CN207924514U - 一种新型水下自主机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型水下自主机器人，包括外壳体、左浮力舱、右浮力舱和主控系统，左浮力舱和右浮力舱分别连接在外壳体的两侧，主控制系统包括内感应子系统、外感应子系统、供电子系统、信息处理子系统和推进子系统，信息处理子系统包括热成像仪、摄像头、地图构建模块、动态路径规划模块和探照灯，外壳体的前端连接有第一透明罩，第一透明罩内设置有定位架，摄像头有多个，热成像仪和多个摄像头适配连接在定位架上，推进子系统包括螺旋桨机构、平衡舵板、导航声纳和避障声纳，平衡舵板包括第一舵板和第二舵板，导航声纳设置在第一透明罩内，该机器人可以对自身所在水域环境进行一系列高精度检测，结构简单新颖，实用性高。

Description

一种新型水下自主机器人

技术领域

本实用新型涉及机械电子领域，具体涉及一种新型水下自主机器人。

背景技术

海洋是人类发展的四大战略空间陆、海、空、天中继陆地之后的第2大空间，是生物资源、能源、水资源和金属资源的战略性开发基地，是最现实、最有发展潜力的空间，对我国经济与社会发展产生着直接、巨大的支撑作用，对海洋进行广泛深入的开发必将成为我国在21世纪的发展主题之一，作为人类探索和开发海洋的助手，水下自主机器人特别是智能水下自主机器人将在这一领域显示它们多方面的用途。

自主式水下自主机器人是新一代水下自主机器人，具有活动范围大、机动性好、安全、智能化等优点，成为完成各种水下任务的重要工具，目前用于水下观测考察和开发的主要工具有ROV(遥控无人潜水器)和AUV(无缆水下机器人)，ROV与水面母船之间由脐带电缆连接，脐带电缆既向下传输动力，又实时双向传输控制信号(由母船至ROV)和数据图像(由ROV至母船)，而AUV与母船之间则没有物理连接，它依靠自身携带的动力以及机器的智能自主航行，在发展ROV基础上的AUV具有活动范围大、潜水深度大、无脐带纠缠、可进入复杂结构中、不需要庞大水面支持系统、占用甲板小、运行和维修费用低等优点，从而能更好实现水下自主勘察。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型水下自主机器人，该机器人可以对自身所在水域环境进行一系列高精度检测，自动化程度高，结构简单新颖，实用性高。

本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种新型水下自主机器人，包括外壳体、左浮力舱、右浮力舱和主控系统，左浮力舱和右浮力舱分别连接在外壳体的两侧，主控制系统包括内感应子系统、外感应子系统、供电子系统、信息处理子系统和推进子系统，信息处理子系统包括热成像仪、摄像头、地图构建模块、动态路径规划模块和探照灯，外壳体的前端连接有第一透明罩，第一透明罩内设置有定位架，摄像头有多个，热成像仪和多个摄像头适配连接在定位架上，推进子系统包括螺旋桨机构、平衡舵板、导航声纳和避障声纳，平衡舵板包括第一舵板和第二舵板，第一舵板连接在左浮力舱后端部和外壳体后端部之间，第二舵板连接在右浮力舱后端部和外壳体后端部之间，导航声纳设置在第一透明罩内，避障声纳设置在外壳体后端部内。

优选的，所述外壳体呈圆台状，外壳体的前端面上开设有环形的第一定位槽，第一透明罩插接在第一定位槽内并通过防水胶密封。

优选的，所述左浮力舱的前端部内设置有第二透明罩，右浮力舱内设置有第三透明罩，探照灯有两个，两个探照灯分别设置在第二透明罩和第三透明罩内。

优选的，所述左浮力舱包括左舱体和左舱板，左舱板的一端与左舱体的内侧端固连，左舱板的另一端与外壳体的左端面固连，右浮力舱包括右舱体和右舱板，右舱板的一端与右舱体的内侧端固连，右舱板的另一端与外壳体的右端面固连。

优选的，所述螺旋桨机构包括第一螺旋桨、第二螺旋桨、第三螺旋桨和第四螺旋桨，第一螺旋桨垂直连接在左舱体的尾部，第二螺旋桨垂直连接在右舱体的尾部，左舱板的中部开设有第一通孔，第三螺旋桨连接在第一通孔内，右舱板的中部开设有第二通孔，第四螺旋桨连接在第四通孔内。

优选的，所述第一舵板位于左舱板的后端，第二舵板位于右舱板的后端。

优选的，所述内感应子系统包括姿态传感器、位置传感器、速度传感器、电路板温度传感器和湿度传感器，外感应子系统包括水质传感器、压强传感器、深度传感器和温度传感器，供电子系统包括栅极电池组、变压器和保险丝。

本实用新型的有益效果是：

上述新型水下自主机器人，将人工智能、自动控制、模式识别、信息融合与理解、系统集成等技术应用于传统的载体上，在无人驾驶的情况下自主地完成复杂海洋环境中预定任务。利用导航声纳和避障声纳在水下恶劣的环境中自主规划路径，避开障碍物，保证了远程控制下能够顺利完成作业使命，还直接关系到机器人的自身安全。在远程控制以及机器人的自主控制下，利用位置传感器和高清的网络摄像头能够同时定位和地图构建。通过内部的电路板温度传感器和湿度传感器能保证内部电路板的正常工作，避免因短路或漏水而造成的电路板烧坏。通过外部的水质传感器、温度传感器、压强传感器和深度传感器，机器人可以对自身所在水域环境进行一系列高精度检测，自动化程度高，大量节省时间和人力，结构简单新颖，实用性高。

