CN207311796U - 一种小型三维度运动水下机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种小型三维度运动水下机器人，包括机身、第一导管、两个第二导管、第一推进器、两个第二推进器、摄像机和水下照明灯；所述机身内设有密封舱室，且所述机身的外形为流线型；所述机身的前部设有竖直方向的通孔，所述第一导管设置在通孔上，所述第一推进器设置在所述第一导管内；所述两个第二导管分别设置在机身的左右两侧，所述两个导管位于机身的后部，且以机身的中轴线为对称轴左右对称，所述两个第二导管的轴线与中轴线平行；所述两个第二推进器分别设置在两个第二导管内；所述摄像机和水下照明灯分别设置在机身的前端。本实用新型提供的水下机器人结构紧凑，体型小巧，成本低，便于用户携带，且具有较强的巡航能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及水下设备技术领域，特别涉及一种小型三维度运动水下机器人。
背景技术
我国大陆架300米深度以内，内湖江河50米深度以内，及台湾海峡平均80米深度以内，这些区域恰恰正是社会经济、生产、娱乐休闲等活动发生最频繁、最密集的地方，这些近岸浅海的海洋经济占海洋经济产值的80％以上，被称为海洋的“肺”，正是这些地方最需要新型的海洋水下装备支撑。
与此同时，国内外研究海洋水下机器人(ROV\AUV)的主要方向都集中在大型深海作业的设备上(1000米以上大型水下机器人)，如“蛟龙号”和“潜龙号”等。这些大型设备昂贵，动辄需要上千万甚至上亿资金。其次这些海洋水下机器人体积庞大、需要与吊车及大型船舶配合进行运送，带来的使用和维护成本高等的缺点，使其只停留在部分科研院所和少数经费充沛的部门，而广大普通生产作业部门、各级政府部门、中小企业都很难使用水下机器人来服务海洋经济生产作业。
人类正常下水深度在在40米以内，少数技术潜水可以到达70米以上。全国拥有技术潜水资格的人员极为稀少，而目前，我国的水下作业、海洋水下拍摄主要是依靠潜水员人工完成，下水深度和水下环境对人员水下作业质量都具有巨大的限制，不能满足需求。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供了一种小型化、方便携带、可以三个维度运动的水下机器人，能够满足中小企业的需要，降低了使用成本。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
本实用新型提供的一种小型三维度运动水下机器人，包括机身、第一导管、两个第二导管、第一推进器、两个第二推进器、摄像机和水下照明灯；
所述机身内设有密封舱室，且所述机身的外形为流线型；所述机身的前部设有竖直方向的通孔，所述第一导管设置在通孔上，所述第一推进器设置在所述第一导管内；
所述两个第二导管分别设置在机身的左右两侧，所述两个导管位于机身的后部，且以机身的中轴线为对称轴左右对称，所述两个第二导管的轴线与中轴线平行；所述两个第二推进器分别设置在两个第二导管内；
所述摄像机和水下照明灯分别设置在机身的前端。
进一步的，所述机身的横向截面为椭圆形，所述椭圆形的长轴方向与竖直方向平行。
进一步的，所述机身包括上壳体和下壳体；
所述上壳体内侧壁设有浮力块，所述浮力块位于上壳体的中部；所述机身由上壳体和下壳体连接组成。
进一步的，所述的一种小型三维度运动水下机器人，还包括控制器和蓄电池；
所述控制器和蓄电池分别设置在下壳体内，所述控制器分别与蓄电池、第一推进器、两个第二推进器、摄像机和水下照明灯连接。
进一步的，所述水下照明灯的数量为两个；
两个水下照明灯分别设置在机身前端，且关于机身纵向截面对称设置。
进一步的，所述的一种小型三维度运动水下机器人，还包括透明盖；
所述机身前部设有凹槽，所述摄像机设置在凹槽内，所述摄像机的主光轴所在的直线与中轴线所在的直线重合；
所述透明盖覆盖凹槽设置在机身上，所述透明盖的形状为半椭圆型。
进一步的，所述机身的材料为合金材料或高分子材料；所述透明盖材料为PE材料。
