浮腔左侧上下端面上固定安装有设有通孔的防漏块，所述齿轮腔内设有控制组件，所述齿轮腔上方设有皮带腔，所述沉浮腔右侧设有转向腔，所述转向腔内设有转向组件；
所述齿轮腔左侧设有电源杆腔，所述电源杆腔内设有发射组件，所述防水防撞板左侧固定安装有超声波发射器来对前进路上的障碍物进行确认，所述超声波发射器内设有分析控制器来对反馈的信息进行分析然后控制控制组件与转向组件来进行躲避，所述防水防撞板下端面左侧固定安装有两个前后对称的左滚轮部件；
所述左滚轮部件包括固定安装在防水防撞板下端面的左滚轮固定板，所述左滚轮固定板内转动安装有左滚轮，所述前后对称的左滚轮部件之间设有金属探测组件，所述防水防撞板下端面右侧固定安装有两个前后对称的右滚轮部件，所述右滚轮部件包括固定安装在防水防撞板下端面的右滚轮固定板，所述右滚轮固定板内转动安装有右滚轮。
优选地，所述转向组件包括固定安装在位于所述转向腔下端壁内的马达，所述马达上方动力连接设有第二轴，所述第二轴上端转动安装在所述转向腔的上端壁内，所述第二轴上固定安装有位于所述转向腔内的第一齿轮，所述第一齿轮右侧齿轮啮合连接设有第二齿轮，所述第二齿轮下端面固定安装有转向块，所述转向块内设有斜齿轮腔，所述转向块延伸至防水防撞板外侧并位于所述前后右滚轮部件的中间，所述第二齿轮与所述转向块同时转动安装在第三轴上，所述第三轴转动安装在所述皮带腔与所述斜齿轮腔之间并延伸至斜齿轮腔内固定安装有第三斜齿轮，所述第三斜齿轮右侧齿轮啮合连接设有第四斜齿轮，所述第四斜齿轮固定安装在第四轴上，所述第四轴转动安装所述斜齿轮腔右端壁内并延伸至转向块外固定安装有螺旋桨，所述螺旋桨外设有固定安装在所述转向块右端面的防护罩，来保护螺旋桨不被水草、垃圾等缠绕。
优选地，所述控制组件包括固定安装在延伸至皮带腔内的第三轴上的第五皮带轮，所述第五皮带轮左侧设有第六皮带轮，所述第五皮带轮与所述第六皮带轮由所述皮带连接，所述第六皮带轮固定安装在第一轴上，所述第一轴转动安装在所述皮带腔与所述齿轮腔之间，所述第一轴延伸至齿轮腔内并固定安装有第七斜齿轮，所述第七斜齿轮下方齿轮啮合连接设有第八斜齿轮，所述第八斜齿轮固定安装在第五轴上。
优选地，所述齿轮腔的后端壁内固定安装有电机，所述电机前侧动力连接在所述第五轴上，所述第五轴前端滑动安装在花键套内，所述花键套转动安装在支撑块内，所述支撑块固定安装在所述齿轮腔的下端面上，位于所述花键套内安装有位于所述第五轴前侧的第六轴，所述支撑块前端面上固定安装有弹簧，所述弹簧滑动安装在所述第六轴上，所述弹簧前侧固定连接设有转动块，所述转动块固定安装在所述第六轴上，所述转动块上转动安装有摆动杆，所述转动块前侧固定安装有固定安装在所述第六轴上的左半齿轮块，所述摆动杆左侧固定安装有电磁杆，所述电磁杆固定安装在第七轴上，所述第七轴转动安装在固定块上所述固定块固定安装在所述齿轮腔的下端面上，所述右电磁铁后侧固定安装连接有复位弹簧，所述复位弹簧固定安装在所述齿轮腔的后端面上，所述右电磁铁前侧设有左电磁铁，所述左电磁铁电力安装在固定安装在所述齿轮腔前端壁内的电磁铁电源上。
优选地，所述左半齿轮块前侧设有右半齿轮块，所述右半齿轮块固定安装在第八轴上，所述第八轴转动安装在所述齿轮腔的前端壁内，所述右半齿轮块前侧设有固定安装在所述第八轴上的第九齿轮，所述第九齿轮齿轮齿条啮合连接设有齿条推杆，所述齿条推杆滑动安装在所述齿轮腔的下端壁内，所述齿条推杆右侧固定连接有防漏块，所述防漏块滑动安装在所述防漏块电源块防护板推板的通孔内并在右端位于所述沉浮腔内滑动块。
优选地，所述金属探测组件包括固定安装在所述电源杆腔下端壁内的电源，所述电源下方电力连接设有传输杆，所述传输杆下端固定安装设有防护板，所述防护板内设有固定安装在所述传输杆下端面的金属探测仪。
