CN116443219B - 一种水下检测机器人 - Google Patents

Abstract

一种水下检测机器人，包括检测箱，清理件，设置在检测箱的前端，清理件包括与检测箱滑动升降的清理板，清理板位于检测箱前进方向的一侧转接有摆动板，摆动板的后端设置有切割件，切割件与清理板转接；动力组件，动力组件设置在检测箱底端的驱动履带，驱动履带与检测箱滑动升降，驱动履带设置在切割件的后端，检测箱的两侧设置有螺旋泵，螺旋泵与检测箱转接，螺旋泵上设置有传动件，传动件的一端伸入检测箱传动连接有封盖，封盖与检测箱转接；检测件，位于检测箱内，检测件与封盖对应设置，检测件的一端伸出检测箱与检测箱滑接，检测件上设置有摄像头，检测件用于提供摄像头至少六个方向转动自由度。

Description

一种水下检测机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种水下检测机器人。

背景技术

在针对实地环境考察的过程中，往往需要对水体环境进行检测，虽然水下检测技术时至今日有一定的发展，但目前对于水下检测技术仍存在较大的发展前景，现有的水下检测设备，主要通过仿生机器人、滑翔机器人以及推进机器人，这三种水体检测机器人虽能在水下完成行进、拍摄、浮潜、航行等功能，但是由于水下环境复杂，杂草污物使得机器人行进困难，对水下环境检测造成障碍，因此亟待一种水下检测机器人。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下检测机器人，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种水下检测机器人，包括检测箱，

清理件，设置在所述检测箱的前端，所述清理件包括与所述检测箱滑动升降的清理板，所述清理板位于所述检测箱前进方向的一侧转接有摆动板，所述摆动板的后端设置有切割件，所述切割件与所述清理板转接；

动力组件，所述动力组件设置在所述检测箱底端的驱动履带，所述驱动履带与所述检测箱滑动升降，所述驱动履带设置在所述切割件的后端，所述检测箱的两侧设置有螺旋泵，所述螺旋泵与所述检测箱转接，所述螺旋泵上设置有传动件，所述传动件的一端伸入所述检测箱传动连接有封盖，所述封盖与所述检测箱转接；

检测件，位于所述检测箱内，所述检测件与所述封盖对应设置，所述检测件的一端伸出所述检测箱与所述检测箱滑接，所述检测件上设置有摄像头，所述检测件用于提供所述摄像头至少六个方向转动自由度。

优选的，所述清理板顶端固接有升降杆的一端，所述升降杆的另一端与所述检测箱固接，所述摆动板设置有两个，两所述摆动板相对设置在所述清理板两侧，两所述摆动板的相互靠近侧伸出所述清理板前端且抵接，所述摆动板顶端一侧穿设有第一转轴的一端，所述第一转轴的另一端伸入所述清理板与第一电机的输出轴固接，所述第一电机与所述清理板固接。

优选的，所述切割件包括固接在所述清理板内的第二电机，所述第二电机输出轴固接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮啮合有第二锥齿轮的一端，所述第二锥齿轮的另一端固接有转杆，所述转杆上由左至右依次固接有若干蜗杆，所述蜗杆啮合有蜗轮，所述蜗轮上穿设有连杆，所述连杆与所述蜗轮固接，所述连杆的一端伸入所述清理板固接有粉碎辊，所述粉碎辊与所述清理板转接。

优选的，所述传动件包括固接在所述螺旋泵外周侧的固定环，所述固定环上固接有第二转轴的一端，所述第二转轴的另一端伸入所述检测箱与第三电机输出轴固接，所述第三电机固接在所述检测箱的侧壁内，所述第二转轴上套设固接有卷轮，所述卷轮上绕设有钢丝的一端，所述检测箱内壁面与所述卷轮对应设置有转向轴，所述转向轴与所述检测箱转接，所述钢丝的另一端通过所述转向轴伸入所述检测箱与所述封盖传动连接。

优选的，所述检测箱前端与所述封盖对应开设有通槽，所述封盖将所述通槽覆盖，所述封盖的一端与所述检测箱铰接，所述封盖与所述检测箱的铰接处设置有扭簧，所述扭簧的两端分别与所述封盖和所述检测箱固接。

