CN206849251U - 一种通讯站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通讯站，可浮于水面，用于涉水机器人与外部终端之间信号的转换和传输，包括无线模块，所述的无线模块与外部终端无线连接，与涉水机器人之间通过线缆连接，所述通讯站还包括线缆收放装置，所述的无线模块与线缆收放装置电性连接。本实用新型的通讯站除了具有转换和传输涉水机器人与外部终端之间的通信数据的功能外，还包括有线缆收放装置，该线缆收放装置可收放通讯站与涉水机器人之间的线缆，从而有利于涉水机器人在水下的行进动作。

Description

一种通讯站

技术领域

本实用新型涉及涉水机器人领域，尤其是涉及一种可浮于水面的通讯站。

背景技术

涉水机器人的使用愈来愈广泛，比如我们可以通过涉水机器人拍摄水下世界或者通过涉水机器人去完成一些其他的任务。涉水机器人的使用为人们的生活带来了非常多的乐趣和帮助。

当需要采集水下地貌和水下鱼情时可远程控制涉水机器人进行水下探测，涉水机器人实时将水下信息传送到水上，并最终传输到用户终端，以供用户实时探测水下情况，然而无线信号在水中传输衰减迅速，尤其是当涉水机器人潜入较深的水域后，其信号不能够传输出水介质从而容易造成用户不能够及时接收到涉水机器人传输的信号的问题，甚至造成涉水机器人失控的情况。

因此涉水机器人需要通过线缆传输信号到水上部分，然而当涉水机器人进入较远的水域时，在岸上的操作者通过线缆向涉水机器人传输控制指令又极不方便，且涉水机器人的行进动作会受到线缆长度的影响和限制。涉水机器人的潜水深度需要和线缆的长度相匹配，否则，当线缆太短时会造成涉水机器人无法潜入目标水域的问题，当线缆太长时，则在水中线缆冗余太多，容易造成混乱的情况。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种通讯站，该通讯站除了具有转换和传输涉水机器人与外部终端之间的通信数据的功能外，还包括有线缆收放装置，该线缆收放装置可收放通讯站与涉水机器人之间的线缆，从而有利于涉水机器人在水下的行进动作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种通讯站，用于涉水机器人与外部终端之间信号的转换和传输，包括无线模块，所述的无线模块与外部终端无线连接，与涉水机器人之间通过线缆连接，该通讯站还包括线缆收放装置，所述的无线模块与线缆收放装置通讯连接。

在上述方案中，无线模块与线缆收放装置可通过导线相连，无线模块接收外部终端的信息后转换为有线信号后通过所述的线缆传输给涉水机器人，所述的外部终端可控制线缆收放装置，具体的，所述的外部终端发送线缆收/放指令到无线模块，所述的无线模块再将该指令发送给线缆收放装置，线缆收放装置接收到指令后控制线缆的收/放。

优选的，所述的线缆收放装置包括滚筒、驱动滚筒转动的驱动装置和控制器，所述的无线模块与控制器电性连接，控制器与驱动装置电性连接，所述的线缆一端卷绕在滚筒的表面，并电性连接所述的无线模块，另一端连接到涉水机器人上，所述控制器控制驱动装置带动滚筒正向/反向转动实现线缆的收/放。

本实用新型中，所述的线缆电性连接所述的无线模块，则涉水机器人向无线模块传输的数据信息包括控制线缆收/放的信息和水下探测的数据信息，当涉水机器人由线缆向无线模块传输信息后，则无线模块会根据接收到的信息类型进行不同的处理，比如当接收到的信息为控制线缆收/放的信息时，则无线模块将该信息发送给控制器，控制器接收到该信息后，控制线缆收放装置执行相应的动作，而当无线模块接收到的信息为水下探测的数据信息，则将信息无线发送给外部终端，比如涉水机器人将采集的水下图像数据信息发送至无线模块，无线模块将该信息无线发送至外部终端，外部终端可实时显示涉水机器人所采集的水下图像。

