CN114056521B - 一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人及使用方法，包括主架体和驱动主体，架体驱动机构安装于所述主架体的一侧；辊槽设置在所述主架体的外侧，且其在所述主架体的外侧等角度分布；防撞辊两端分别轴承安装于具有支承功能的所述辊槽两端的凸起部分。该可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人能避免撞击水下的障碍物，及朝向其移动的其他装置或者鱼类，并且能在其他装置或者鱼类与该机器人避无可避的撞击时，将撞击的损伤降低到最低，进而可以保证在撞击后该机器人依然可以进行水下勘查，另外可在该机器人被水下水生植物缠绕时，对水生植物进行切割，避免由于水生植物的缠绕，造成其无法继续进行水下勘查作业的问题。

Description

一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人及使用方法

技术领域

本发明涉及矿产勘察技术领域，具体为一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人及使用方法。

背景技术

矿产是一种不可再生资源，其无法短时间生成，所以为了满足全球各种设备的稳定运行，需要不断的进行矿产的勘查，以找寻新的矿产资源，矿产资源不仅仅在陆地上有，在水下也同样存在，而在地球上，水下的面积远远大于陆地面积，所以水下矿产资源的丰富程度远大于陆地的矿产资源，为了能够勘查水下的矿产资源，现阶段，一般利用人工或者机器人进行水下勘查，而水下的情况一般比较复杂，为了人身的安全，机器人进行水下勘查逐步的取代了人工水下勘查：

但是现有的水下勘查矿产的机器人还存在一些问题，如：

1、现有的水下勘查矿产的机器人，在水下遇到障碍物时，虽然能够避免撞击，但此种障碍物是石头等不易运动的物体，而当其遇到其他移动的装置或者鱼类时，还是会与其发生撞击，造成现有的水下勘查矿产的机器人发生损坏，进而使得其不能够继续进行水下勘查作业，另外也很难对损坏的机器人进行回收；

2、现有水下勘查矿产的机器人在水下作业时，常常由于水下水生植物密布，造成其被水生植物缠绕，现有水下勘查矿产的机器人在被水生植物缠绕时，很难自行挣脱，进而造成其无法继续进行水下勘查作业；

因此，需要一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，以解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，解决现有的水下矿产勘查的机器人无法自动避障，且容易被水生植物缠绕而造成其无法继续作业的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，包括主架体和驱动主体，

