CN205521421U - 一种水下作业机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水下作业机器人领域。一种水下作业机器人，包括艇体，艇体上安装有喷水推进装置和工作装置，所述喷水推进装置包括多组对称设置的喷射口，每组喷射口对称安装在艇体上，所述喷射口连通安装在艇体内的水泵；所述工作装置包括两瓣呈弧形的夹爪，夹爪相向设置且铰接在艇体底部，夹爪的背部与艇体之间还设有驱动杆。本实用新型具有结构简单、制造成本低、控制操作方便的特点，能够适应水下各种领域作业中，具有较强的适应性。
Description
技术领域
本实用新型涉及水下作业机器人领域，特别是一种高效的水下作业、探寻无人机械设备。
背景技术
无人遥控潜水器，也称水下机器人。它的工作方式是由水面母船上的工作人员，通过连接潜水器的脐带提供动力，操纵或控制潜水器，通过水下电视、声呐等专用设备进行观察，还能通过机械手，进行水下作业。
带缆遥控水下作业机器人是一种日益广泛应用于海洋、河流与湖泊等水下环境动态监测的水下探测装置，它在水下地貌与海洋物理特征观测、水下环境调查、水下结构物检查中有着特殊的用途。带缆遥控水下作业机器人通常由脐带缆、水下作业机器人和作为水下作业机器人轨迹与姿态控制机构的控制螺旋桨或喷水推进器等组成。如何在保证水下作业机器人姿态稳定的前提下使其能按照所要求的测量轨迹与姿态要求快速灵活地对其进行有效的操纵，是能否开发出一种经济实用、具有市场价值的带缆遥控水下作业机器人的关键。
目前，水下机器人多采用单一的固定的螺旋桨或喷水推进器，或者采用多角度活动的螺旋桨或喷水推进器实现位置移动或者姿态调节；但是这种结构方式和控制方式复杂且调节不方便，还增加了制造的成本和使用的难度，也增加水下取物的难度。
实用新型内容
本实用新型的发明目的是，针对上述问题，提供一种水下作业机器人，具有位置移动方便和姿态调节简单、方便探寻取物的特点。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种水下作业机器人，包括艇体，艇体上安装有喷水推进装置和工作装置，所述喷水推进装置包括多组对称设置的喷射口，每组喷射口对称安装在艇体上，所述喷射口连通安装在艇体内的水泵；所述工作装置包括两瓣呈弧形的夹爪，夹爪相向设置且铰接在艇体底部，夹爪的背部与艇体之间还设有驱动杆。
这里喷水推进装置通过设置多组喷射口，分别设置在艇体各个方向上，且对应各空间方位，这样通过控制喷射口的开关和喷射量，即可以实现艇体的位置移动和姿态调节，在控制方式和制造成本上较现有的水下作业装置具有更低成本，且制造更方便，方便调节控制的优点。同时，在艇体底部设置有夹爪，能够方便抓取物体。
优选的，所述夹爪为半球形结构，夹爪之间能够形成抓取腔室。抓取腔室可以是密封的腔室，这样设置使得工作装置可以实现对各种物品抓取或者提取样品，例如淤泥、腐烂物体等，且能够保证其在上升水面时，保证不会被水流冲洗，从而被破坏；保证了物品或样品可以真实还原。这样使得本装置可以应用到水下各种领域作业中，具有较强的适应性。
优选的，所述夹爪呈筛网状的半球形结构。这样夹爪在抓取物体时，可以通过夹爪上的筛孔冲洗掉抓取到的淤泥，减少携带的重量，有利于本装置上升。同时半球形结构有利于抓取数量较多的零碎物体。
优选的，所述每组喷射口至少有两个喷射口，每组喷射口通过分别多路控制阀连通水泵。这样在同一组喷射口中，可以通过多路控制阀实行单个射口开闭，或者同时打开，方便控制调节。
优选的，所述艇体上设有多自由度的关节机械手臂，机械手臂末端设有抓手。进一步的，所述机械手臂末端还设有冲洗口，所述冲洗口通过控制阀连通水泵。冲洗口可以喷射高速水流，可以方便除去水下物品表面的淤泥或杂物，避免破坏探测到的物品。
优选的，所述艇体底部或艇体上部设有探照灯。探照灯用于提供水下照明，方便在黑暗环境下进行探索。
优选的，所述艇体上连接有防水的控制电缆。控制电缆可以用于实时传递通讯信号，同时也有利于艇体上升回收，避免被湍急水流冲走。
优选的，所述艇体上设有观察窗，观察窗内对应设置有观察摄像头。进一步的，所述观察窗呈环形设置在艇体上，所述观察摄像头设置在艇体内环形滑道上。这样观察摄像头可以进行360°的全视角观测，方便水上人员对水下艇体周围环境进行全方位的了解。
由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
1.本实用新型具有结构简单、制造成本低、控制操作方便的特点，能够适应水下各种领域作业中，具有较强的适应性。
2.本实用新型半球形结构的机械抓手可以实现对各种物品抓取或者提取样品，例如淤泥、腐烂物体等，且能够保证其在上升水面时，保证不会被水流冲洗，从而被破坏；保证了物品或样品可以真实还原。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
附图中，1-艇体、2-喷水推进装置、3-工作装置、4-机械手臂、5-抓手、6-冲洗口、7-观察窗、8-观察摄像头、9-环形滑道、10-探照灯、11-控制电缆、12-上下喷射口、13-左右喷射口、14-前后喷射口、15-夹爪、16-驱动杆。
