CN207157465U - 一种整体式水下机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种整体式水下机器人，包括机器人主体、推进装置、照明装置和电源装置，通过在半球罩与法兰之间设有第一密封圈、法兰与舱体之间设有第二密封圈，再用螺栓将压盖、半球罩、法兰和舱体固定成一个密封的整体，保证了机器人舱体的密封性能；采用推进器连接件将水平推进器、竖直推进器及照明装置集成为一体，推进器整体结构更加紧凑，使得水下机器人体积更小，再加上舱体上的把手设计，整体式水下机器人非常便携；采用新型的ROVMAKER水下电机，下潜深度更深，耐腐蚀能力极强，安全可靠，同时由于其体积较小，自身的密封性能很好，使得整体式水下机器人的整体结构具有体积小、密封性好的优点。

Description

一种整体式水下机器人

技术领域

本实用新型属于水下推进设备技术领域，具体涉及一种整体式水下机器人。

背景技术

随着海洋科学研究的进一步开展，人类探索海洋的难度与深度也越来越大。各种进行水下养殖，水下开发的设备越来越多，目前对水下设备的检测普遍采用人工检测，而水下环境复杂多变，不借助工具人类无法长时间水下作业，所以，必须出现一种可以替代人类进行水下作业的工具，而水下机器人就是上上之选。

现有的水下机器人普遍存在体积过大携带不便、密封不好容易进水等问题。现有的水下机器人的推进器使用的驱动电机自身体积比较大，加上结构设计的问题，致使水下机器人普遍体积较大；密封设计是水下机器人设计中最为重要的关键技术之一，密封不好将直接导致水下推进器进水，从而造成不可想象的危害，甚至是有伤及人身安全的危险。目前国内外生产的一些水下推进器都不同程度的存在进水现象，有的是使用操作不当所致，但更多是密封设计不周全所致。

实用新型内容

为了解决现有水下机器人存在的体积过大携带不便、密封不好容易进水的问题，本实用新型提供了一种整体式水下机器人。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种整体式水下机器人，包括机器人主体、推进装置、照明装置和电源装置，所述机器人主体包括壳体和固定于壳体内的控制装置，所述壳体由两端的半球罩和中间的舱体构成，半球罩上套设有压盖，半球罩与舱体之间设置有法兰，半球罩与法兰之间设有第一密封圈，法兰与舱体之间设有第二密封圈；螺栓通过压盖、半球罩和法兰上的螺孔将压盖、半球罩、法兰和舱体固定成一个密封的整体；

所述推进装置包括水平推进器、竖直推进器和推进器连接件，所述推进器连接件由轴心线相互垂直的水平壳体和竖直壳体构成，所述竖直推进器固定于竖直壳体内，所述水平推进器与水平壳体的一端可拆卸连接；水平壳体的另一端连接有照明装置，所述照明装置包括LED套筒和LED套筒内的LED灯，所述水平壳体的另一端与LED套筒通过螺纹连接，且之间设有密封圈；

所述推进器连接件与固定于舱体上的推进器对接部通过螺栓固定连接，将推进装置固定于舱体上；

所述电源装置包括电池仓和电池仓内固定的电池组，电池仓通过连接部固定于舱体的下方。

进一步地，所述控制装置包括控制底板和通过铜柱固定于控制底板上的控制元器件，所述控制元器件包括摄像头、主控板、电路板卡槽、小继电器模块、大继电器模块、AV转双绞线模块、可调电源模块和电调板；可调电源模块与电池组进行连接，通过电池组提供的电源向所述控制元器件提供电源；电调板上还装有4个电调，通过铜柱置于可调电源模块上方。

进一步地，所述水平推进器和竖直推进器的驱动电机采用ROVMAKER水下电机。

进一步地，所述摄像头为双目摄像头，通过U型板固定于挡板上，所述挡板与控制底板通过L型板固定连接。

进一步地，所述舱体上设置有把手，把手与舱体之间通过螺栓固定连接。

进一步地，所述电池仓的两头螺纹连接有电池仓紧固头。

进一步地，所述推进装置有两个，对称位于舱体的两侧。

进一步地，所述电源装置有两个，对称位于舱体的侧下方。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的水下机器人通过在半球罩与法兰之间设有第一密封圈、法兰与舱体之间设有第二密封圈，再用螺栓将压盖、半球罩、法兰和舱体固定成一个密封的整体，保证了机器人舱体的密封；

2、本实用新型的水下机器人通过采用推进器连接件将水平推进器、竖直推进器及照明装置集成为一体，推进器整体结构更加紧凑，使得水下机器人体积更小，再加上舱体上的把手设计，整体式水下机器人非常便携；

3、本实用新型的水下机器人通过采用新型的ROVMAKER水下电机，下潜深度更深，耐腐蚀能力极强，安全可靠，同时由于其体积较小，自身的密封性能很好，使得整体式水下机器人的整体结构具有体积小、密封性好的优点。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的水下机器人的结构及局部爆炸示意图。