优选地，所述发射组件包括与所述电源电力连接的电源块，所述电源块上端面固定安装有三个定位部件，所述定位部件包括固定安装在所述电源块上的通电杆，所述电源杆腔上方设有标注腔，所述通电杆延伸至标注腔内电力连接有气体发生剂，所述气体发生剂上方动力连接有电爆管电路，所述气体发生剂上封闭设有位于标注腔内的充气囊，所述充气囊左侧固定连接有位于绳卷内的绳索，所述绳索另一端固定安装在重物锚上，所述标注腔下端面上设有翻板，所述翻板转动安装在所述防水防撞板上端壁内。
有益效果为：此机器人设有超声波发射器，在水中前进时能很有效的对前方的障碍物通过分析控制器来进行分析控制，然后让机器人自动转向和上浮下沉来躲避障碍物，并且在下方设有金属探测仪来检测大量的金属矿产或者沉船等沉底物，并且发现后能自动发射水标来引导提升水外人员，此机器人下方还设有滚轮可以让其沉到水底时也能自由移动。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是本发明实施例的结构示意图；
图 2 是本发明实施例图1中A-A示意图；
图 3 是本发明实施例图2中B-B示意图；
图 4 是本发明实施例图3中C-C示意图；
图 5 是本发明实施例图1中D-D示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1-5对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明装置的一种用于水中的金属探测机器人，包括防水防撞板14，所述防水防撞板14内固定安装有内壳体16，所述内壳体16下方设有开口朝下的沉浮腔35，所述沉浮腔35左侧设有齿轮腔33，所述沉浮腔35左侧上下端面上固定安装有设有通孔的防漏块51，所述齿轮腔33内设有控制组件，所述齿轮腔33上方设有皮带腔36，所述沉浮腔35右侧设有转向腔38，所述转向腔38内设有转向组件，所述齿轮腔33左侧设有电源杆腔25，所述电源杆腔25内设有发射组件，所述防水防撞板14左侧固定安装有超声波发射器71来对前进路上的障碍物进行确认，所述超声波发射器71内设有分析控制器72来对反馈的信息进行分析然后控制控制组件与转向组件来进行躲避，所述防水防撞板14下端面左侧固定安装有两个前后对称的左滚轮部件，所述左滚轮部件包括固定安装在防水防撞板14下端面的左滚轮固定板11，所述左滚轮固定板11内转动安装有左滚轮10，所述前后对称的左滚轮部件之间设有金属探测组件，所述防水防撞板14下端面右侧固定安装有两个前后对称的右滚轮部件，所述右滚轮部件包括固定安装在防水防撞板14下端面的右滚轮固定板76，所述右滚轮固定板76内转动安装有右滚轮75。
有益地，所述转向组件包括固定安装在位于所述转向腔38下端壁内的马达39，所述马达39上方动力连接设有第二轴41，所述第二轴41上端转动安装在所述转向腔38的上端壁内，所述第二轴41上固定安装有位于所述转向腔38内的第一齿轮40，所述第一齿轮40右侧齿轮啮合连接设有第二齿轮44，所述第二齿轮44下端面固定安装有转向块45，所述转向块45内设有斜齿轮腔50，所述转向块45延伸至防水防撞板14外侧并位于所述前后右滚轮部件的中间，所述第二齿轮44与所述转向块45同时转动安装在第三轴43上，所述第三轴43转动安装在所述皮带腔36与所述斜齿轮腔50之间并延伸至斜齿轮腔50内固定安装有第三斜齿轮49，所述第三斜齿轮49右侧齿轮啮合连接设有第四斜齿轮48，所述第四斜齿轮48固定安装在第四轴47上，所述第四轴47转动安装所述斜齿轮腔50右端壁内并延伸至转向块45外固定安装有螺旋桨46，所述螺旋桨46外设有固定安装在所述转向块45右端面的防护罩77，来保护螺旋桨46不被水草、垃圾等缠绕。