优选的，所述线缆收放装置还包括两个基座，所述的滚筒可转动的固定在两个基座之间，所述驱动装置的驱动轴固定连接所述的滚筒，所述的控制器根据无线模块接收的控制指令控制驱动装置带动滚筒正向或反向转动，所述的控制指令为外部终端无线发送给所述的无线模块或由涉水机器人通过线缆发送给无线模块。

优选的，所述的驱动装置包括设置在滚筒内的电机，所述电机的转轴固定连接滚筒的一端带动滚筒转动，所述电机通过电机固定座固定在滚筒的内部。

在上述方案中，将电机设置在滚筒的内部，节约了空间，同时还有利于电机防水。

优选的，所述的电机固定座包括连接杆，所述的连接杆一端固定在滚筒一侧的基座上，另一端伸入滚筒内部并连接有固定电机的固定部，所述连接杆与滚筒之间可转动密封连接。

在上述方案中，电机设置在滚筒内，而滚筒又与连接杆转动密封连接，从而保护了电机，也节约了空间。

优选的，所述的滚筒的两侧分别密封设置有左端盖和右端盖，所述的连接杆一端固定在位于滚筒左侧的基座上，另一端穿过左端盖伸入滚筒内并连接有所述的固定部，位于滚筒右侧的基座为轴承座，所述的右端盖外表面凸出设置有右端轴，所述右端轴与轴承座可转动连接。

优选的，所述固定部包括圆筒状的电机安装腔室，所述的电机安装腔室周壁开设有容置槽，所述的电机安装在电机安装腔室内，所述的控制器和无线模块设置在所述的容置槽内，所述滚筒内部还设置有电滑环，所述电滑环的定子与连接杆同轴连接固定，其外部转子与左端盖连接固定，所述的线缆一端穿过滚筒的表面与电滑环的转子连接，所述的无线模块与电滑环的定子电性连接。

在上述方案中，固定部为圆筒状结构，可容置电机和控制器以及无线模块，从而使得本通讯站结构紧促，设置合理。另一方面，控制器和无线模块均设置在密封的滚筒内部，有利于各个模块的防水。

优选的，还包括设置在滚筒外部的天线，所述的连接杆内设置连通电机安装腔室的走线孔，所述的无线模块通过导线穿过所述的走线孔连接至所述的天线。

优选的，所述的滚筒内还设置有减速器，所述电机的转轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与右端盖连接，所述的电机带动减速器转动，所述的减速器带动右端盖转动，所述的右端盖带动滚筒转动。

优选的，所述的滚筒表面开设有绕线槽，所述的线缆沿所述绕线槽缠绕在滚筒表面，所述的线缆收放装置还包括沿滚筒的轴向靠近滚筒外周面上设置的限位结构，所述的限位结构限制线缆以防其脱离滚筒的表面。

在上述方案中，设置该限位结构目的在于防止线缆脱离该滚筒的表面，造成滚筒的转动角度与线缆的收放长度不匹配的问题，进而造成计算线缆放线或收线长度发生误差的问题。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型的通讯站的连接关系示意图；

图2是本实用新型的通讯站通讯示意图；

图3是本实用新型的线缆收放装置内部的结构示意图；

图4是本实用新型的线缆收放装置外部的结构示意图；

图中：1、滚筒；2、电机；3、连接杆；4、电机安装腔室；5、容置槽；51、无线模块；6、限位结构；7、浮体；8、基座；9、基座；10、控制器；11、绕线槽；12、左端盖；13、右端盖；14、电滑环的定子；15、电滑环的转子；31、走线孔。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1和图2所示，本实用新型的通讯站，可浮于水面，用于涉水机器人与外部终端之间信号的转换和传输。本通讯站包括无线模块51，所述的无线模块51与外部终端无线连接，与涉水机器人之间通过线缆连接，该通讯站还包括线缆收放装置，所述的无线模块51与线缆收放装置通讯连接。