图2是本实用新型的水下机器人的整体结构示意图。

图3是本实用新型的水下机器人的控制装置结构示意图。

图4是本实用新型的水下机器人的摄像头与控制底板固定关系示意图；

图5是本实用新型的水下机器人的推进装置结构爆炸示意图。

图6是本实用新型的水下机器人的舱体与电池仓和推进装置连接示意图。

图7是本实用新型的水下机器人的控制装置控制电路图。

图中：1、半球罩；2、舱体；3、压盖；4、法兰；5、第一密封圈；6、第二密封圈；7、水平推进器；8、竖直推进器；9、推进器连接件；10、LED套筒；11、LED灯；12、推进器对接部；13、电池仓；14、连接部；15、控制底板；16、摄像头；17、主控板；18、电路板卡槽；19、小继电器模块；20、大继电器模块；21、AV转双绞线模块；22、可调电源模块；23、电调板；24、U型板；25、挡板；26、L型板；27、把手；28、电池仓紧固头。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

为了解决现有水下机器人存在的体积过大携带不便、密封不好容易进水的问题，本实用新型提供了一种整体式水下机器人，如图1、2所示，包括机器人主体、推进装置、照明装置和电源装置，推进装置有两个，对称位于舱体的两侧；电源装置有两个，对称位于舱体的侧下方。机器人主体包括壳体和固定于壳体内的控制装置，壳体由两端的半球罩1和中间的舱体2构成，半球罩为亚克力玻璃罩；半球罩1上套设有压盖3，半球罩1与舱体2之间设置有法兰4，半球罩1与法兰4之间设有第一密封圈5，法兰4与舱体2之间设有第二密封圈6；螺栓通过压盖3、半球罩1和法兰4上的螺孔将压盖3、半球罩1、法兰4和舱体2固定成一个密封的整体。舱体2上设置有把手27，把手27与舱体2之间通过螺栓固定连接。本实用新型的整体式水下机器人通过在半球罩与法兰之间设有第一密封圈、法兰与舱体之间设有第二密封圈，再用螺栓将压盖、半球罩、法兰和舱体固定成一个密封的整体，保证了机器人舱体的密封。

推进装置包括水平推进器7、竖直推进器8和推进器连接件9，如图5所示，推进器连接件9由轴心线相互垂直的水平壳体和竖直壳体构成，竖直推进器7固定于竖直壳体内，水平推进器8与水平壳体的一端可拆卸连接；水平壳体的另一端连接有照明装置，照明装置包括LED套筒10和LED套筒内的LED灯11，水平壳体的另一端与LED套筒通过螺纹连接，且之间设有密封圈，保证了照明装置的紧固密封。本实用新型的整体式水下机器人通过采用推进器连接件将水平推进器、竖直推进器及照明装置集成为一体，推进器整体结构更加紧凑，使得水下机器人体积更小，再加上舱体上的把手设计，整体式水下机器人非常便携。

如图6所示，推进器连接件9与固定于舱体2上的推进器对接部12固定连接，将推进装置固定于舱体2上；电源装置包括电池仓13和电池仓13内固定的电池组，电池仓13通过连接部14固定于舱体2的下方。电池仓的两头螺纹连接有电池仓紧固头28。

如图3、图4所示，控制装置包括控制底板15和通过铜柱固定于控制底板上的控制元器件，控制元器件包括摄像头16、主控板17、电路板卡槽18、小继电器模块19、大继电器模块20、AV转双绞线模块21、可调电源模块22和电调板23，这些构成了水下机器人的总体控制部分。其中摄像头16是整个机器人的图像采集及视角部分，主控板17是整个整体式水下机器人的控制核心部分，用于控制机器人上各个部件协调有效运动，电路板卡槽18为机器人本体上的一部分，主要是为了方便控制底板15与机器人本体连接，如果需要在控制底板15上加装一个元器件的话，只需在本体中通过电路板卡槽18将底板抽出即可，卡槽的设计也是为了便于安装、拆卸底板上的元器件，两个继电器模块实际上相当于一种“自动开关”，其中大继电器模块20用于总电源中，具有安全保护的作用，小继电器模块19用于开关电源之后，具有自动控制，保护功能。AV转双绞线模块21的作用是将摄像头16采集回来的AV信号，以双绞线传输的模式传输至地面操控台，以便于接收到视频信号，可调电源模块22与电池组进行连接，通过电池提供的电源向各个元器件提供电源，电调板23上装有4个电调，通过铜柱置于可调电源模块22的上方，一方面是为了有效发散使用电调驱动所产生的热量，另一方面是为了有效调节推进器的速度与方向，为了不产生与底板的干涉，上述各个元器件分别通过铜柱立于底板之上。控制装置的控制电路图如图7所示。

