CN207956001U - 水下机器人 - Google Patents
水下机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207956001U CN207956001U CN201721463062.1U CN201721463062U CN207956001U CN 207956001 U CN207956001 U CN 207956001U CN 201721463062 U CN201721463062 U CN 201721463062U CN 207956001 U CN207956001 U CN 207956001U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- generator
- underwater
- robot
- underwater robot
- energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种水下机器人，其包括机器人本体和安装于机器人本体上的发电装置，发电装置包括叶轮和发电机，其中，水流冲击叶轮，叶轮带动发电机运转，从而将水流能转化成电能。相对于现有技术，本实用新型水下机器人具有以下优点：1)机器人无需装配有线电缆，也无需频繁返回水面充电，更无需设置水下充电平台装置，节约了生产制造成本；2)将水力发电机集成到水下机器人装置中，利用环境中水流动能发电，为水下机器人充电，实现了水下机器人自带电源的自我补给，使得水下机器人具备长期的续航能力。
Description
技术领域
本实用新型属于发电装置领域，更具体地说，本实用新型涉及一种水下机器人，可利用水流实现水下机器人长期工作的目的。
背景技术
小型海洋航行器是一种低成本的海洋运载工具，具备遥控或者自主航行及作业的能力，在海洋勘测、水下检修、军事侦查、海底搜救等领域广泛应用。
自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，AUV)是一种重要的海洋航行器，例如金枪鱼(Bluefin)AUV，可执行海底搜寻任务。然而，小型海洋航行器的能源供应严重制约了其发展。小型海洋航行器通常利用螺旋桨推进，或者采用更加节能的滑翔推进方式。但是，由于小型海洋航行器的体积较小(长度2m左右，直径30cm左右)，通常采用电池供电，电池容量有限，必须到期回收、充电或者更换电池。虽然锂离子电池已经应用在水下自动航行器中，能将航行器的总航程提高至500海里，但是仍然不能避免电池用完后的充电问题，不能实现长期海底工作。因此，小型海洋航行器离不开母船或者基地的支持，这严重限制了小型海洋航海器的活动范围。
目前，小型海洋航行器可捕获海洋能量用于发电，就地持续的供应AUV等航行器的电力需要，使其摆脱能源限制和随之而来的巨大的财力、物力、人力支出，真正实现自主运行。因此，研究小型海洋航行器可再生海洋能随体发电技术势在必行。
现有技术提出了一种外置集成式的海洋波浪能发电水翼装置，为小型海洋航行器提供动力，使其持续航行，无需因动力不足回收。但是，这个装置借助海洋波浪力冲击水翼获得能量，不适用于水下工作的远离海浪表面的航行器。
此外，现有技术还提供了一种自治式水下机器人水下对接装置，通过将AUV与水下对接平台连接，完成水下能源补给工作，而且水下对接技术也是AUV进行水下数据上传与任务下载的重要手段。但是，海洋航行器的续航能力仍然离不开水下对接平台，不能做到电能自带、随体发电。
有鉴于此，确有必要提供一种可长期续航的水下机器人。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种可长期续航的水下机器人。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种水下机器人，其包括机器人本体和安装于机器人本体上的发电装置，发电装置包括叶轮和发电机，其中，水流冲击叶轮，叶轮带动发电机运转，从而将水流能转化成电能。
作为本实用新型水下机器人的一种改进，所述发电装置包括安装于机器人本体上的固定杆、垂直安装于固定杆上的发电机机舱，以及与发电机机舱连接的叶轮。
作为本实用新型水下机器人的一种改进，所述发电机放置于发电机机舱中。
作为本实用新型水下机器人的一种改进，所述机器人本体包括储能模块。
作为本实用新型水下机器人的一种改进，所述发电机的输出端通过线缆与储能模块连接。
作为本实用新型水下机器人的一种改进，所述发电机产生的电能由储能模块储存。
作为本实用新型水下机器人的一种改进，所述储能模块为蓄电池。
作为本实用新型水下机器人的一种改进，所述机器人本体包括动力系统，动力系统包括电动机和行走结构。
作为本实用新型水下机器人的一种改进，所述储能模块为电动机和行走结构提供电力。
相对于现有技术，本实用新型水下机器人具有以下有益效果：
1)机器人无需装配有线电缆，也无需频繁返回水面充电，更无需设置水下充电平台装置，节约了生产制造成本；
2)将水力发电机集成到水下机器人装置中，利用环境中水流动能发电，为水下机器人充电，实现了水下机器人自带电源的自我补给，使得水下机器人具备长期的续航能力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型水下机器人及其有益技术效果进行详细说明，其中：
图1为本实用新型水下机器人第一实施方式的结构示意图。
图2为本实用新型水下机器人第二实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非是为了限定本实用新型。
请参阅图1和图2所示，本实用新型水下机器人包括机器人本体10和安装于机器人本体10上的发电装置20，发电装置20包括叶轮202和发电机(未图示)，其中，水流冲击叶轮202，叶轮202带动发电机运转，从而将水流能转化成电能。
请参阅图1所示，本实用新型水下机器人的第一实施方式为：发电装置20包括安装于机器人本体10上的固定杆200、垂直安装于固定杆200上的发电机机舱204，以及与发电机机舱204连接的一个叶轮202。其中，发电机放置于发电机机舱204中。机器人本体10包括储能模块(未图示)，发电机的输出端通过线缆与储能模块连接，储能模块为机器人本体10提供电力。在图示实施方式中，当水流冲击叶轮202时，叶轮202转动从而使水流能转化成旋转机械能，叶轮202带动发电机运转，从而使旋转机械能转化成电能。