架体驱动机构，其安装于所述主架体的一侧；

辊槽，其设置在所述主架体的外侧，且其在所述主架体的外侧等角度分布；

防撞辊，其两端分别轴承安装于具有支承功能的所述辊槽两端的凸起部分，且每个所述辊槽内仅活动卡合安装有1个所述防撞辊；

切割环，其套设于所述主架体一侧所有具有支承功能的所述辊槽端部凸起外侧，且其与对应的所述辊槽端部凸起轴承连接，所述切割环在所述主架体的两侧均有设置；

复位转轴，其轴承安装于所述切割环上具有收纳功能的环形凹槽内；

切割刀，其一端连接于所述复位转轴上，且其刃面朝向所述复位转轴上具有收纳功能的环形凹槽内部；

传动齿轮，其啮合连接于内侧均匀分布有齿牙的所述切割环的内侧；

连轴，其外侧键连接有所述传动齿轮，且其轴承连接于所述架体驱动机构外表面预设供其安装的凹槽内；

管罩，其罩于所述连轴的外侧，且其安装于所述架体驱动机构的外表面，并且其安装于所述架体驱动机构外表面预设供连轴安装的凹槽上方；

驱动主体，其安装于所述主架体的内部，且其连接于所述主架体的另一侧；

斜向桨叶，其轴承安装于所述主架体的另一侧，且4个所述斜向桨叶等角度分布在所述主架体的另一侧，并且每个所述斜向桨叶的朝向均不相同；

视觉检测组件，其安装于所述主架体的另一侧中央部位；

缓冲柱，其安装于所述主架体的另一侧，且其围绕所述视觉检测组件等角度均匀设置；

摄像头及距离传感器组件，其安装于所述缓冲柱的侧面；

缓冲防撞管，其套设于所述缓冲柱的端部外侧，且两者活动连接；

弹簧，其设置于所述缓冲防撞管的内侧，且其两端分别与所述缓冲防撞管的内侧和所述缓冲柱伸入所述缓冲防撞管端部内侧的端部相连接。

采用上述技术方案，能使得水下矿产勘查的机器人能自动避障，避免其在水下撞击其他装置或鱼类，另外能在该水下矿产勘查机器人与其他装置或鱼类不可避免的发生撞击时，将损害降低到最小，同时也能够在该水下矿产勘查机器人被水生植物缠绕时，切割水生植物，以保证其能继续进行勘查作业。

优选的，所述驱动主体包括有伺服电机、驱动罩、从动环、棘爪、棘齿、内齿牙、外齿牙、支撑架、气缸、轴承套、联动轴、联动齿轮和连接套，

伺服电机，其安装于所述主架体的内部，且其上电机轴的轴线与所述主架体的轴线共线；

驱动罩，其固定连接于所述伺服电机的电机轴上，且两者的轴线共线；

棘爪，其等角度均匀的分布于所述驱动罩的外侧；

棘齿，其与所述棘爪一一对应设置；

从动环，其外侧一端轴承连接于所述主架体的内侧，且其另一端内侧面等角度均匀的分布有所述棘齿；

外齿牙，其在所述从动环另一端的外侧面等角度均匀的分布，且所述从动环外侧面的部分所述外齿牙与所述传动齿轮啮合连接，并且所述主架体上预留了所述外齿牙与所述传动齿轮啮合的通道；

内齿牙，其在所述驱动罩内侧等角度的均匀分布；

支撑架，其设置于所述驱动罩的内侧，且其固定连接于所述主架体内；

气缸，其安装于所述支撑架上，且在所述支撑架上等角度的分布有4个；

轴承套，其连接于所述气缸的一端，且每个所述气缸的端部仅连接有一个所述轴承套，且两者的轴线共线设置；

联动轴，其一端伸入所述轴承套的内部设置，且两者轴承连接；

联动齿轮，其键连接于所述联动轴的中部外侧；

连接套，其一端套设于所述联动轴的另一端，且两者活动连接，且其另一端通过万向节与所述斜向桨叶的轴相连接。

采用上述技术方案，能通过伺服电机的正反转动，分别带动联动齿轮和传动齿轮转动，进而可分别使得斜向桨叶运行和切割刀运行，以实现快速转向及切割水生植物的目的，从而可以降低主架体在惯性作用下移动的距离，降低发生碰撞的几率，且避免由于水生植物的缠绕造成该水下矿产勘查机器人无法继续作业的问题。

优选的，所述连接套的内侧及所述联动轴与连接套内侧连接的端部为相互吻合嵌套的棱柱形结构，且连接套外侧为圆柱形结构，并且连接套与所述主架体轴承连接。

采用上述技术方案，可以便于联动轴带动连接套转动，且不影响联动轴在气缸的作用下移动，有利于根据不同方向朝该机器人移动的其他装置及鱼类进行快速的适应性转向。

优选的，所述联动齿轮设置有4个，且仅有其中之一与所述驱动罩内侧的内齿牙啮合连接。

采用上述技术方案，能通过时刻有一个联动齿轮与驱动罩内侧的内齿牙啮合连接，使得其他联动齿轮在气缸的作用下移动时，也能稳定的与驱动罩内侧的内齿牙啮合连接，且在其他联动齿轮在气缸的作用下移动时，原先与驱动罩内侧内齿牙啮合连接的联动齿轮将逐步的移动至不再与驱动罩内侧的内齿牙啮合。