进一步的，所述的一种小型三维度运动水下机器人，还包括设置在机身顶部的把手。
本实用新型的有益效果在于：
1、三桨(三个推动器均为螺旋桨推进器，简称三桨)设计结构紧凑，两个桨在主体前后推进位置，一个桨在垂直上下位置，通过三个桨的配合，最大减小机械结构，且满足水下普通机动需求，结构简单紧凑，体型小巧，成本低。
2、具有较强的巡航能力：流线型的机身内设有密封舱室，既可以在紧凑的空间内解决动力、能源、主机等安装问题，又可以大大降低机身的水下阻力，从而提高水下机器人的巡航能力；
3、可以实现前进后退、左右转弯和上下升降这三个维度的运动：由于中间位置是流体阻力最大的位置，故在中间偏前的机身上设有通孔，通孔上设有第一导管，第一推进器设置在第一导管内，用于机身上下升降和改变俯仰姿态，同时第一导管具有竖直方向的通孔，机身上升或下降时，能够使水流通过第一导管，从而减少升降过程中水流对机身的阻力；两个第二推进器设置在主体尾部，能够实现机身的前进后退，且在流体湍流形成之前，通过第二导管将水流向后喷射，消除湍流影响；利用左右两个桨在前进和后退的差速，产生转向能力，实现左右转弯。
附图说明
图1所示为本实用新型实施例的一种小型三维度运动水下机器人的结构示意图；
图2所示为本实用新型实施例的一种小型三维度运动水下机器人的俯视图；
图3所示为本实用新型实施例的一种小型三维度运动水下机器人的正视图；
标号说明：
1、机身；2、第一导管；3、第二导管；4、第一推进器；5、第二推进器；6、摄像机；7、水下照明灯；8、上壳体；9、下壳体；10、透明盖；11、把手。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1至图3所示，本实用新型提供的一种小型三维度运动水下机器人，包括机身、第一导管、两个第二导管、第一推进器、两个第二推进器、摄像机和水下照明灯；
所述机身内设有密封舱室，且所述机身的外形为流线型；所述机身的前部设有竖直方向的通孔，所述第一导管设置在通孔上，所述第一推进器设置在所述第一导管内；
所述两个第二导管分别设置在机身的左右两侧，所述两个导管位于机身的后部，且以机身的中轴线为对称轴左右对称，所述两个第二导管的轴线与中轴线平行；所述两个第二推进器分别设置在两个第二导管内；
所述摄像机和水下照明灯分别设置在机身的前端。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：1、三桨(三个推动器均为螺旋桨推进器，简称三桨)设计结构紧凑，两个桨在主体前后推进位置，一个桨在垂直上下位置，通过三个桨的配合，最大减小机械结构，且满足水下普通机动需求，结构简单紧凑，体型小巧，成本低。2、具有较强的巡航能力：流线型的机身内设有密封舱室，既可以在紧凑的空间内解决动力、能源、主机等安装问题，又可以大大降低机身的水下阻力，从而提高水下机器人的巡航能力；3、可以实现前进后退、左右转弯和上下升降这三个维度的运动：由于中间位置是流体阻力最大的位置，故在中间偏前的机身上设有通孔，通孔上设有第一导管，第一推进器设置在第一导管内，用于机身上下升降和改变俯仰姿态，同时第一导管具有竖直方向的通孔，机身上升或下降时，能够使水流通过第一导管，从而减少升降过程中水流对机身的阻力；两个第二推进器设置在主体尾部，能够实现机身的前进后退，且在流体湍流形成之前，通过第二导管将水流向后喷射，消除湍流影响；利用左右两个桨在前进和后退的差速，产生转向能力，实现左右转弯。
进一步的，所述机身的横向截面为椭圆形，所述椭圆形的长轴方向与竖直方向平行。
从上述描述可知，长轴所在的方向与竖直方向平行，长轴表示机身的横向截面的最大高度，短轴表示机身横向截面的最大宽度，故其最大高度大于最大宽度，从而提高了机身的稳定能力。
进一步的，所述机身包括上壳体和下壳体；
所述上壳体内侧壁设有浮力块，所述浮力块位于上壳体的中部；所述机身由上壳体和下壳体连接组成。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于，通过设置在上壳体浮力块，增大了机身的浮力。
