CN205594452U - 多功能水上机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多功能水上机器人，包括机器人本体、摄像装置、捕捞装置、行走装置和控制单元，捕捞装置、摄像装置、行走装置分别与控制单元连接，机器人本体包括机器人躯体、罩设在机器人躯体上方的透明壳体以及多条分布在机器人躯体周围的肢体，于机器人躯体和肢体之间连接有一靠近捕捞装置的收纳网，肢体上安装有具有防水功能的红外线感应器，红外线感应器与控制单元连接，肢体至少包括两条前肢体、两条后肢体和两条分别位于相应的前肢体和后肢体之间的摆动肢体。本实用新型多功能水上机器人，结构新颖，动作灵活，具有清理垃圾、捕捞近海海产品、水上取景等多种功能，适用性强。

Description

多功能水上机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体涉及的是一种多功能水上机器人。

背景技术

由于水上作业(如水上垃圾清理、水产品捕捞等)的环境特殊，现有的一些相应的水上设备大多需要人工操作，在天气寒冷、水污染严重等条件恶劣的情况下，工人的劳动强度过大，工作效率低，工作成本也相应增加，因此有一些水上作业的机器人应运而生，但这些水上机器人的功能相对单一，比如一种水下清淤机器人(申请号为201510959660.7)专用于淤泥清洁作业，水下捕捞机器人(申请号为201510948527.1)专用于水下捕捞作业，大多数水上作业的机器人都是针对特定的功能设计而成，无法满足各种水上作业的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能水上机器人，结构新颖，动作灵活，具有清理垃圾、捕捞近海海产品、水上取景等多种功能，适用性强。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

多功能水上机器人，包括机器人本体、摄像装置、捕捞装置、行走装置和控制单元，所述机器人本体包括机器人躯体、罩设在所述机器人躯体上方的透明壳体以及多条分布在所述机器人躯体周围的肢体，所述机器人躯体和所述透明壳体之间形成有容纳腔，于所述机器人躯体和所述肢体之间连接有一靠近所述捕捞装置的收纳网，所述肢体上安装有具有防水功能的红外线感应器，所述红外线感应器与所述控制单元连接，各条所述肢体的一端与所述机器人躯体可拆卸地连接，各条所述肢体的另一端分别设置有一漂浮体，所述肢体至少包括两条前肢体、两条后肢体和两条分别位于相应的前肢体和后肢体之间的摆动肢体，所述捕捞装置安装在所述前肢体上，所述行走装置安装在所述摆动肢体上，所述捕捞装置、所述摄像装置、所述行走装置分别与所述控制单元连接。

所述前肢体、所述后肢体和所述摆动肢体分别一一对称设置在所述机器人躯体的两侧，所述漂浮体为漂浮球或者漂浮板。

所述后肢体之间架设有一用于搭救落水者的漂浮杆。

所述控制单元包括用于接收和发送控制指令的单片机、用于远程遥控所述机器人本体的遥控器以及用于显示图像的计算机，所述遥控器与所述单片机的输入端连接，所述单片机与所述计算机双向通讯连接，所述单片机设置在所述机器人躯体内。

所述摄像装置位于所述容纳腔内，所述摄像装置包括安装在所述机器人躯体上的底座，所述底座上设有摄像头。

所述摄像装置安装在所述透明壳体的上方，所述摄像装置包括安装在所述透明壳体上的底座，所述底座上设有摄像头。

所述捕捞装置包括分别安装在所述前肢体上可在竖直面转动的舵机以及捕捞网兜，所述捕捞网兜具有对应设置的两个把手，两个所述把手分别固定在对应的所述舵机的输出轴上，所述舵机分别通过舵机驱动电路与所述控制单元的输出端连接。

所述捕捞装置还包括分别安装在所述前肢体上可在水平面转动的舵机以及可将垃圾清扫至所述捕捞网兜附近的摆臂，所述摆臂分别与对应的所述舵机的输出轴连接，所述舵机分别通过舵机驱动电路与所述控制单元的输出端连接。

所述行走装置包括两组分别安装在所述摆动肢体上的螺旋桨以及分别驱动各个所述螺旋桨旋转的螺旋电机，所述螺旋电机分别通过电机驱动电路与所述控制单元的输出端连接。

所述行走装置还包括GPS自动导航仪，所述GPS自动导航仪安装在所述容纳腔内，所述GPS自动导航仪与所述控制单元的输入端连接。

采用上述结构后，本实用新型多功能水上机器人，具有以下功能：

(1)肢体上的漂浮体提供足够的浮力使得机器人本体克服自重的重力漂浮在水面上，红外线感应器能够探测到水面上的垃圾或者漂浮物，并将探测信息发送给控制单元，控制单元控制行走装置的行走方向和路径，将机器人本体移动到水面上有垃圾或者漂浮物的位置，再控制捕捞装置对垃圾或者漂浮物进行捕捞，并将捕捞到的垃圾或者漂浮物转移到空间较大的收纳网中，从而完成水面清理工作。