附图说明

图1是新型水下自主机器人整体结构示意图。

图2是主控系统结构控制框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1和图2，一种新型水下自主机器人，包括外壳体1、左浮力舱2、右浮力舱3和主控系统，外壳体1的两侧连接左浮力舱2和右浮力舱3。主控制系统包括内感应子系统、外感应子系统、供电子系统、信息处理子系统和推进子系统。内感应子系统包括姿态传感器、位置传感器、速度传感器、电路板温度传感器和湿度传感器，姿态传感器、位置传感器、速度传感器、电路板温度传感器和湿度传感器均设置在外壳体1内。

外感应子系统包括水质传感器、压强传感器、深度传感器和温度传感器，外壳体1的外表面上开设有多个安装槽，水质传感器、压强传感器、深度传感器和温度传感器均适配固定在外壳体1外表面上的安装槽内。供电子系统包括栅极电池组、变压器和保险丝，栅极电池组、变压器和保险丝适配安装在外壳体1内。

信息处理子系统包括热成像仪4、摄像头5、地图构建模块、动态路径规划模块和探照灯51，地图构建模块和动态路径规划模块为电子件，地图构建模块、动态路径规划模块设置在外壳体1内。外壳体1的前端连接有第一透明罩11，第一透明罩11内设置有定位架，热成像仪4有一个，摄像头5有多个，一个热成像仪4和多个摄像头5适配连接在第一透明罩11内的定位架上。外壳体1呈圆台状，外壳体1的前端面上开设有环形的第一定位槽，第一透明罩11插接在第一定位槽内，第一透明罩11与外壳体1的连接端处设置有防水胶，第一透明罩11和外壳体1之间通过防水胶密封。

推进子系统包括螺旋桨机构6、平衡舵板7、导航声纳和避障声纳，螺旋桨机构6通过螺旋桨机构6上的马达驱动，平衡舵板7包括第一舵板71和第二舵板72，第一舵板71连接在左浮力舱2后端部和外壳体1后端部之间，第二舵板72连接在右浮力舱3后端部和外壳体1后端部之间，导航声纳设置在第一透明罩1内，避障声纳设置在外壳体1后端部内。

左浮力舱2的前端部内设置有第二透明罩12，右浮力舱3内设置有第三透明罩13，探照灯51有两个，两个探照灯51分别设置在第二透明罩12和第三透明罩13内。左浮力舱2包括左舱体21和左舱板22，左舱板22的一端与左舱体21的内侧端固连，左舱板22的另一端与外壳体11的左端面固连。右浮力舱3包括右舱体31和右舱板32，右舱板32的一端与右舱体31的内侧端固连，右舱板32的另一端与外壳体1的右端面固连。第一舵板71位于左舱板22的后端，第二舵板位于右舱板的后端。

螺旋桨机构6包括第一螺旋桨61、第二螺旋桨62、第三螺旋桨63和第四螺旋桨64，第一螺旋桨61垂直连接在左舱体21的尾部，第二螺旋桨2垂直连接在右舱体31的尾部，左舱板22的中部开设有第一通孔，第三螺旋桨63连接在第一通孔内，右舱板32的中部开设有第二通孔，第四螺旋桨64连接在第四通孔内。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型水下自主机器人，其特征在于，包括外壳体、左浮力舱、右浮力舱和主控系统，左浮力舱和右浮力舱分别连接在外壳体的两侧，主控制系统包括内感应子系统、外感应子系统、供电子系统、信息处理子系统和推进子系统，信息处理子系统包括热成像仪、摄像头、地图构建模块、动态路径规划模块和探照灯，外壳体的前端连接有第一透明罩，第一透明罩内设置有定位架，摄像头有多个，热成像仪和多个摄像头适配连接在定位架上，推进子系统包括螺旋桨机构、平衡舵板、导航声纳和避障声纳，平衡舵板包括第一舵板和第二舵板，第一舵板连接在左浮力舱后端部和外壳体后端部之间，第二舵板连接在右浮力舱后端部和外壳体后端部之间，导航声纳设置在第一透明罩内，避障声纳设置在外壳体后端部内。

2.根据权利要求1所述的一种新型水下自主机器人，其特征在于，所述外壳体呈圆台状，外壳体的前端面上开设有环形的第一定位槽，第一透明罩插接在第一定位槽内并通过防水胶密封。

3.根据权利要求1所述的一种新型水下自主机器人，其特征在于，所述左浮力舱的前端部内设置有第二透明罩，右浮力舱内设置有第三透明罩，探照灯有两个，两个探照灯分别设置在第二透明罩和第三透明罩内。

4.根据权利要求1所述的一种新型水下自主机器人，其特征在于，所述左浮力舱包括左舱体和左舱板，左舱板的一端与左舱体的内侧端固连，左舱板的另一端与外壳体的左端面固连，右浮力舱包括右舱体和右舱板，右舱板的一端与右舱体的内侧端固连，右舱板的另一端与外壳体的右端面固连。

5.根据权利要求4所述的一种新型水下自主机器人，其特征在于，所述螺旋桨机构包括第一螺旋桨、第二螺旋桨、第三螺旋桨和第四螺旋桨，第一螺旋桨垂直连接在左舱体的尾部，第二螺旋桨垂直连接在右舱体的尾部，左舱板的中部开设有第一通孔，第三螺旋桨连接在第一通孔内，右舱板的中部开设有第二通孔，第四螺旋桨连接在第四通孔内。

6.根据权利要求4所述的一种新型水下自主机器人，其特征在于，所述第一舵板位于左舱板的后端，第二舵板位于右舱板的后端。

7.根据权利要求1所述的一种新型水下自主机器人，其特征在于，所述内感应子系统包括姿态传感器、位置传感器、速度传感器、电路板温度传感器和湿度传感器，外感应子系统包括水质传感器、压强传感器、深度传感器和温度传感器，供电子系统包括栅极电池组、变压器和保险丝。