进一步的，所述的一种小型三维度运动水下机器人，还包括控制器和蓄电池；
所述控制器和蓄电池分别设置在下壳体内，所述控制器分别与蓄电池、第一推进器、两个第二推进器、摄像机和水下照明灯连接。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于，通过蓄电池能够为系统供电，通过控制器实现了系统的智能控制，且本实用新型将控制器和蓄电池设置在下半壳体内，能够使机身的重心下移，提高水下机器人的稳定性；同时本实用新型中通过使机身的高度大于宽度，同时在机身的上壳体设有浮力块，将蓄电池、电路板等重的东西设置在机身的下壳体内，能够产生较大的稳心高度(指重心点与浮力中心点的高度差)，使机身在水中形成类似于不倒翁的结构，提高了其在水中的稳定性，防止其在水中运动时产生侧翻。
进一步的，所述水下照明灯的数量为两个；
两个水下照明灯分别设置在机身前端，且关于机身纵向截面对称设置。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于，通过关于机身纵向截面对称设置两个水下照明灯，能够对摄像机起到补光作用，并且能够保证摄像机拍摄的图片及视频的亮度均匀。
进一步的，所述的一种小型三维度运动水下机器人，还包括透明盖；
所述机身前部设有凹槽，所述摄像机设置在凹槽内，所述摄像机的主光轴所在的直线与中轴线所在的直线重合；
所述透明盖覆盖凹槽设置在机身上，所述透明盖的形状为半椭圆型。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于，上述的摄像机位于流线型机身的最前端位置，能够提高水下机器人的拍摄视野，并且透明盖对摄像机起到有效的保护作用，防止摄像机因水下压力过大而无法正常工作，同时半椭圆型的透明盖能够减少水下运动时的阻力。
进一步的，所述机身的材料为合金材料或高分子材料；所述透明盖材料为PE材料。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于，所述机身的材料为合金材料或高分子材料，所述透明盖材料为PE材料，能够有效抵抗水中的压力对水下机器人的影响。
进一步的，所述的一种小型三维度运动水下机器人，还包括设置在机身顶部的把手。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于，通过所述把手便于用户携带水下机器人。
请参照图1至图3，本实用新型的实施例一为：
本实用新型提供了一种小型三维度运动水下机器人，包括机身1、第一导管2、两个第二导管3、第一推进器4、两个第二推进器5、摄像机6、水下照明灯7、控制器、蓄电池、透明盖10和把手11；
所述机身1内设有密封舱室，且所述机身1的外形为流线型；所述机身1的前部设有竖直方向的通孔，所述第一导管2设置在通孔上，所述第一推进器4设置在所述第一导管2内；所述把手11设置在机身1顶部，且位于所述通孔的上方；
所述两个第二导管3分别设置在机身1的左右两侧，所述两个导管位于机身1的后部，且以机身1的中轴线为对称轴左右对称，所述两个第二导管3的轴线与中轴线平行；所述两个第二推进器5分别设置在两个第二导管3内；所述摄像机6和水下照明灯7分别设置在机身1的前端；所述第一导管2的上部和下部内均设有过滤网，所述第二导管3前部和后部内均设有过滤网，水流通过流过过滤网；
所述机身1的横向截面为椭圆形，所述椭圆形的长轴方向与竖直方向平行；
所述机身1包括上壳体8和下壳体9；所述上壳体8内侧壁设有浮力块，所述浮力块位于上壳体8的中部；所述机身1由上壳体8和下壳体9连接组成；所述控制器和蓄电池分别设置在下壳体9内，所述控制器分别与蓄电池、第一推进器4、两个第二推进器5、摄像机6和水下照明灯7连接；
所述水下照明灯7的数量为两个；两个水下照明灯7分别设置在机身1前端，且关于机身1纵向截面对称设置；