本实用新型的水平推进器7和竖直推进器8的驱动电机采用ROVMAKER水下电机。该水下电机是ROVMAKER.CN社区协作开发的一款水下专用外转子且可正反转的无刷电机，使用5S内电源，电压可以选用12V、16V、24V。经过打压测试，本实施例的水下电机最大可进入水下500米的深度使用，考虑到水下设备的安全性，本实施例的水下推进器带动水下设备进入水下100-200米是相对较为安全的。型号为ROVMAKER的水下电机，采用磁缸表面采用环氧树脂涂覆保护，轴承采用超级耐腐蚀的钢材（与普通的不锈钢轴承相比，它的耐蚀和防锈性能提高了20倍以上），硅钢片采用电泳防腐工艺。具有低成本，免维护，耐腐蚀等完美特性，完全符合水下环境要求。

通常情况下，水下电机在12v电压作用下正推，具有1kg推力、7.8电流，水下电机在12v电压作用下反推，具有0.86kg推力、7.7电流。水下电机在16v电压作用下正推，具有1.5kg推力、10.9电流，水下电机在16v电压作用下反推，具有1.25kg推力、10.9电流。水下电机在24v电压的作用下正推，具有2kg推力、16电流，水下电机在24v电压的作用下反推，具有1.8kg推力、16.1电流。

本实用新型的整体式水下机器人通过采用新型的ROVMAKER水下电机，下潜深度更深，耐腐蚀能力极强，安全可靠，同时由于其体积较小，自身的密封性能很好，使得整体式水下机器人的整体结构具有体积小、密封性好的优点。

本实用新型的摄像头16为双目摄像头，通过U型板24固定于挡板25上，挡板25与控制底板15通过L型板26固定连接。

本实用新型的整体式水下机器人通过控制操控箱，通过水下机器人的摄像头采集水下的画面，可以清楚的看清水下的状况，方便水下设备的检测、水下养殖，以及观赏水下美景等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种整体式水下机器人，其特征在于：包括机器人主体、推进装置、照明装置和电源装置，所述机器人主体包括壳体和固定于壳体内的控制装置，所述壳体由两端的半球罩（1）和中间的舱体（2）构成，半球罩（1）上套设有压盖（3），半球罩（1）与舱体（2）之间设置有法兰（4），半球罩（1）与法兰（4）之间设有第一密封圈（5），法兰（4）与舱体（2）之间设有第二密封圈（6）；螺栓通过压盖（3）、半球罩（1）和法兰（4）上的螺孔将压盖（3）、半球罩（1）、法兰（4）和舱体（2）固定成一个密封的整体；

所述推进装置包括水平推进器（7）、竖直推进器（8）和推进器连接件（9），所述推进器连接件（9）由轴心线相互垂直的水平壳体和竖直壳体构成，所述竖直推进器（7）固定于竖直壳体内，所述水平推进器（8）与水平壳体的一端可拆卸连接；水平壳体的另一端连接有照明装置，所述照明装置包括LED套筒（10）和LED套筒内的LED灯（11），所述水平壳体的另一端与LED套筒通过螺纹连接，且之间设有密封圈；

所述推进器连接件（9）与固定于舱体（2）上的推进器对接部（12）固定连接，将推进装置固定于舱体（2）上；

所述电源装置包括电池仓（13）和电池仓（13）内固定的电池组，电池仓（13）通过连接部（14）固定于舱体（2）的下方。

2.根据权利要求1所述的整体式水下机器人，其特征在于：所述控制装置包括控制底板（15）和通过铜柱固定于控制底板上的控制元器件，所述控制元器件包括摄像头（16）、主控板（17）、电路板卡槽（18）、小继电器模块（19）、大继电器模块（20）23、AV转双绞线模块（21）、可调电源模块（22）和电调板（23）；可调电源模块（22）与电池组进行连接，通过电池组向所述控制元器件提供电源；电调板（23）上装有电调，通过铜柱置于可调电源模块（22）上方。

3.根据权利要求2所述的整体式水下机器人，其特征在于：所述水平推进器（7）和竖直推进器（8）的驱动电机采用ROVMAKER水下电机。

4.根据权利要求3所述的整体式水下机器人，其特征在于：所述摄像头（16）为双目摄像头，通过U型板（24）固定于挡板（25）上，所述挡板（25）与控制底板（15）通过L型板（26）固定连接。

5.根据权利要求4所述的整体式水下机器人，其特征在于：所述舱体上设置有把手（27），把手（27）与舱体（2）之间通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求5所述的整体式水下机器人，其特征在于：所述电池仓的两头螺纹连接有电池仓紧固头（28）。

7.根据权利要求1所述的整体式水下机器人，其特征在于：所述推进装置有两个，对称位于舱体的两侧。

8.根据权利要求1所述的整体式水下机器人，其特征在于：所述电源装置有两个，对称位于舱体的侧下方。