优选的，所述支撑架由圆盘结构和杆状结构构成，且两者轴线共线，并且杆状结构固定连接于所述主架体的内部，并且气缸等角度分布于圆盘结构上。

采用上述技术方案，能便于均匀的安装气缸，且通过支撑架能使得相关构件稳定的安装在主架体的内部，且不影响驱动罩及其相关的构件正常运行。

优选的，所述传动齿轮设置有2个，且2个所述传动齿轮关于所述主架体的轴线对称设置。

采用上述技术方案，能便于通过2个传动齿轮带动主架体上2个切割环进行快速的转动，从而使得该机器人的两侧均能切割水生植物。

优选的，所述架体驱动机构、视觉检测组件、摄像头及距离传感器组件、伺服电机和气缸均由所述主架体内部设置的处理器控制，且所述主架体内部设置有供架体驱动机构、视觉检测组件、摄像头及距离传感器组件、伺服电机和气缸运行的供电设备，所述缓冲防撞管与其连接主架体最近一侧的距离大于视觉检测组件与其连接主架体最近一侧的距离。

采用上述技术方案，能通过供电设备对架体驱动机构、视觉检测组件、摄像头及距离传感器组件、伺服电机和气缸进行供电，保证其稳定运行，另外可通过处理器根据情况对架体驱动机构、视觉检测组件、摄像头及距离传感器组件、伺服电机和气缸进行试试控制，同时摄像头及距离传感器组件的反馈可使得处理器更好的对伺服电机进行控制，以保证该机器人能适应水下的各种情况。

优选的，所述防撞辊的外侧设置为弹性材质，且其位置与所述管罩的位置错开设置。

采用上述技术方案，能在该机器人在水下与其他装置或鱼类不可避免的撞击时，将该机器人的损伤降低到最低，从而可以在其与其他装置或鱼类撞击后，还能继续的进行勘查作业。

优选的，在每个所述连轴上均键连接有2个所述传动齿轮，且仅有其中之一与所述外齿牙啮合，并且该传动齿轮设置于主架体靠近视觉检测组件的一侧。

采用上述技术方案，能便于通过外齿牙带动2个传动齿轮之一转动，并可通过连轴使得其上的2个传动齿轮同步转动，以保证该机器人的两端均能切割水生植物。

一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人的使用方法，

步骤一：将该可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人放入水下，通过所述主架体内部设置的供电设备使得架体驱动机构带动主架体移动；

步骤二：在所述主架体移动时，通过视觉检测组件，可观测的方式勘查矿产的情况；

步骤三；当有其他装置或鱼类朝主架体移动时，主架体内部的处理器根据摄像头及距离传感器组件的反馈，快速的调整架体驱动机构带动主架体移动的方向，并且处理器控制气缸运行，使得对应位置的联动齿轮与内齿牙啮合，之后启动伺服电机；

步骤四；伺服电机带动驱动罩正向转动，并通过联动齿轮带动对应位置的斜向桨叶快速转动，进而降低主架体在惯性作用下移动的距离，保证架体驱动机构可快速带动主架体调整移动方向，避免和其他装置及鱼类发生碰撞；

步骤五：当其他装置或鱼类速度过快，主架体与其他装置或鱼类不可避免的碰撞时，通过防撞辊可以使得其他装置或者鱼类与主架体撞击时，瞬间改变撞击方向，并能将撞击能转化为防撞辊转动的动能，进而可以最大程度的降低对主架体本体的损害，有助于保证其在被撞击后还能继续进行作业；