无线模块51与线缆收放装置可通过导线相连，无线模块51接收外部终端的信息后转换为有线信号后通过所述的线缆传输给涉水机器人，或者，所述的涉水机器人通过线缆传输信号给无线模块51，无线模块51接收信号并无线发送给外部终端。

作为本实用新型的一实施例，所述的无线模块51与线缆收装置电性连接，无线模块51与外部终端无线连接，无线模块51还通过线缆连接到涉水机器人上，所述的线缆部分存储在所述的线缆收放装置上，所述的无线模块51用于接收由外部终端发送来的控制指令，并将该控制指令发送至线缆收放装置或通过线缆发送至涉水机器人上，线缆收放装置接收到控制指令后，执行相应的动作实现线缆的收/放，涉水机器人接收到控制指令后执行相应的动作。另一方面，所述的涉水机器人可以通过线缆发送水下探测数据至无线模块51，所述的无线模块51将该数据无线发送给外部终端，当然的，涉水机器人也可以发送控制线缆收/放的指令，比如涉水机器人通过线缆发送线缆收/放的指令至无线模块51，所述的无线模块51发送该指令至线缆收放装置，线缆收放装置根据该指令执行相应的动作。

参见图3和图4所示，所述的线缆收放装置包括滚筒1和控制器10，所述的无线模块51与控制器10电性连接，所述的线缆一端卷绕在滚筒1的表面，并与所述的无线模块51电性相连，另一端连接到涉水机器人上，所述控制器10控制滚筒1正向/反向转动实现线缆的收/放。

在本实用新型中，所述的外部终端可控制线缆收放装置，具体的，所述的外部终端发送线缆收放指令到无线模块51，所述的无线模块51接收该线缆收放指令后，再将该线缆收放指令发送给线缆收放装置，线缆收放装置接收到指令后控制线缆的收放。

另一方面，所述的线缆收放装置也可以自动收放线缆，即涉水机器人也可以控制线缆收放装置进行收放线缆，具体的，所述的涉水机器人将其深度信号通过线缆传输到无线模块51上，所述的无线模块51接收信号后将深度信号传送给控制器10，控制器10控制滚筒1转动一定的角度从而实现线缆的收放以适应涉水机器人的位置。所述的控制器10可根据滚筒1的旋转角度计算线缆的收放长度作为系统的反馈，从而形成一个位置闭环控制系统。

本实用新型中，所述的线缆电性连接所述的无线模块51，则涉水机器人向无线模块51传输的数据信息包括控制线缆收/放的信息和水下探测的数据信息，当涉水机器人由线缆向无线模块51模块传输信息后，则无线模块51会根据接收到的信息类型进行不同的处理，比如当接收到的信息为控制线缆收/放的信息时，则无线模块51将该信息发送给控制器10，控制器10接收到该信息后，控制线缆收放装置执行相应的动作，而当无线模块51接收到的信号为水下探测的数据信息，则将该信息无线发送给外部终端，比如涉水机器人将采集的水下图像数据信息发送至无线模块51，无线模块51将该信息无线发送至外部终端，外部终端可实时显示涉水机器人所采集的水下图像。

优选的，所述线缆收放装置还包括两个基座，所述的滚筒可转动的固定在两个基座之间，所述的线缆收放装置还包括驱动装置，所述驱动装置的驱动轴固定连接所述的滚筒，所述的控制器10与驱动装置电性连接，根据无线模块51接收的控制指令控制驱动装置带动滚筒正向或反向转动，所述的控制指令为外部终端无线发送给所述的无线模块51或由涉水机器人通过线缆发送给无线模块51。

优选的，所述的驱动装置包括设置在滚筒1内的电机2，所述电机2的转轴固定连接滚筒1的一端带动滚筒1转动，所述电机2通过电机固定座固定在滚筒1的内部。本方案中，将电机2设置在滚筒1的内部，节约了空间，同时还有利于电机2防水。