优选的，所述检测件包括与所述通槽对应设置的滑板，所述滑板靠近所述检测箱的一侧开设有限位槽，所述限位槽内滑接有限位杆的一端，所述限位杆的另一端与所述检测箱固接，所述滑板的另一侧固接有支撑板，所述支撑板上固接有支撑杆的一端，所述支撑杆的另一端设置有转动件。

优选的，所述转动件包括与所述支撑杆固接的安装座，所述安装座的两侧转接有转动块，所述转动块上固接有活塞杆的一端，所述活塞杆的另一端固接有球铰，两所述球铰之间设置有万向轴，所述万向轴的两侧与所述球铰对应开设有球铰槽，所述球铰的一端伸入所述球铰槽与所述万向轴可转动的固定，所述摄像头固接在所述万向轴的前端。

优选的，所述检测箱内固接有分隔板，所述分隔板的顶端固接有抽吸泵，所述抽吸泵连通有抽吸管的一端，所述抽吸管的另一端伸出所述检测箱与外部连通，所述抽吸管为可伸缩结构，所述抽吸管与所述抽吸泵之间设置有电动推杆，所述电动推杆的一端伸入所述抽吸管与所述抽吸管固接，所述抽吸管与所述检测箱的连接处套设有密封圈，所述密封圈与所述检测箱固接。

优选的，所述驱动履带的顶端固接有升降气缸的一端，所述升降气缸的另一端与所述检测箱固接，所述检测箱底端远离所述驱动履带的一端设置有夹持件。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

本发明通过在检测箱的前端设置滑动升降的清理板，在整体装置进行水下作业时，通过转动摆动板将检测箱前进方向的杂物进行排开，并且对于部分无法摆动推开的杂质，通过对应设置在摆动板后端的切割件对其进行粉碎切割，从而保障驱动履带高效稳定的在水下行驶，并结合设置在检测箱两侧的螺旋泵，螺旋泵与检测箱转接，从而实现检测箱多方向的水下移动，并且摄像头通过检测件伸出检测箱，检测件给与摄像头提供多方向的转动自由度，结合检测箱灵活移动，实现提高水箱环境检测的拍摄范围，并且封盖通过传动件控制开闭，当不需要进行拍摄时将摄像头收回检测箱，避免摄像头长时间暴露水下，而被杂质遮挡拍摄视野。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为整体装置的结构示意图；

图2为整体装置的结构剖视图；

图3为清理板的结构剖视图；

图4为检测件的结构示意图；

其中，1、检测箱；2、清理板；3、摆动板；5、螺旋泵；6、摄像头；7、升降杆；8、第一转轴；9、第一电机；10、第二电机；11、第一锥齿轮；12、第二锥齿轮；13、转杆；14、蜗杆；15、蜗轮；16、连杆；17、粉碎辊；18、固定环；19、第二转轴；20、第三电机；21、卷轮；22、钢丝；23、转向轴；24、封盖；25、扭簧；26、滑板；27、限位杆；28、支撑板；29、支撑杆；30、万向轴；31、转动块；32、活塞杆；33、球铰；34、分隔板；35、抽吸泵；36、抽吸管；37、电动推杆；38、密封圈；39、升降气缸；40、驱动履带；41、夹爪；42、桨翼；43、安装座。

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做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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例：一种水下检测机器人，包括检测箱1，

清理件，设置在检测箱1的前端，清理件包括与检测箱1滑动升降的清理板2，清理板2位于检测箱1前进方向的一侧转接有摆动板3，摆动板3的后端设置有切割件，切割件与清理板2转接；

动力组件，动力组件包括设置在检测箱1底端的驱动履带40，驱动履带40与检测箱1滑动升降，驱动履带40设置在切割件的后端，检测箱1的两侧设置有螺旋泵5，螺旋泵5与检测箱1转接，螺旋泵5上设置有传动件，传动件的一端伸入检测箱1传动连接有封盖24，封盖24与检测箱1转接；