(2)该多功能水上机器人还可用于浅海区域的海产品捕捞工作，及时快速地运回刚捕捞到的海产品，这样有效地保证了海产品的新鲜程度。

(3)该多功能水上机器人能在水面上稳定漂浮，摄像装置可以实现远程摄像，从而帮助摄影者实现远距离水上取景。

因此，本实用新型多功能水上机器人，结构新颖，动作灵活，具有清理垃圾、捕捞近海海产品、水上取景等多种功能，适用性强。

进一步，所述捕捞装置还包括分别安装在所述前肢体上可在水平面转动的舵机以及可将垃圾清扫至所述捕捞网兜附近的摆臂，所述摆臂分别与对应的所述舵机的输出轴连接，所述舵机分别通过舵机驱动电路与所述控制单元的输出端连接。借助摆臂在水平面上的转动，摆臂可将在摆臂转动直径范围内的垃圾推扫到捕捞网兜附近，提高了清扫效率。

进一步，所述行走装置还包括GPS自动导航仪，所述GPS自动导航仪安装在所述容纳腔内，所述GPS自动导航仪与所述控制单元的输入端连接。GPS自动导航仪能够进行该水上机器人的定位并帮助该水上机器人顺利到达目的区域进行垃圾清扫工作。

附图说明

图1为本实用新型中实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型多功能水上机器人的工作原理示意图；

图3为本实用新型中实施例二的结构示意图。

图中：

机器人本体 1 机器人躯体 2

透明壳体 3 漂浮球 4

前肢体 51 安装板 511

后肢体 52 漂浮杆 521

摆动肢体 53 收纳网 6

红外线感应器 7 底座 81

摄像头 82 第一舵机 91

捕捞网兜 92 第二舵机 93

摆臂 94 螺旋桨 11a

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

实施例一

多功能水上机器人，如图1-图2所示，包括机器人本体1、摄像装置、捕捞装置、行走装置和控制单元，机器人本体1包括机器人躯体2、罩设在机器人躯体2上方的透明壳体3以及六条分布在机器人躯体2周围的肢体，机器人躯体2和透明壳体3之间形成有容纳腔，各条肢体的一端与机器人躯体2可拆卸式地连接，各条肢体的另一端分别设置有一为机器人本体1提供浮力的漂浮球4，肢体与机器人躯体2可拆卸的连接方式为公知的可拆卸方式，如用螺丝将肢体与机器人躯体锁紧等，这样方便肢体的维修和更换。六条肢体分别为两条前肢体51、两条后肢体52和两条分别位于相应的前肢体51和后肢体52之间的摆动肢体53，前肢体51、后肢体52和摆动肢体53分别一一对称设置在机器人躯体2的两侧。于机器人躯体2和前肢体51之间连接有一收纳网6，收纳网6的一侧固定在机器人躯体2的底部，收纳网6的另一侧固定在前肢体51上。肢体由不锈钢制成，能够防止肢体长期浸泡在水中生锈变形。

控制单元包括用于接收和发送控制指令的单片机、用于远程遥控机器人本体的遥控器以及用于显示图像的计算机，遥控器与单片机的输入端连接，通过遥控器可远程对摄像装置、捕捞装置和行走装置进行控制，单片机与计算机双向通讯连接，单片机设置在机器人躯体2内。

前肢体51靠近其漂浮球4的位置上安装有具有防水功能的红外线感应器7，红外线感应器7与单片机的输入端连接，摄像装置位于容纳腔内，摄像装置包括安装在机器人躯体2上的底座81和安装在底座81上的摄像头82，摄像头82与单片机双向通讯连接。后肢体52之间架设有一用于搭救落水者的漂浮杆521，落水者可手扶在漂浮杆521上，借助该多功能水上机器人的动力被转移到岸边，提高落水者的生还机率。

捕捞装置包括两个输出轴可在竖直面转动的第一舵机91以及位于两条前肢体之间的捕捞网兜92，前肢体51之间连接有一安装板511，两个第一舵机91分别固定在安装板511的两端上，捕捞网兜92为具有钢丝架的尼龙网兜，牢固性好，耐用性强，捕捞网兜92设置在收纳网6的前端，捕捞网兜92的后侧设置有两个把手，两个把手分别固定在对应的第一舵机91的输出轴上，两个第一舵机91通过舵机驱动电路与单片机的输出端连接。捕捞网兜92用于捕捞水面上的垃圾或者漂浮物，当第一舵机91的输出轴在竖直面向上转动时，将带动捕捞网兜92向上翻转，翻转超过90度时，捕捞网兜92内的垃圾或者漂浮物将刚好倒入靠近其后端的收纳网6内，完成垃圾的转移。

行走装置包括两组分别安装在摆动肢体53上的螺旋桨11a以及分别驱动各个螺旋桨11a旋转的螺旋电机，每组螺旋桨11a包括有两个上下并列设置的螺旋桨，螺旋电机分别通过电机驱动电路与单片机的输出端连接，当两组螺旋桨11a同时正向旋转或者反向旋转时，可驱动机器人本体1前进、后退，当其中一组螺旋桨11a旋转时，可控制机器人本体1向左或者向右移动。