有益地，所述控制组件包括固定安装在延伸至皮带腔36内的第三轴43上的第五皮带轮42，所述第五皮带轮42左侧设有第六皮带轮31，所述第五皮带轮42与所述第六皮带轮31由所述皮带37连接，所述第六皮带轮31固定安装在第一轴30上，所述第一轴30转动安装在所述皮带腔36与所述齿轮腔33之间，所述第一轴30延伸至齿轮腔33内并固定安装有第七斜齿轮32，所述第七斜齿轮32下方齿轮啮合连接设有第八斜齿轮29，所述第八斜齿轮29固定安装在第五轴56上，
所述齿轮腔33的后端壁内固定安装有电机57，所述电机57前侧动力连接在所述第五轴56上，所述第五轴56前端滑动安装在花键套55内，所述花键套55转动安装在支撑块54内，所述支撑块54固定安装在所述齿轮腔33的下端面上，位于所述花键套55内安装有位于所述第五轴56前侧的第六轴58，所述支撑块54前端面上固定安装有弹簧59，所述弹簧59滑动安装在所述第六轴58上，所述弹簧59前侧固定连接设有转动块60，所述转动块60固定安装在所述第六轴58上，所述转动块60上转动安装有摆动杆61，所述转动块60前侧固定安装有固定安装在所述第六轴58上的左半齿轮块62，所述摆动杆61左侧固定安装有电磁杆65，所述电磁杆65固定安装在第七轴66上，所述第七轴66转动安装在固定块67上所述固定块67固定安装在所述齿轮腔33的下端面上，所述右电磁铁69后侧固定安装连接有复位弹簧70，所述复位弹簧70固定安装在所述齿轮腔33的后端面上，所述右电磁铁69前侧设有左电磁铁64，所述左电磁铁64电力安装在固定安装在所述齿轮腔33前端壁内的电磁铁电源68上。
有益地，所述左半齿轮块62前侧设有右半齿轮块63，所述右半齿轮块63固定安装在第八轴27上，所述第八轴27转动安装在所述齿轮腔33的前端壁内，所述右半齿轮块63前侧设有固定安装在所述第八轴27上的第九齿轮28，所述第九齿轮28齿轮齿条啮合连接设有齿条推杆52，所述齿条推杆52滑动安装在所述齿轮腔33的下端壁内，所述齿条推杆52右侧固定连接有防漏块51，所述防漏块51滑动安装在所述防漏块电源块53防护板1推板34的通孔内并在右端位于所述沉浮腔35内滑动块78。
有益地，所述金属探测组件包括固定安装在所述电源杆腔25下端壁内的电源15，所述电源15下方电力连接设有传输杆79，所述传输杆79下端固定安装设有防护板13，所述防护板13内设有固定安装在所述传输杆79下端面的金属探测仪12,。
有益地，所述发射组件包括与所述电源15电力连接的电源块53，所述电源块53上端面固定安装有三个定位部件，所述定位部件包括固定安装在所述电源块53上的通电杆17，所述电源杆腔25上方设有标注腔19，所述通电杆17延伸至标注腔19内电力连接有气体发生剂74，所述气体发生剂74上方动力连接有电爆管电路73，所述气体发生剂74上封闭设有位于标注腔19内的充气囊24，所述充气囊24左侧固定连接有位于绳卷22内的绳索23，所述绳索23另一端固定安装在重物锚21上，所述标注腔19下端面上设有翻板20，所述翻板20转动安装在所述防水防撞板14上端壁内。
初始状态下，所述推板34位于所述沉浮腔35最左端；所述左半齿轮块62与所述右半齿轮块63处于分离状态。
开始工作时：
1. 打开电源15并启动电机57，然后把此机器人放入需要探查的水域中，所述电源15通过所述传输杆79电力带动所述金属探测仪12启动探查金属，所述防护板13保护金属探测仪12不受破坏，
2. 所述电机57动力带动所述第五轴56转动，所述第五轴56转动从而带动所述第七斜齿轮32转动，所述第七斜齿轮32转动从而带动所述第一轴30转动，所述第一轴30转动从而带动所述第六皮带轮31转动，所述第六皮带轮31转动通过所述皮带37从而带动所述第五皮带轮42转动，所述第五皮带轮42转动从而带动所述第三轴43转动，所述第三轴43转动从而达到所述第三斜齿轮49转动，所述第三斜齿轮49转动从而带动所述第四斜齿轮48转动，所述第四斜齿轮48转动从而带动所述第四轴47转动，所述第四轴47转动从而带动所述螺旋桨46转动，所述螺旋桨46转动从而是此机器人在水中前进，当沉到水底时所述左右滚轮部件会使机器人在水底可以进行自由移动。