检测件，位于检测箱1内，检测件与封盖24对应设置，检测件的一端伸出检测箱1与检测箱1滑接，检测件上设置有摄像头6，检测件用于提供摄像头6至少六个方向转动自由度。

本发明通过在检测箱1的前端设置滑动升降的清理板2，在整体装置进行水下作业时，通过转动摆动板3将检测箱1前进方向的杂物进行排开，并且对于部分无法摆动推开的杂质，通过对应设置在摆动板3后端的切割件对其进行粉碎切割，从而保障驱动履带40高效稳定的在水下行驶，并结合设置在检测箱1两侧的螺旋泵5，螺旋泵5与检测箱1转接，从而实现检测箱1多方向的水下移动，并且摄像头6通过检测件伸出检测箱1，检测件给与摄像头6提供多方向的转动自由度，结合检测箱1灵活移动，实现提高水箱环境检测的拍摄范围，并且封盖24通过传动件控制开闭，当不需要进行拍摄时将摄像头6收回检测箱1，避免摄像头6长时间暴露水下，而被杂质遮挡拍摄视野。

进一步的，清理板2顶端固接有升降杆7的一端，升降杆7的另一端与检测箱1固接，摆动板3设置有两个，两摆动板3相对设置在清理板2两侧，两摆动板3的相互靠近侧伸出清理板2前端且抵接，摆动板3顶端一侧穿设有第一转轴8的一端，第一转轴8的另一端伸入清理板2与第一电机9的输出轴固接，第一电机9与清理板2固接。

通过第一电机9驱动第一转轴8转动，第一转轴8带动摆动板3旋转，将检测箱1前端的杂质污物拨开，不仅降低对驱动履带40行驶方向的影响，还可以有效清洁检测环境，延长驱动履带40的工作时长。

进一步的，切割件包括固接在清理板2内的第二电机10，第二电机10输出轴固接有第一锥齿轮11，第一锥齿轮11啮合有第二锥齿轮12的一端，第二锥齿轮12的另一端固接有转杆13，转杆13上由左至右依次固接有若干蜗杆14，蜗杆14啮合有蜗轮15，蜗轮15上穿设有连杆16，连杆16与蜗轮15固接，连杆16的一端伸入清理板2固接有粉碎辊17，粉碎辊17与清理板2转接。

当部分无法通过摆动杆拨除的杂质出现在检测箱1行驶前端时，启动第二电机10，第二电机10带动第一锥齿轮11转动，第一锥齿轮11驱动第二锥齿轮12以及转杆13转动，转杆13带动蜗杆14，蜗杆14带动蜗轮15转动通过固接在蜗轮15上的连杆16带动若干粉碎辊17转动将杂质切割，并且转动的粉碎辊17在粉碎切割的同时自然的将杂质排出，避免驱动履带40被杂质影响。

进一步的，传动件包括固接在螺旋泵5外周侧的固定环18，固定环18上固接有第二转轴19的一端，第二转轴19的另一端伸入检测箱1与第三电机20输出轴固接，第三电机20固接在检测箱1的侧壁内，第二转轴19上套设固接有卷轮21，卷轮21上绕设有钢丝22的一端，检测箱1内壁面与卷轮21对应设置有转向轴23，转向轴23与检测箱1转接，钢丝22的另一端通过转向轴23伸入检测箱1与封盖24传动连接。

通过启动第三电机20，第三电机20固接在检测箱1内并且外壁面设置有防水层，第三电机20带动第二转轴19转动将卷轮21上的钢丝22收卷，通过转向轴23转向拉动封盖24移动，从而将检测箱1开启。

进一步的，检测箱1前端与封盖24对应开设有通槽，封盖24将通槽覆盖，封盖24的一端与检测箱1铰接，封盖24与检测箱1的铰接处设置有扭簧25，扭簧25的两端分别与封盖24和检测箱1固接。在第三电机20关闭时，在扭簧25作用下封盖24复位将检测箱1关闭，降低摄像头6被污染的可能，本技术方案中第三电机20收卷钢丝22的同时控制螺旋泵5的转动方向，当检测箱1在水底通过驱动履带40行驶时，可关闭螺旋泵5并通过第三电机20转动收卷从而封盖24开启，避免第三电机20转动过程中因螺旋泵5开启的检测箱1行驶不稳定。

进一步的，检测件包括与通槽对应设置的滑板26，滑板26靠近检测箱1的一侧开设有限位槽，限位槽内滑接有限位杆27的一端，限位杆27的另一端与检测箱1固接，滑板26的另一侧固接有支撑板28，支撑板28上固接有支撑杆29的一端，支撑杆29的另一端设置有转动件。