具体实施方式
本实用新型公开了一种水下作业机器人，包括艇体，艇体上安装有喷水推进装置和工作装置，所述喷水推进装置包括多组对称设置的喷射口，每组喷射口对称安装在艇体上，所述喷射口连通安装在艇体内的水泵；所述工作装置包括两瓣呈弧形的夹爪，夹爪相向设置且铰接在艇体底部，夹爪的背部与艇体之间还设有驱动杆。
上述方案中喷水推进装置通过设置多组喷射口，分别设置在艇体各个方向上，且对应各空间方位，这样通过控制喷射口的开关和喷射量，即可以实现艇体的位置移动和姿态调节，在控制方式和制造成本上较现有的水下作业装置具有更低成本，且制造更方便，方便调节控制的优点。同时，在艇体底部设置有夹爪，能够方便抓取物体。
以下结合附图对实用新型的具体实施进一步说明。
如图1所示，水下作业机器人包括艇体11，艇体11上安装有喷水推进装置2和工作装置3。喷水推进装置2包括多组对称设置的喷射口，包括上下喷射口12、左右喷射口13、前后喷射口14；每组喷射口对称安装在艇体11上，喷射口连通安装在艇体11内的水泵，其中每组喷射口有两个喷射口，每组喷射口通过分别多路控制阀连通水泵。这样喷射口可以对应到艇体1的六个方向，方便调节操控，当然还可以设置对应其他方向的喷射口，方便不同姿态调节；这里可以通过多路控制阀实行单个喷射口开闭，或者同时打开，方便控制调节。其中，工作装置3包括两瓣呈弧形的夹爪15，夹爪15相向设置且铰接在艇体1底部，夹爪15的背部与艇体1之间还设有驱动杆16；两夹爪15之间可以形成夹装结构。具体的，夹爪15为半球形结构，夹爪15之间能够形成抓取腔室。这样设置使得工作装置3可以实现对各种物品抓取或者提取样品，例如淤泥、腐烂物体等，且能够保证其在上升水面时，保证不会被水流冲洗，从而被破坏；保证了物品或样品可以真实还原。这样使得本装置可以应用到水下各种领域作业中，具有较强的适应性。
这里提供另一个方案，夹爪15也可以呈筛网状的半球形结构。这样夹爪15在抓取物体时，可以通过夹爪15上的筛孔冲洗掉抓取到的淤泥，减少携带的重量，有利于本装置上升。同时半球形结构有利于抓取数量较多的零碎物体。
这里，艇体1上设有多自由度的关节机械手臂4，机械手臂4末端设有抓手5。机械手臂4末端还设有冲洗口6，冲洗口6通过控制阀连通水泵。冲洗口6可以喷射高速水流，可以方便除去水下物品表面的淤泥或杂物，避免破坏探测到的物品。
这里，艇体1底部或艇体1上部设有探照灯10。探照灯10用于提供水下照明，方便在黑暗环境下进行探索。
这里，艇体1上连接有防水的控制电缆11。控制电缆11可以用于实时传递通讯信号，同时也有利于艇体1上升回收，避免被湍急水流冲走。
这里，艇体1上设有观察窗7，观察窗7内对应设置有观察摄像头8。观察窗7呈环形设置在艇体1上，观察摄像头8设置在艇体1内环形滑道9上。这样观察摄像头8可以进行360°的全视角观测，方便水上人员对水下艇体1周围环境进行全方位的了解。
上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。
Claims (10)
1.一种水下作业机器人，包括艇体，艇体上安装有喷水推进装置和工作装置，其特征在于：所述喷水推进装置包括多组对称设置的喷射口，每组喷射口对称安装在艇体上，喷射口连通安装在艇体内的水泵；所述工作装置包括两瓣呈弧形的夹爪，夹爪相向设置且铰接在艇体底部，夹爪的背部与艇体之间还设有驱动杆。
2.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于：所述夹爪为半球形结构，夹爪之间能够形成抓取腔室。
3.根据权利要求1或2所述的一种水下作业机器人，其特征在于：所述夹爪呈筛网状的半球形结构。
4.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于：所述每组喷射口至少有两个喷射口，喷射口通过分别多路控制阀连通水泵。
5.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于：所述艇体上设有多自由度的关节机械手臂，机械手臂末端设有抓手。
6.根据权利要求5所述的一种水下作业机器人，其特征在于：所述机械手臂末端还设有冲洗口，所述冲洗口通过控制阀连通水泵。
7.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于：所述艇体底部或艇体上部设有探照灯。
8.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于：所述艇体上连接有防水的控制电缆。
9.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于：所述艇体上设有观察窗，观察窗内对应设置有观察摄像头。
10.根据权利要求9所述的一种水下作业机器人，其特征在于：所述观察窗呈环形设置在艇体上，所述观察摄像头设置在艇体内环形滑道上。
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