3. 所述超声波发射器71会向前发射超声波，超声波受到的物体的阻碍会反射会拉被分析控制器72接收，分析控制器72接收后分析后当需要转向躲避时，会启动所述马达39，所述马达39会带动所述第二轴41转动，所述第二轴41转动从而带动所述第一齿轮40转动，所述第一齿轮40转动从而带动所述第二齿轮44转动，所述第二齿轮44转动从而带动所述转向块45转动，所述转向块45转动从而使所述螺旋桨46进行转向躲避。
4. 当所述分析控制器72分析后需要上浮后退躲避时会启动所述电磁铁电源68并使所述电机57反向启动，所述电磁铁电源68带动所述左电磁铁64通电，所述左电磁铁64通电从而吸附所述右电磁铁69向前移动并拉伸所述复位弹簧70，所述右电磁铁69向前移动从而使所述摆动杆61向前移动，所述摆动杆61向前移动从而拉伸所述弹簧59，所述摆动杆61向前移动从而使所述左半齿轮块62与所述右半齿轮块63相配合，从而所述第六轴58带动从而带动所述第八轴27转动，所述第八轴27转动从而带动所述第九齿轮28转动，所述第九齿轮28转动从而带动所述齿条推杆52向右移动，所述齿条推杆52向右移动从而带动所述防漏块51向右移动，从而把所述沉浮腔35内的水排出使此机器人上浮，上浮到安全位置时所述电磁铁电源68断电，从而所述复位弹簧70回缩带动所述右电磁铁69向后移动回到原先位置，从而使所述左半齿轮块62与所述右半齿轮块63处于分离状态，同时所述螺旋桨46会反向旋转从而带动所述螺旋桨46反向转动从而使装置后退。
5. 当所述金属探测仪12探测到大量金属时会使电源15让第一定位部件内的通电杆17通电，所述通电杆17通电从而使所述气体发生剂74通电，从而使电爆管电路73内产生电火花发生反应从而使所述充气囊24内产生大量气体，所述充气囊24内产生大量气体会使第一定位部件推动所述翻板20向左弹射出装置，当第一定位部件弹射出后所述重物锚21受到重力影响会下沉，所述充气囊24受到气体浮力会上升，所述重物锚21下沉与所述充气囊24上升由所述绳索23连接，从而使水面上的记录人员立马准确得知探测到的准确位置。
6. 然后当所述金属探测仪12再次探测到大量金属时会使电源15让第二定位部件内的通电杆17通电，从而使第二定位部件弹出来给操作人员报知准确位置，当探测完毕或者电力即将不足或者第三定位部件弹出时，装置按出发路线原路返回。
以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于水中的金属探测机器人，包括防水防撞板，其特征在于：一种用于水中的金属探测机器人，包括防水防撞板，所述防水防撞板内固定安装有内壳体，所述内壳体下方设有开口朝下的沉浮腔，所述沉浮腔左侧设有齿轮腔，所述沉浮腔左侧上下端面上固定安装有设有通孔的防漏块，所述齿轮腔内设有控制组件，所述齿轮腔上方设有皮带腔，所述沉浮腔右侧设有转向腔，所述转向腔内设有转向组件；
所述齿轮腔左侧设有电源杆腔，所述电源杆腔内设有发射组件，所述防水防撞板左侧固定安装有超声波发射器来对前进路上的障碍物进行确认，所述超声波发射器内设有分析控制器来对反馈的信息进行分析然后控制控制组件与转向组件来进行躲避，所述防水防撞板下端面左侧固定安装有两个前后对称的左滚轮部件；
所述左滚轮部件包括固定安装在防水防撞板下端面的左滚轮固定板，所述左滚轮固定板内转动安装有左滚轮，所述前后对称的左滚轮部件之间设有金属探测组件，所述防水防撞板下端面右侧固定安装有两个前后对称的右滚轮部件，所述右滚轮部件包括固定安装在防水防撞板下端面的右滚轮固定板，所述右滚轮固定板内转动安装有右滚轮。