步骤六，当主架体在移动时，被水草等水生植物缠住时，通过摄像头及距离传感器组件的反馈，主架体内部的处理器启动伺服电机，使得伺服电机带动驱动罩逆向转动，进而通过棘爪和棘齿带动从动环转动，随后通过外齿牙带动传动齿轮转动，以使得与传动齿轮啮合的切割环转动，在切割环的转动下，通过离心作用，使得切割刀展开，并随切割环同步转动，进而对缠绕主架体的水生植物进行切割，以保证主架体能继续进行作业。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人能避免撞击水下的障碍物，及朝向其移动的其他装置或者鱼类，并且能在其他装置或者鱼类与该机器人避无可避的撞击时，将撞击的损伤降低到最低，进而可以保证在撞击后该机器人依然可以进行水下勘查，另外可在该机器人被水下水生植物缠绕时，对水生植物进行切割，避免由于水生植物的缠绕，造成其无法继续进行水下勘查作业的问题：

1、通过摄像头及距离传感器组件可快速感应到朝向其移动的其他装置或鱼类又或者障碍物，进而可通过主架体内部的处理器快速启动伺服电机，通过伺服电机的转动带动一系列的结构转动，以使得联动轴带动连接套转动，进而使得斜向桨叶运行，通过斜向桨叶的运行可降低主架体由于惯性而移动的距离，进而可以配合架体驱动机构的调节，使得该机器人快速的朝其他方向移动，进而能够避免该机器人与其他装置或鱼类又或者障碍物发生碰撞；

2、当其他装置或鱼类速度过快，造成该机器人避无可避的与其他装置或鱼类撞击时，通过防撞辊，使得其他装置或鱼类快速的改变撞击方向，并可使得撞击能转化为防撞辊转动的动能，进而可以最大程度的降低对机器人内部零件的损害，可以使得该机器人在被撞击后，还能继续进行水下勘查作业；

3、当该机器人在水下被水生植物缠绕时，通过伺服电机的反向运行，可以带动一系列的结构转动，进而带动外齿牙转动，以使得传动齿轮转动，通过传动齿轮的转动，可以带动切割环快速的转动，通过切割环快速的转动，可以在离心力的作用下，使得切割刀展开，并对水生植物进行切割，通过切割水生植物，可使得该机器人在水下可继续进行勘查作业。

附图说明

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

图1为本发明前视立体结构示意图；

图2为本发明后视立体结构示意图；

图3为本发明切割环剖视连接结构示意图；

图4为本发明主架体后侧面局部剖视结构示意图；

图5为本发明主架体后侧面局部连接结构示意图；

图6为本发明主架体局部剖视结构示意图；

图7为本发明图6中A点放大结构示意图。

图例说明：1、主架体；2、架体驱动机构；3、防撞辊；4、切割环；5、管罩；6、传动齿轮；7、斜向桨叶；8、视觉检测组件；9、缓冲防撞管；10、复位转轴；11、切割刀；12、缓冲柱；13、弹簧；14、摄像头及距离传感器组件；15、辊槽；16、连轴；17、伺服电机；18、驱动罩；19、从动环；20、棘爪；21、棘齿；22、内齿牙；23、外齿牙；24、支撑架；25、气缸；26、轴承套；27、联动轴；28、联动齿轮；29、连接套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下文为了描述方便，所引用的“上”、“下”、“左”、“右”等于附图本身的上、下、左、右等方向一致，下文中的“第一”、“第二”等为描述上加以区分，并没有其他特殊含义。

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，包括主架体1和驱动主体，架体驱动机构2，其安装于主架体1的一侧，架体驱动机构2、视觉检测组件8、摄像头及距离传感器组件14、伺服电机17和气缸25均由主架体1内部设置的处理器控制，且主架体1内部设置有供架体驱动机构2、视觉检测组件8、摄像头及距离传感器组件14、伺服电机17和气缸25运行的供电设备，缓冲防撞管9与其连接主架体1最近一侧的距离大于视觉检测组件8与其连接主架体1最近一侧的距离，能便于主架体1内的处理器控制架体驱动机构2、视觉检测组件8、摄像头及距离传感器组件14、伺服电机17和气缸25运行，保证该机器人能适应水下复杂的情况；辊槽15，其设置在主架体1的外侧，且其在主架体1的外侧等角度分布；防撞辊3，其两端分别轴承安装于具有支承功能的辊槽15两端的凸起部分，且每个辊槽15内仅活动卡合安装有1个防撞辊3，防撞辊3的外侧设置为弹性材质，且其位置与管罩5的位置错开设置，能在该机器人避无可避的与其装置或鱼类撞击时，将其损伤降低到最小，使得其在撞击后还能继续进行水下勘查作业。