优选的，所述的电机固定座包括连接杆3，所述的连接杆3一端固定在滚筒1一侧的基座上，另一端伸入滚筒1内部并连接有固定电机2的固定部，所述连接杆3与滚筒1之间可转动密封连接。本方案中，电机2设置在滚筒1内，而滚筒1又与连接杆3转动密封连接，从而保护了电机2，也节约了空间。

所述的滚筒1的两侧分别密封设置有左端盖12和右端盖13，所述的连接杆3一端固定在位于滚筒1左侧的基座8上，另一端穿过左端盖12伸入滚筒1内并连接有所述的固定部，位于滚筒1右侧的基座9为轴承座，所述的右端盖13外表面凸出设置有右端轴，所述右端轴与轴承座可转动连接。

优选的，所述固定部包括圆筒状的电机安装腔室4，所述的电机安装腔室4周壁开设有容置槽5，所述的电机2安装在电机安装腔室4内，所述的控制器10和无线模块51设置在所述的容置槽5内，所述滚筒内部还设置有电滑环，所述电滑环的定子14与连接杆3同轴连接固定，其转子15与左端盖12连接固定，所述的线缆一端穿过滚筒1的表面与电滑环的转子15连接，所述的无线模块51与电滑环的定子14电性连接。

在上述方案中，固定部为圆筒状结构，可容置电机2和控制器10以及无线模块51，从而使得本实线站结构紧促，设置合理。另一方面，控制器10和无线模块51均设置在密封的滚筒1内部，有利于各个模块的防水。

优选的，所述的通讯站还包括设置在滚筒1外部的天线，所述的连接杆3内设置有连通电机安装腔室4的走线孔31，所述的无线模块51通过导线穿过所述的走线孔31连接至所述的天线。

优选的，所述的滚筒1内还设置有减速器，所述电机2的转轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与右端盖13连接，所述的电机2带动减速器转动，所述的减速器带动右端盖13转动，所述的右端盖13带动滚筒1转动。

优选的，所述的滚筒1表面开设有绕线槽11，所述的线缆沿所述绕线槽11缠绕在滚筒1表面。参见图2所示，所述的线缆收放装置还包括沿滚筒1的轴向靠近滚筒1外周面上设置的限位结构6，所述的限位结构6限制线缆以防其脱离滚筒1的表面。

本实用新型中，所述的线缆收放装置也可以自动收放线缆，所述的涉水机器人将其深度信号通过线缆传输到控制器10上或涉水机器人将其深度信号通过线缆传输到无线模块51上，所述的无线模块51接收信号后将深度信号传送给控制器10，控制器10控制滚筒1转动一定的角度从而实现线缆的收放。控制器10可根据滚筒1的旋转角度计算线缆的收放长度作为系统的反馈，形成一个位置闭环控制系统，因此本实用新型中，设置该限位结构6目的在于防止线缆脱离该滚筒1的表面，从而造成滚筒1的转动角度与线缆的收放长度不匹配的问题，进而造成计算线缆放线或收线发生误差的问题。进一步的，所述的线缆沿着绕线槽11在滚筒1的表面缠绕成一层线缆层，所述的限位结构6包括设置在滚筒1的外周面，沿滚筒1轴向设置的限位杆，所述的限位杆与滚筒1的表面之间的距离小于线缆的直径，通过此设计，则能够有效地防止线缆脱离滚筒1的表面，进而确保控制器10反馈线缆收放长度的准确性。

本实用新型中，所述的通讯站还包括有浮体7，所述的滚筒1、天线以及两个基座9均设置在浮体7上，所述的浮体7的密度小于水的密度。所述的浮体7上开设有走线口，所述的线缆一端连接在滚筒1上，另一端穿过所述的走线口连接到涉水机器人上。