通过在滑板26与检测箱1内壁面之间设置电动伸缩杆(图中未示出)，当封盖24开启时通过电动伸缩杆伸出滑块，将摄像头6伸出检测箱1，本技术方案中电动推杆37，升降杆7以及电动伸缩杆均采用波霖防水推杆。

进一步的，转动件包括与支撑杆29固接的安装座43，安装座43的两侧转接有转动块31，转动块31上固接有活塞杆32的一端，活塞杆32的另一端固接有球铰33，两球铰33之间设置有万向轴30，万向轴30的两侧与球铰33对应开设有球铰33槽，球铰33的一端伸入球铰33槽与万向轴30可转动的固定，摄像头6固接在万向轴30的前端。

通过在安装座43内固接有驱动两转动块31转动的第四电机(图中未示出)，通过转动块31转动带动活塞杆32和球铰33转动，从而将万向轴30的一侧偏移，结合外部设置的末端遥控程序控制转动块31的转动和活塞杆32的伸缩，实现万向轴30上固定的摄像头6，多方位的拍摄范围,并且检测箱1的后端固接有转动桨翼42，在检测箱1移动控制移动方向同时保障拍摄平稳。

进一步的，检测箱1内固接有分隔板34，分隔板34的顶端固接有抽吸泵35，抽吸泵35连通有抽吸管36的一端，抽吸管36的另一端伸出检测箱1与外部连通，抽吸管36为可伸缩结构，抽吸管36与抽吸泵35之间设置有电动推杆37，电动推杆37的一端伸入抽吸管36与抽吸管36固接，抽吸管36与检测箱1的连接处套设有密封圈38，密封圈38与检测箱1固接。

进一步的，驱动履带40的顶端固接有升降气缸39的一端，升降气缸39的另一端与检测箱1固接，检测箱1底端远离驱动履带40的一端设置有夹持件。

通过在可伸缩的抽吸管36内固接电动推杆37，并且电动推杆37的另一端固接在检测箱1内，在抽吸管36进行抽吸采样时，通过电动推杆37带动抽吸管36伸入水底进行取样，并且本技术方案中夹持件为常见的可用于水下作业的夹爪41，在抽吸管36的伸出端设置有伸缩堆叠的另一抽吸管(图中未标注)，通过夹爪41夹取该抽吸管36并拉伸，从而实现多角度抽吸作业，提高环境采用检测范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种水下检测机器人，其特征在于：包括检测箱(1)，

清理件，设置在所述检测箱(1)的前端，所述清理件包括与所述检测箱(1)滑动升降的清理板(2)，所述清理板(2)位于所述检测箱(1)前进方向的一侧转接有摆动板(3)，所述摆动板(3)的后端设置有切割件，所述切割件与所述清理板(2)转接；

动力组件，所述动力组件包括设置在所述检测箱(1)底端的驱动履带(40)，所述驱动履带(40)与所述检测箱(1)滑动升降，所述驱动履带(40)设置在所述切割件的后端，所述检测箱(1)的两侧设置有螺旋泵(5)，所述螺旋泵(5)与所述检测箱(1)转接，所述螺旋泵(5)上设置有传动件，所述传动件的一端伸入所述检测箱(1)传动连接有封盖(24)，所述封盖(24)与所述检测箱(1)转接；

检测件，位于所述检测箱(1)内，所述检测件与所述封盖(24)对应设置，所述检测件的一端伸出所述检测箱(1)与所述检测箱(1)滑接，所述检测件上设置有摄像头(6)，所述检测件用于提供所述摄像头(6)至少六个方向转动自由度。

2.根据权利要求1所述的水下检测机器人，其特征在于：所述清理板(2)顶端固接有升降杆(7)的一端，所述升降杆(7)的另一端与所述检测箱(1)固接，所述摆动板(3)设置有两个，两所述摆动板(3)相对设置在所述清理板(2)两侧，两所述摆动板(3)的相互靠近侧伸出所述清理板(2)前端且抵接，所述摆动板(3)顶端一侧穿设有第一转轴(8)的一端，所述第一转轴(8)的另一端伸入所述清理板(2)与第一电机(9)的输出轴固接，所述第一电机(9)与所述清理板(2)固接。