切割环4，其套设于主架体1一侧所有具有支承功能的辊槽15端部凸起外侧，且其与对应的辊槽15端部凸起轴承连接，切割环4在主架体1的两侧均有设置；复位转轴10，其轴承安装于切割环4上具有收纳功能的环形凹槽内；切割刀11，其一端连接于复位转轴10上，且其刃面朝向复位转轴10上具有收纳功能的环形凹槽内部；传动齿轮6，其啮合连接于内侧均匀分布有齿牙的切割环4的内侧，传动齿轮6设置有2个，且2个传动齿轮6关于主架体1的轴线对称设置，能便于主架体1两侧的切割环4同步转动；连轴16，其外侧键连接有传动齿轮6，且其轴承连接于架体驱动机构2外表面预设供其安装的凹槽内；管罩5，其罩于连轴16的外侧，且其安装于架体驱动机构2的外表面，并且其安装于架体驱动机构2外表面预设供连轴16安装的凹槽上方，在每个连轴16上均键连接有2个传动齿轮6，且仅有其中之一与外齿牙23啮合，并且该传动齿轮6设置于主架体1靠近视觉检测组件8的一侧，能便于连轴16上的2个传动齿轮6同步转动，且避免在主架体1另一侧设置驱动主体。

驱动主体，其安装于主架体1的内部，且其连接于主架体1的另一侧，驱动主体包括有伺服电机17、驱动罩18、从动环19、棘爪20、棘齿21、内齿牙22、外齿牙23、支撑架24、气缸25、轴承套26、联动轴27、联动齿轮28和连接套29，伺服电机17，其安装于主架体1的内部，且其上电机轴的轴线与主架体1的轴线共线；驱动罩18，其固定连接于伺服电机17的电机轴上，且两者的轴线共线；棘爪20，其等角度均匀的分布于驱动罩18的外侧；棘齿21，其与棘爪20一一对应设置；从动环19，其外侧一端轴承连接于主架体1的内侧，且其另一端内侧面等角度均匀的分布有棘齿21；外齿牙23，其在从动环19另一端的外侧面等角度均匀的分布，且从动环19外侧面的部分外齿牙23与传动齿轮6啮合连接，并且主架体1上预留了外齿牙23与传动齿轮6啮合的通道；内齿牙22，其在驱动罩18内侧等角度的均匀分布；支撑架24，其设置于驱动罩18的内侧，且其固定连接于主架体1内；气缸25，其安装于支撑架24上，且在支撑架24上等角度的分布有4个；轴承套26，其连接于气缸25的一端，且每个气缸25的端部仅连接有一个轴承套26，且两者的轴线共线设置；联动轴27，其一端伸入轴承套26的内部设置，且两者轴承连接；联动齿轮28，其键连接于联动轴27的中部外侧；连接套29，其一端套设于联动轴27的另一端，且两者活动连接，且其另一端通过万向节与斜向桨叶7的轴相连接，可以通过驱动主体上的各个结构，使得该机器人在遇到障碍物或者其他装置及鱼类向其移动时，快速的调整方向，避免与其他装置及鱼类发生撞击，从而能避免该机器人出现损伤，以便于其能继续进行水下勘查作业，连接套29的内侧及联动轴27与连接套29内侧连接的端部为相互吻合嵌套的棱柱形结构，且连接套29外侧为圆柱形结构，并且连接套29与主架体1轴承连接，能便于联动轴27带动连接套29转动，且不影响联动轴27移动，联动齿轮28设置有4个，且仅有其中之一与驱动罩18内侧的内齿牙22啮合连接，能便于其他的联动齿轮28在移动后能保证与内齿牙22啮合，支撑架24由圆盘结构和杆状结构构成，且两者轴线共线，并且杆状结构固定连接于主架体1的内部，并且气缸25等角度分布于圆盘结构，能保证连接在支撑架24上的构件能稳定的运行，且保证了驱动罩18及其连接的构件的运行不受影响。