本实用新型中，天线及滚筒1均固定在所述的浮体7上，浮体7可提供足够的浮力，保证涉水机器人在运动过程中不会将整个通讯站拉入水中，且该浮体进行了配平设计。

另一方面，所述的线缆一端卷绕在滚筒1上，另一端穿过浮体7的走线口伸入水中，与涉水机器人进行连接。本技术方案与将整个通讯站罩住相比，这样的好处在于线缆的收放不会受到太大的阻力，若采用整体罩住密封的方法，则线缆的收放端需要保证良好的密封性能，而这样会使得线缆的收放会需要较大的力，这必然会极大地影响到涉水机器人的运动。

需要注意的是，本实用新型中所限定的涉水机器人包括水下机器人、水下无人船等可潜水的设备。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种通讯站，用于涉水机器人与外部终端之间信号的转换和传输，包括无线模块，所述的无线模块与外部终端无线连接，与涉水机器人之间通过线缆连接，其特征在于，还包括线缆收放装置，所述的无线模块与线缆收放装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种通讯站，其特征在于，所述的线缆收放装置包括滚筒、驱动滚筒转动的驱动装置和控制器，所述的无线模块与控制器电性连接，控制器与驱动装置电性连接，所述的线缆一端卷绕在滚筒的表面，并电性连接所述的无线模块，另一端连接到涉水机器人上，所述控制器控制驱动装置带动滚筒正向/反向转动实现线缆的收/放。

3.根据权利要求2所述的一种通讯站，其特征在于，所述线缆收放装置还包括两个基座，所述的滚筒可转动的固定在两个基座之间，所述驱动装置的驱动轴固定连接所述的滚筒，所述的控制器根据无线模块接收的控制指令控制驱动装置带动滚筒正向或反向转动，所述的控制指令为外部终端无线发送给所述的无线模块或由涉水机器人通过线缆发送给无线模块。

4.根据权利要求3所述的一种通讯站，其特征在于，所述的驱动装置包括设置在滚筒内的电机，所述电机的转轴固定连接滚筒的一端带动滚筒转动，所述电机通过电机固定座固定在滚筒的内部。

5.根据权利要求4所述的一种通讯站，其特征在于，所述的电机固定座包括连接杆，所述的连接杆一端固定在滚筒一侧的基座上，另一端伸入滚筒内部并连接有固定电机的固定部，所述连接杆与滚筒之间可转动密封连接。

6.根据权利要求5所述的一种通讯站，其特征在于，所述的滚筒的两侧分别密封设置有左端盖和右端盖，所述的连接杆一端固定在位于滚筒左侧的基座上，另一端穿过左端盖伸入滚筒内并连接有所述的固定部，位于滚筒右侧的基座为轴承座，所述的右端盖外表面凸出设置有右端轴，所述右端轴与轴承座可转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种通讯站，其特征在于，所述固定部包括圆筒状的电机安装腔室，所述的电机安装腔室周壁开设有容置槽，所述的电机安装在电机安装腔室内，所述的控制器和无线模块设置在所述的容置槽内，所述滚筒内部还设置有电滑环，所述电滑环的定子与连接杆同轴连接固定，其外部转子与左端盖连接固定，所述的线缆一端穿过滚筒的表面与电滑环的转子连接，所述的无线模块与电滑环的定子电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种通讯站，其特征在于，还包括设置在滚筒外部的天线，所述的连接杆内设置有连通电机安装腔室的走线孔，所述的无线模块通过导线穿过所述的走线孔连接至所述的天线。

9.根据权利要求7或8所述的一种通讯站，其特征在于，所述的滚筒内还设置有减速器，所述电机的转轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与右端盖连接。

10.根据权利要求2-8任一所述的一种通讯站，其特征在于，所述的滚筒表面开设有绕线槽，所述的线缆沿所述绕线槽缠绕在滚筒表面，所述的线缆收放装置还包括沿滚筒的轴向靠近滚筒外周面上设置的限位结构，所述的限位结构限制线缆以防其脱离滚筒的表面。