2.根据权利要求1所述的一种用于水中的金属探测机器人，其特征在于：所述转向组件包括固定安装在位于所述转向腔下端壁内的马达，所述马达上方动力连接设有第二轴，所述第二轴上端转动安装在所述转向腔的上端壁内，所述第二轴上固定安装有位于所述转向腔内的第一齿轮，所述第一齿轮右侧齿轮啮合连接设有第二齿轮，所述第二齿轮下端面固定安装有转向块，所述转向块内设有斜齿轮腔，所述转向块延伸至防水防撞板外侧并位于所述前后右滚轮部件的中间，所述第二齿轮与所述转向块同时转动安装在第三轴上，所述第三轴转动安装在所述皮带腔与所述斜齿轮腔之间并延伸至斜齿轮腔内固定安装有第三斜齿轮，所述第三斜齿轮右侧齿轮啮合连接设有第四斜齿轮，所述第四斜齿轮固定安装在第四轴上，所述第四轴转动安装所述斜齿轮腔右端壁内并延伸至转向块外固定安装有螺旋桨，所述螺旋桨外设有固定安装在所述转向块右端面的防护罩，来保护螺旋桨不被水草、垃圾等缠绕。
3.根据权利要求1所述的一种用于水中的金属探测机器人，其特征在于：所述控制组件包括固定安装在延伸至皮带腔内的第三轴上的第五皮带轮，所述第五皮带轮左侧设有第六皮带轮，所述第五皮带轮与所述第六皮带轮由所述皮带连接，所述第六皮带轮固定安装在第一轴上，所述第一轴转动安装在所述皮带腔与所述齿轮腔之间，所述第一轴延伸至齿轮腔内并固定安装有第七斜齿轮，所述第七斜齿轮下方齿轮啮合连接设有第八斜齿轮，所述第八斜齿轮固定安装在第五轴上。
4.根据权利要求3所述的一种用于水中的金属探测机器人，其特征在于：所述齿轮腔的后端壁内固定安装有电机，所述电机前侧动力连接在所述第五轴上，所述第五轴前端滑动安装在花键套内，所述花键套转动安装在支撑块内，所述支撑块固定安装在所述齿轮腔的下端面上，位于所述花键套内安装有位于所述第五轴前侧的第六轴，所述支撑块前端面上固定安装有弹簧，所述弹簧滑动安装在所述第六轴上，所述弹簧前侧固定连接设有转动块，所述转动块固定安装在所述第六轴上，所述转动块上转动安装有摆动杆，所述转动块前侧固定安装有固定安装在所述第六轴上的左半齿轮块，所述摆动杆左侧固定安装有电磁杆，所述电磁杆固定安装在第七轴上，所述第七轴转动安装在固定块上所述固定块固定安装在所述齿轮腔的下端面上，所述右电磁铁后侧固定安装连接有复位弹簧，所述复位弹簧固定安装在所述齿轮腔的后端面上，所述右电磁铁前侧设有左电磁铁，所述左电磁铁电力安装在固定安装在所述齿轮腔前端壁内的电磁铁电源上。
5.根据权利要求3所述的一种用于水中的金属探测机器人，其特征在于：所述左半齿轮块前侧设有右半齿轮块，所述右半齿轮块固定安装在第八轴上，所述第八轴转动安装在所述齿轮腔的前端壁内，所述右半齿轮块前侧设有固定安装在所述第八轴上的第九齿轮，所述第九齿轮齿轮齿条啮合连接设有齿条推杆，所述齿条推杆滑动安装在所述齿轮腔的下端壁内，所述齿条推杆右侧固定连接有防漏块，所述防漏块滑动安装在所述防漏块电源块防护板推板的通孔内并在右端位于所述沉浮腔内滑动块。
6.根据权利要求1所述的一种用于水中的金属探测机器人，其特征在于：所述金属探测组件包括固定安装在所述电源杆腔下端壁内的电源，所述电源下方电力连接设有传输杆，所述传输杆下端固定安装设有防护板，所述防护板内设有固定安装在所述传输杆下端面的金属探测仪。
7.根据权利要求1所述的一种用于水中的金属探测机器人，其特征在于：所述发射组件包括与所述电源电力连接的电源块，所述电源块上端面固定安装有三个定位部件，所述定位部件包括固定安装在所述电源块上的通电杆，所述电源杆腔上方设有标注腔，所述通电杆延伸至标注腔内电力连接有气体发生剂，所述气体发生剂上方动力连接有电爆管电路，所述气体发生剂上封闭设有位于标注腔内的充气囊，所述充气囊左侧固定连接有位于绳卷内的绳索，所述绳索另一端固定安装在重物锚上，所述标注腔下端面上设有翻板，所述翻板转动安装在所述防水防撞板上端壁内。
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