斜向桨叶7，其轴承安装于主架体1的另一侧，且4个斜向桨叶7等角度分布在主架体1的另一侧，并且每个斜向桨叶7的朝向均不相同；视觉检测组件8，其安装于主架体1的另一侧中央部位；缓冲柱12，其安装于主架体1的另一侧，且其围绕视觉检测组件8等角度均匀设置；摄像头及距离传感器组件14，其安装于缓冲柱12的侧面；缓冲防撞管9，其套设于缓冲柱12的端部外侧，且两者活动连接；弹簧13，其设置于缓冲防撞管9的内侧，且其两端分别与缓冲防撞管9的内侧和缓冲柱12伸入缓冲防撞管9端部内侧的端部相连接。

一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人的使用方法，

步骤一：将该可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人放入水下，通过主架体1内部设置的供电设备使得架体驱动机构2带动主架体1移动；

步骤二：在主架体1移动时，通过视觉检测组件8，可观测的方式勘查矿产的情况；

步骤三；当有其他装置或鱼类朝主架体1移动时，主架体1内部的处理器根据摄像头及距离传感器组件14的反馈，快速的调整架体驱动机构2带动主架体1移动的方向，并且处理器控制气缸25运行，使得对应位置的联动齿轮28与内齿牙22啮合，之后启动伺服电机17；

步骤四；伺服电机17带动驱动罩18正向转动，并通过联动齿轮28带动对应位置的斜向桨叶7快速转动，进而降低主架体1在惯性作用下移动的距离，保证架体驱动机构2可快速带动主架体1调整移动方向，避免和其他装置及鱼类发生碰撞；

步骤五：当其他装置或鱼类速度过快，主架体1与其他装置或鱼类不可避免的碰撞时，通过防撞辊3可以使得其他装置或者鱼类与主架体1撞击时，瞬间改变撞击方向，并能将撞击能转化为防撞辊3转动的动能，进而可以最大程度的降低对主架体1本体的损害，有助于保证其在被撞击后还能继续进行作业；

步骤六，当主架体1在移动时，被水草等水生植物缠住时，通过摄像头及距离传感器组件14的反馈，主架体1内部的处理器启动伺服电机17，使得伺服电机17带动驱动罩18逆向转动，进而通过棘爪20和棘齿21带动从动环19转动，随后通过外齿牙23带动传动齿轮6转动，以使得与传动齿轮6啮合的切割环4转动，在切割环4的转动下，通过离心作用，使得切割刀11展开，并随切割环4同步转动，进而对缠绕主架体1的水生植物进行切割，以保证主架体1能继续进行作业。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上公开的仅为本新型的具体实施场景，但是，本新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，包括主架体(1)和驱动主体，其特征在于：

架体驱动机构(2)，其安装于所述主架体(1)的一侧；

辊槽(15)，其设置在所述主架体(1)的外侧，且其在所述主架体(1)的外侧等角度分布；

防撞辊(3)，其两端分别轴承安装于具有支承功能的所述辊槽(15)两端的凸起部分，且每个所述辊槽(15)内仅活动卡合安装有1个所述防撞辊(3)；

切割环(4)，其套设于所述主架体(1)一侧所有具有支承功能的所述辊槽(15)端部凸起外侧，且其与对应的所述辊槽(15)端部凸起轴承连接，所述切割环(4)在所述主架体(1)的两侧均有设置；