所述机身1前部设有凹槽，所述摄像机6设置在凹槽内，所述摄像机6的主光轴所在的直线与中轴线所在的直线重合；
所述透明盖10覆盖凹槽设置在机身1上，所述透明盖10的形状为半椭圆型；所述机身1的材料为合金材料或高分子材料；所述透明盖10材料为PE材料。
综上所述，本实用新型通过三桨(三个推动器均为螺旋桨推进器，简称三桨)设计结构紧凑，两个桨在主体前后推进位置，一个桨在垂直上下位置，通过三个桨的配合，最大减小机械结构，且满足水下普通机动需求，结构简单紧凑，体型小巧，成本低。同时，本实用新型所提供的水下机器人具有较强的巡航能力：流线型的机身内设有密封舱室，既可以在紧凑的空间内解决动力、能源、主机等安装问题，又可以大大降低机身的水下阻力，从而提高水下机器人的巡航能力；并且，上述的水下机器人可以实现前进后退、左右转弯和上下升降这三个维度的运动：由于中间位置是流体阻力最大的位置，故在中间偏前的机身上设有通孔，通孔上设有第一导管，第一推进器设置在第一导管内，用于机身上下升降和改变俯仰姿态，同时第一导管具有竖直方向的通孔，机身上升或下降时，能够使水流通过第一导管，从而减少升降过程中水流对机身的阻力；两个第二推进器设置在主体尾部，能够实现机身的前进后退，且在流体湍流形成之前，通过第二导管将水流向后喷射，消除湍流影响；利用左右两个桨在前进和后退的差速，产生转向能力，实现左右转弯。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种小型三维度运动水下机器人，其特征在于，包括机身、第一导管、两个第二导管、第一推进器、两个第二推进器、摄像机和水下照明灯；
所述机身内设有密封舱室，且所述机身的外形为流线型；所述机身的前部设有竖直方向的通孔，所述第一导管设置在通孔上，所述第一推进器设置在所述第一导管内；
所述两个第二导管分别设置在机身的左右两侧，所述两个导管位于机身的后部，且以机身的中轴线为对称轴左右对称，所述两个第二导管的轴线与中轴线平行；所述两个第二推进器分别设置在两个第二导管内；
所述摄像机和水下照明灯分别设置在机身的前端。
2.根据权利要求1所述的一种小型三维度运动水下机器人，其特征在于，所述机身的横向截面为椭圆形，所述椭圆形的长轴方向与竖直方向平行。
3.根据权利要求1所述的一种小型三维度运动水下机器人，其特征在于，所述机身包括上壳体和下壳体；
所述上壳体内侧壁设有浮力块，所述浮力块位于上壳体的中部；所述机身由上壳体和下壳体连接组成。
4.根据权利要求3所述的一种小型三维度运动水下机器人，其特征在于，还包括控制器和蓄电池；
所述控制器和蓄电池分别设置在下壳体内，所述控制器分别与蓄电池、第一推进器、两个第二推进器、摄像机和水下照明灯连接。
5.根据权利要求1所述的一种小型三维度运动水下机器人，其特征在于，所述水下照明灯的数量为两个；
两个水下照明灯分别设置在机身前端，且关于机身纵向截面对称设置。
6.根据权利要求1所述的一种小型三维度运动水下机器人，其特征在于，还包括透明盖；
所述机身前部设有凹槽，所述摄像机设置在凹槽内，所述摄像机的主光轴所在的直线与中轴线所在的直线重合；
所述透明盖覆盖凹槽设置在机身上，所述透明盖的形状为半椭圆型。
7.根据权利要求6所述的一种小型三维度运动水下机器人，其特征在于，所述机身的材料为合金材料或高分子材料；所述透明盖材料为PE材料。
8.根据权利要求1所述的一种小型三维度运动水下机器人，其特征在于，还包括设置在机身顶部的把手。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721183246.2U CN207311796U (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 一种小型三维度运动水下机器人 |
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2017
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