3.根据权利要求1所述的水下检测机器人，其特征在于：所述切割件包括固接在所述清理板(2)内的第二电机(10)，所述第二电机(10)输出轴固接有第一锥齿轮(11)，所述第一锥齿轮(11)啮合有第二锥齿轮(12)的一端，所述第二锥齿轮(12)的另一端固接有转杆(13)，所述转杆(13)上由左至右依次固接有若干蜗杆(14)，所述蜗杆(14)啮合有蜗轮(15)，所述蜗轮(15)上穿设有连杆(16)，所述连杆(16)与所述蜗轮(15)固接，所述连杆(16)的一端伸入所述清理板(2)固接有粉碎辊(17)，所述粉碎辊(17)与所述清理板(2)转接。

4.根据权利要求1所述的水下检测机器人，其特征在于：所述传动件包括固接在所述螺旋泵(5)外周侧的固定环(18)，所述固定环(18)上固接有第二转轴(19)的一端，所述第二转轴(19)的另一端伸入所述检测箱(1)与第三电机(20)输出轴固接，所述第三电机(20)固接在所述检测箱(1)的侧壁内，所述第二转轴(19)上套设固接有卷轮(21)，所述卷轮(21)上绕设有钢丝(22)的一端，所述检测箱(1)内壁面与所述卷轮(21)对应设置有转向轴(23)，所述转向轴(23)与所述检测箱(1)转接，所述钢丝(22)的另一端通过所述转向轴(23)伸入所述检测箱(1)与所述封盖(24)传动连接。

5.根据权利要求4所述的水下检测机器人，其特征在于：所述检测箱(1)前端与所述封盖(24)对应开设有通槽，所述封盖(24)将所述通槽覆盖，所述封盖(24)的一端与所述检测箱(1)铰接，所述封盖(24)与所述检测箱(1)的铰接处设置有扭簧(25)，所述扭簧(25)的两端分别与所述封盖(24)和所述检测箱(1)固接。

6.根据权利要求5所述的水下检测机器人，其特征在于：所述检测件包括与所述通槽对应设置的滑板(26)，所述滑板(26)靠近所述检测箱(1)的一侧开设有限位槽，所述限位槽内滑接有限位杆(27)的一端，所述限位杆(27)的另一端与所述检测箱(1)固接，所述滑板(26)的另一侧固接有支撑板(28)，所述支撑板(28)上固接有支撑杆(29)的一端，所述支撑杆(29)的另一端设置有转动件。

7.根据权利要求6所述的水下检测机器人，其特征在于：所述转动件包括与所述支撑杆(29)固接的安装座(43)，所述安装座(43)的两侧转接有转动块(31)，所述转动块(31)上固接有活塞杆(32)的一端，所述活塞杆(32)的另一端固接有球铰(33)，两所述球铰(33)之间设置有万向轴(30)，所述万向轴(30)的两侧与所述球铰(33)对应开设有球铰(33)槽，所述球铰(33)的一端伸入所述球铰(33)槽与所述万向轴(30)可转动的固定，所述摄像头(6)固接在所述万向轴(30)的前端。

8.根据权利要求7所述的水下检测机器人，其特征在于：所述检测箱(1)内固接有分隔板(34)，所述分隔板(34)的顶端固接有抽吸泵(35)，所述抽吸泵(35)连通有抽吸管(36)的一端，所述抽吸管(36)的另一端伸出所述检测箱(1)与外部连通，所述抽吸管(36)为可伸缩结构，所述抽吸管(36)与所述抽吸泵(35)之间设置有电动推杆(37)，所述电动推杆(37)的一端伸入所述抽吸管(36)与所述抽吸管(36)固接，所述抽吸管(36)与所述检测箱(1)的连接处套设有密封圈(38)，所述密封圈(38)与所述检测箱(1)固接。

9.根据权利要求1所述的水下检测机器人，其特征在于：所述驱动履带(40)的顶端固接有升降气缸(39)的一端，所述升降气缸(39)的另一端与所述检测箱(1)固接，所述检测箱(1)底端远离所述驱动履带(40)的一端设置有夹持件。