采用上述结构后，本实用新型多功能水上机器人，具有以下功能：

(1)肢体上的漂浮球4提供足够的浮力使得机器人本体1克服自重的重力漂浮在水面上，红外线感应器7能够探测到水面上的垃圾或者漂浮物，并将探测信息发送给单片机，单片机控制行走装置的行走方向和路径，将机器人本体1移动到水面上有垃圾或者漂浮物的位置，再控制第一舵机91的运作，使得捕捞网兜92对垃圾或者漂浮物进行捕捞，并将捕捞到的垃圾或者漂浮物转移到空间较大的收纳网6中，从而完成水面清理工作。

(2)该多功能水上机器人还可用于浅海区域的海产品捕捞工作，及时快速地运回刚捕捞到的海产品，这样有效地保证了海产品的新鲜程度。

(3)该多功能水上机器人能在水面上稳定漂浮，摄像装置可以实现远程摄像，并将捕捉到的画面通过单片机传送给计算机，显示出拍摄画面，从而帮助摄影者实现远距离水上取景。

实施例二

如图2-图3所示，本实施例与实施例一的区别在于：摄像装置安装在透明壳体3的上方，摄像装置包括安装在透明壳体3上的底座81和安装在底座81上的摄像头82，摄像头82与单片机双向通讯连接。

捕捞装置还包括分别安装在前肢体51的漂浮球4上可在水平面转动的第二舵机93以及可将垃圾清扫至捕捞网兜92附近的摆臂94，摆臂94分别与对应的第二舵机93的输出轴连接，第二舵机93分别通过舵机驱动电路与单片机的输出端连接。当第二舵机93的输出轴在水平面上转动时，可带动摆臂94在水平面上转动，摆臂94可将在摆臂94转动直径范围内的垃圾推扫到捕捞网兜92附近，提高了清扫效率。

行走装置还包括GPS自动导航仪，GPS自动导航仪安装在容纳腔内，GPS自动导航仪与单片机的输入端连接。GPS自动导航仪能够进行该水上机器人的定位并帮助该水上机器人顺利到达目的区域进行垃圾清扫工作。

因此，本实用新型多功能水上机器人，结构新颖，动作灵活，具有清理垃圾、捕捞近海海产品、水上取景、水中施救等多种功能，适用性强。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.多功能水上机器人，包括机器人本体、摄像装置、捕捞装置、行走装置和控制单元，其特征在于：所述机器人本体包括机器人躯体、罩设在所述机器人躯体上方的透明壳体以及多条分布在所述机器人躯体周围的肢体，所述机器人躯体和所述透明壳体之间形成有容纳腔，于所述机器人躯体和所述肢体之间连接有一靠近所述捕捞装置的收纳网，所述肢体上安装有具有防水功能的红外线感应器，所述红外线感应器与所述控制单元连接，各条所述肢体的一端与所述机器人躯体可拆卸地连接，各条所述肢体的另一端分别设置有一漂浮体，所述肢体至少包括两条前肢体、两条后肢体和两条分别位于相应的前肢体和后肢体之间的摆动肢体，所述捕捞装置安装在所述前肢体上，所述行走装置安装在所述摆动肢体上，所述摄像装置、所述捕捞装置、所述行走装置分别与所述控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述前肢体、所述后肢体和所述摆动肢体分别一一对称设置在所述机器人躯体的两侧，所述漂浮体为漂浮球或者漂浮板。

3.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述后肢体之间架设有一用于搭救落水者的漂浮杆。

4.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述控制单元包括用于接收和发送控制指令的单片机、用于远程遥控所述机器人本体的遥控器以及用于显示图像的计算机，所述遥控器与所述单片机的输入端连接，所述单片机与所述计算机双向通讯连接，所述单片机设置在所述机器人躯体内。

5.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述摄像装置位于所述容纳腔内，所述摄像装置包括安装在所述机器人躯体上的底座，所述底座上设有摄像头。

6.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述摄像装置安装在所述透明壳体的上方，所述摄像装置包括安装在所述透明壳体上的底座，所述底座上设有摄像头。

7.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述捕捞装置包括分别安装在所述前肢体上可在竖直面转动的舵机以及捕捞网兜，所述捕捞网兜具有对应设置的两个把手，两个所述把手分别固定在对应的所述舵机的输出轴上，所述舵机分别通过舵机驱动电路与所述控制单元的输出端连接。

8.根据权利要求7所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述捕捞装置还包括分别安装在所述前肢体上可在水平面转动的舵机以及可将垃圾清扫至所述捕捞网兜附近的摆臂，所述摆臂分别与对应的所述舵机的输出轴连接，所述舵机分别通过舵机驱动电路与所述控制单元的输出端连接。

9.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述行走装置包括两组分别安装在所述摆动肢体上的螺旋桨以及分别驱动各个所述螺旋桨旋转的螺旋电机，所述螺旋电机分别通过电机驱动电路与所述控制单元的输出端连接。

10.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述行走装置还包括GPS自动导航仪，所述GPS自动导航仪安装在所述容纳腔内，所述GPS自动导航仪与所述控制单元的输入端连接。