CN113263876A

CN113263876A - 一种海陆两栖探索机器人

Info

Publication number: CN113263876A
Application number: CN202110542471.5A
Authority: CN
Inventors: 宿正国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2021-08-17

Abstract

一种海陆两栖探索机器人，属于水下航行设备技术领域。是由外壳、支撑板、图像采集装置、柔性翼、舵机、电路板和驱动机构组成的。它的柔性翼有两种模式，适用水陆两种环境，柔性翼在水下水平展开像鱼鳍一样作为动力装置，陆地上可以竖直立起作为行走装置，转向可通过控制舵机的转速来实现，上升下降通过控制柔性翼的水平展开和竖直来实现；电路板上搭载的单片机接受信号，发出指令驱动舵机，相邻舵机工作状态正好相反；图像采集装置在透明度较好时CCD相机工作，透明度较差时红外摄像头工作，温度较低时超声波传感器工作，将图片传输到显示器上；能够代替人们进入到人们无法进入的环境，进行环境的探测和执行艰巨任务，并且能持续工作。

Description

一种海陆两栖探索机器人

技术领域

本发明涉及一种海陆两栖探索机器人，具体地说是采用了仿生黄貂鱼的一种机器人，安装上太阳能电池板、CCD相机、红外摄像头以及超声波传感器的一种海洋和陆地探索的装置，属于水下航行设备技术领域。

背景技术

由人类在地球上生活和活动范围越来越大，人口的迅速增长和资源日益匮乏等带来的问题的日益增多，人们已经在海洋环境的保护中投入越来越多的财力和物力。就目前的发展而言，人们的研究和活动范围大部分还停留在浅海、河湖和沼泽等环境。除此之外，随着科技的不断进步，海陆两栖机器人的使用更加广泛的进入人们日常生活中。就研究和开发海洋环境的前景看，因为海洋环境的多变，人们没有办法像在大地上一样做到活动自如。

如今，大多数机器人只能在单一环境下活动,例如陆地移动机器人由于没有水中推进机构或不具备防水功能,不能进行水下探索活动,而水下机器人大多不具备或没有足够的陆地运动能力，不能在陆地上行走，有很大的局限性。现有技术下的大多数水下机器人或潜水器体积较大，成本相对较高，多利用螺旋桨提供水下动力，耗能较大，不能长时间工作；且大多需要外部供电，拖缆下水，探索区域有限。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种能够代替人们进入到人们无法进入的环境，进行环境的探测和执行艰巨任务，并且能持续工作的仿生海陆两栖探索机器人。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种海陆两栖探索机器人，是由外壳、支撑板、图像采集装置、柔性翼、舵机、电路板和驱动机构组成的，所述的外壳采用的是耐腐蚀、耐磨损、水阻力较小的聚丙烯材料。

所述的支撑板在结构上又分为上方运动执行机构支撑板、下方电路板支撑板，其特征在于：在上方运动执行机构执行板上有间隔分布均匀的安装孔，通过连接件a、b、c将上方支撑板、舵机下方支撑板连接牢固，下方电路支撑板上主要有电路板等装置。

所述的图像采集装置有CCD相机、红外摄像头、超声波传感器。CCD相机位于装置的中间，红外摄像头和超声波传感器均匀分布在CCD相机周围。

所述的柔性翼上有分布均匀的安装口与驱动机构连接。

所述的电路板有舵机驱动装置、指示灯、接口、单片机、插头、按键、USB接头等结构。

所述的驱动机构有连接件d、e,舵机等构成，连接件d连接舵机和连接件e，使得各个连接部分能够上下摆动。

所述的外壳上负有太阳能电池板，能够在适当情况下实时充电。

该发明的有益之处是，本发明能够代替人们进入到人们无法进入的环境，进行环境的探测和执行艰巨任务，并且能持续工作；本发明的柔性翼有两种工作模式，可以适用水陆两种环境，柔性翼水平展开可以在水下像鱼鳍一样作为动力装置，在陆地时可以竖直立起作为行走装置，转向时可以通过控制舵机的转速差来实现，上升下降可以通过控制柔性翼的水平展开和竖直来实现；本发明的外壳采用流线型，材料使用聚丙烯，能够降低水阻力，并且耐腐蚀和耐磨损；本发明的图像采集装置在透明度较好的条件下CCD相机工作，透明度较差时红外摄像头工作，温度较低时超声波传感器工作，将拍摄的图片传输到显示器上；电路板上搭载的单片机接受信号，发出指令驱动舵机，控制相邻两个电机的启动，可以实现一个连接件向上摆动的同时，另一个正好向下摆动，实现机器人的前进后退、左转右转；驱动机构由舵机带动连接件上下摆动控制精确。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明外壳结构示意图。