复位转轴(10)，其轴承安装于所述切割环(4)上具有收纳功能的环形凹槽内；

切割刀(11)，其一端连接于所述复位转轴(10)上，且其刃面朝向所述复位转轴(10)上具有收纳功能的环形凹槽内部；

传动齿轮(6)，其啮合连接于内侧均匀分布有齿牙的所述切割环(4)的内侧；

连轴(16)，其外侧键连接有所述传动齿轮(6)，且其轴承连接于所述架体驱动机构(2)外表面预设供其安装的凹槽内；

管罩(5)，其罩于所述连轴(16)的外侧，且其安装于所述架体驱动机构(2)的外表面，并且其安装于所述架体驱动机构(2)外表面预设供连轴(16)安装的凹槽上方；

驱动主体，其安装于所述主架体(1)的内部，且其连接于所述主架体(1)的另一侧；

斜向桨叶(7)，其轴承安装于所述主架体(1)的另一侧，且4个所述斜向桨叶(7)等角度分布在所述主架体(1)的另一侧，并且每个所述斜向桨叶(7)的朝向均不相同；

视觉检测组件(8)，其安装于所述主架体(1)的另一侧中央部位；

缓冲柱(12)，其安装于所述主架体(1)的另一侧，且其围绕所述视觉检测组件(8)等角度均匀设置；

摄像头及距离传感器组件(14)，其安装于所述缓冲柱(12)的侧面；

缓冲防撞管(9)，其套设于所述缓冲柱(12)的端部外侧，且两者活动连接；

弹簧(13)，其设置于所述缓冲防撞管(9)的内侧，且其两端分别与所述缓冲防撞管(9)的内侧和所述缓冲柱(12)伸入所述缓冲防撞管(9)端部内侧的端部相连接。

2.如权利要求1所述的一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，其特征在于：所述驱动主体包括有伺服电机(17)、驱动罩(18)、从动环(19)、棘爪(20)、棘齿(21)、内齿牙(22)、外齿牙(23)、支撑架(24)、气缸(25)、轴承套(26)、联动轴(27)、联动齿轮(28)和连接套(29)，

伺服电机(17)，其安装于所述主架体(1)的内部，且其上电机轴的轴线与所述主架体(1)的轴线共线；

驱动罩(18)，其固定连接于所述伺服电机(17)的电机轴上，且两者的轴线共线；

棘爪(20)，其等角度均匀的分布于所述驱动罩(18)的外侧；

棘齿(21)，其与所述棘爪(20)一一对应设置；

从动环(19)，其外侧一端轴承连接于所述主架体(1)的内侧，且其另一端内侧面等角度均匀的分布有所述棘齿(21)；

外齿牙(23)，其在所述从动环(19)另一端的外侧面等角度均匀的分布，且所述从动环(19)外侧面的部分所述外齿牙(23)与所述传动齿轮(6)啮合连接，并且所述主架体(1)上预留了所述外齿牙(23)与所述传动齿轮(6)啮合的通道；

内齿牙(22)，其在所述驱动罩(18)内侧等角度的均匀分布；

支撑架(24)，其设置于所述驱动罩(18)的内侧，且其固定连接于所述主架体(1)内；

气缸(25)，其安装于所述支撑架(24)上，且在所述支撑架(24)上等角度的分布有4个；

轴承套(26)，其连接于所述气缸(25)的一端，且每个所述气缸(25)的端部仅连接有一个所述轴承套(26)，且两者的轴线共线设置；

联动轴(27)，其一端伸入所述轴承套(26)的内部设置，且两者轴承连接；

联动齿轮(28)，其键连接于所述联动轴(27)的中部外侧；

连接套(29)，其一端套设于所述联动轴(27)的另一端，且两者活动连接，且其另一端通过万向节与所述斜向桨叶(7)的轴相连接。

3.如权利要求2所述的一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，其特征在于：所述连接套(29)的内侧及所述联动轴(27)与连接套(29)内侧连接的端部为相互吻合嵌套的棱柱形结构，且连接套(29)外侧为圆柱形结构，并且连接套(29)与所述主架体(1)轴承连接。