图3为本发明的整体内部结构示意图。

图4为本发明的整体局部结构放大示意图。

图5为本发明的图像采集装置示意图。

图6为本发明的柔性翼示意图。

图7为本发明的上支撑板示意图。

图8为本发明的下支撑板示意图

图9为本发明的驱动机构示意图。

图10为本发明电路板示意图。

图11为本发明执行机构示意图。

图12为本发明连接件b示意图。

图13为本发明连接件c示意图。

图14为本发明舵机示意图。

图15为本发明连接件a示意图。

图16为本发明舵机驱动装置示意图。

图17为本发明连接件d示意图。

图18为本发明固定板示意图。

图中，1、外壳。

2、图像采集装置，201、红外摄像头，202超声波传感器，CCD相机、固定杆204。

3、柔性翼，301连接接口。

4、上支撑板，401、下支撑板固定孔，402、舵机预留口，403、舵机固定孔。

5、下支撑板，501、上支撑板连接头，502、电路板固定孔。

6、驱动结构，601、舵机a,602、连接件a，603、连接件b，604、舵机b。

7、电路板，701、电机驱动装置，702、USB接口，703、开始按钮，704、插口，705、插头，706、固定孔，707、单片机，708，指示灯。

8、执行机构，801、连接件c，802、连接件d，803、舵机c，804、固定板。

具体实施方式

一种海陆两栖探索机器人，是由1外壳、2图像采集装置、3柔性翼、4上支撑板、5下支撑板、6驱动结构、7电路板和执行机构8组成的，所述的外壳体1上有图像采集装置2。

所述的图像采集装置2由201、红外摄像头，202超声波传感器，CCD相机、固定杆204构成，超声波传感器和红外摄像头分布在CCD相机周围，固定杆通过螺丝固定在外壳1上。

所述的柔性翼3通过接口301固定在连接在连接件802上。

所述的驱动机构6由a舵机601、a连接件602、b连接件603、b舵机604、d连接件804构成,舵机a嵌套在a连接件里，b连接件嵌入a连接件，舵机b通过螺纹孔403固定在上支撑板4和下支撑板5上。

所述电路板7由701、电机驱动装置，702、USB接口，703、开始按钮，704、插口，705、插头，706、固定孔，707、单片机，708，指示灯构成，通过螺孔707固定在下支撑板5上，这是整个装置的控制部分。

所述的执行机构8由801、连接件c，802、连接件d，803、舵机c，804、固定板构成，连接件d固定在舵机c上，舵机c和固定板相连通过螺纹孔连接在连接件c上，通过螺孔连接到舵机a上，其特征在于能够在舵机的驱动下带动执行机构实现摆动。

所述的外壳1安装在整体内部结构2上，使整个装置具有较小的水阻力。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种海陆两栖探索机器人，是由外壳、图像采集装置、柔性翼、上支撑板、下支撑板、驱动结构、电路板和执行机构组成的。

2.如权利要求1所述的一种海陆两栖探索机器人外壳体上有图像采集装置。

3.如权利要求1所述的一种海陆两栖探索机器人图像采集装置由红外摄像头，超声波传感器，CCD相机、固定杆构成，超声波传感器和红外摄像头分布在CCD相机周围，固定杆通过螺丝固定在外壳上。

4.如权利要求1所述的一种海陆两栖探索机器人柔性翼通过接口固定在连接在连接件上。

5.如权利要求1所述的一种海陆两栖探索机器人驱动机构由舵机、连接件、构成,舵机嵌套在连接件里，，舵机通过螺纹孔固定在上支撑板和下支撑板上。

6.如权利要求1所述的一种海陆两栖探索机器人执行机构由、连接件，舵机，固定板构成，连接件固定在舵机上，舵机和固定板相连通过螺纹孔连接在连接件上，通过螺孔连接到舵机上，其特征在于能够在舵机的驱动下带动执行机构实现摆动。

7.如权利要求1所述的一种海陆两栖探索机器人外壳安装在整体内部结构上。