4.如权利要求2所述的一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，其特征在于：所述联动齿轮(28)设置有4个，且仅有其中之一与所述驱动罩(18)内侧的内齿牙(22)啮合连接。

5.如权利要求2所述的一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，其特征在于：所述支撑架(24)由圆盘结构和杆状结构构成，且两者轴线共线，并且杆状结构固定连接于所述主架体(1)的内部，并且气缸(25)等角度分布于圆盘结构上。

6.如权利要求1所述的一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，其特征在于：所述传动齿轮(6)设置有2个，且2个所述传动齿轮(6)关于所述主架体(1)的轴线对称设置。

7.如权利要求2所述的一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，其特征在于：所述架体驱动机构(2)、视觉检测组件(8)、摄像头及距离传感器组件(14)、伺服电机(17)和气缸(25)均由所述主架体(1)内部设置的处理器控制，且所述主架体(1)内部设置有供架体驱动机构(2)、视觉检测组件(8)、摄像头及距离传感器组件(14)、伺服电机(17)和气缸(25)运行的供电设备，所述缓冲防撞管(9)与其连接主架体(1)最近一侧的距离大于视觉检测组件(8)与其连接主架体(1)最近一侧的距离。

8.如权利要求1所述的一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，其特征在于：所述防撞辊(3)的外侧设置为弹性材质，且其位置与所述管罩(5)的位置错开设置。

9.如权利要求2所述的一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人，其特征在于：在每个所述连轴(16)上均键连接有2个所述传动齿轮(6)，且仅有其中之一与所述外齿牙(23)啮合，并且该传动齿轮(6)设置于主架体(1)靠近视觉检测组件(8)的一侧。

10.根据权利要求2所述的一种可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人的使用方法，其特征在于：

步骤一：将该可自动避让水下障碍物的矿产勘查机器人放入水下，通过所述主架体(1)内部设置的供电设备使得架体驱动机构(2)带动主架体(1)移动；

步骤二：在所述主架体(1)移动时，通过视觉检测组件(8)，可观测的方式勘查矿产的情况；

步骤三：当有其他装置或鱼类朝主架体(1)移动时，主架体(1)内部的处理器根据摄像头及距离传感器组件(14)的反馈，快速的调整架体驱动机构(2)带动主架体(1)移动的方向，并且处理器控制气缸(25)运行，使得对应位置的联动齿轮(28)与内齿牙(22)啮合，之后启动伺服电机(17)；

步骤四：伺服电机(17)带动驱动罩(18)正向转动，并通过联动齿轮(28)带动对应位置的斜向桨叶(7)快速转动，进而降低主架体(1)在惯性作用下移动的距离，保证架体驱动机构(2)可快速带动主架体(1)调整移动方向，避免和其他装置及鱼类发生碰撞；

步骤五：当其他装置或鱼类速度过快，主架体(1)与其他装置或鱼类不可避免的碰撞时，通过防撞辊(3)可以使得其他装置或者鱼类与主架体(1)撞击时，瞬间改变撞击方向，并能将撞击能转化为防撞辊(3)转动的动能，进而最大程度的降低对主架体(1)本体的损害，有助于保证其在被撞击后还能继续进行作业；

步骤六：当主架体(1)在移动时，被水草缠住时，通过摄像头及距离传感器组件(14)的反馈，主架体(1)内部的处理器启动伺服电机(17)，使得伺服电机(17)带动驱动罩(18)逆向转动，进而通过棘爪(20)和棘齿(21)带动从动环(19)转动，随后通过外齿牙(23)带动传动齿轮(6)转动，以使得与传动齿轮(6)啮合的切割环(4)转动，在切割环(4)的转动下，通过离心作用，使得切割刀(11)展开，并随切割环(4)同步转动，进而对缠绕主架体(1)的水生植物进行切割，以保证主架体(1)能继续进行作业。

Images