请参阅图2所示，本实用新型水下机器人的第二实施方式为：发电装置20包括安装于机器人本体10上的固定杆200、垂直安装于固定杆200上的发电机机舱204，以及与发电机机舱204连接的两个叶轮202。其中，发电机放置于发电机机舱204中，两个叶轮202反向设置，处于同一直线上。机器人本体10包括储能模块(未图示)，发电机的输出端通过线缆与储能模块连接，储能模块为机器人本体10提供电力。在图示实施方式中，当水流冲击叶轮202时，叶轮202转动从而使水流能转化成旋转机械能，叶轮202带动发电机运转，从而使旋转机械能转化成电能。
储能模块可以为蓄电池。机器人本体10包括动力系统(未图示)，动力系统包括电动机和行走结构，储能模块为电动机和行走结构提供电力。
以下结合图1和图2所示，详细描述本实用新型水下机器人的工作流程：
当水下机器人移动方向与水流方向一致时，水流冲击力作用在水下机器人迎流面上，可为水下机器人直接提供移动推动力，使水下机器人沿水流方向移动，在这个过程中，发电装置20可为储能模块充电。
当水下机器人移动方向与水流方向相反时，为克服水流作用力，需要启动储能模块为动力系统提供电力，此时发电装置20可解列停运。如果水下机器人在移动过程中动力不足，水下机器人可以通过机械臂抵持地面或壁面，在原地驻留，并启动发电装置20为储能模块充电，直到电量满足水下机器人移动的需要。
可以理解的是，本实用新型水下机器人可工作于有潮流、海流的海底，以及人工发生水流的取排水隧洞，也可工作于有水流流动的淡水区域。机器人本体10包括海底行走机器人和水下航行机器人。
通过以上描述可知，相对于现有技术，本实用新型水下机器人具有以下有益效果：
1)机器人无需装配有线电缆，也无需频繁返回水面充电，更无需设置水下充电平台装置，节约了生产制造成本；
2)将水力发电机集成到水下机器人装置中，利用环境中水流动能发电，为水下机器人充电，实现了水下机器人自带电源的自我补给，使得水下机器人具备长期的续航能力。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (6)
1.一种水下机器人，包括机器人本体和安装于机器人本体上的发电装置，其特征在于：发电装置包括叶轮和发电机，其中，水流冲击叶轮，叶轮带动发电机运转，从而将水流能转化成电能；所述机器人本体包括储能模块，发电机的输出端通过线缆与储能模块连接，发电机产生的电能由储能模块储存。
2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于：所述发电装置包括安装于机器人本体上的固定杆、垂直安装于固定杆上的发电机机舱，以及与发电机机舱连接的叶轮。
3.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于：所述发电机放置于发电机机舱中。
4.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于：所述储能模块为蓄电池。
5.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于：所述机器人本体包括动力系统，动力系统包括电动机和行走结构。
6.根据权利要求5所述的水下机器人，其特征在于：所述储能模块为电动机和行走结构提供电力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721463062.1U CN207956001U (zh) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | 水下机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721463062.1U CN207956001U (zh) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | 水下机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207956001U true CN207956001U (zh) | 2018-10-12 |
Family
ID=63723481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721463062.1U Active CN207956001U (zh) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | 水下机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207956001U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109647647A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-19 | 浙江海洋大学 | 新型海底长油管涂装器 |
| CN110282103A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-27 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种勘测设备动力装置 |
| CN111049244A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-21 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 煤矿井下巡检机器人水力充电装置 |
| CN113548146A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-26 | 中山大学 | 一种基于潮流能的自供能水下机器人 |
| CN113753208A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-07 | 浙江海洋大学 | 一种新型水下双机械臂作业机器人 |
-
2017
- 2017-11-06 CN CN201721463062.1U patent/CN207956001U/zh active Active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109647647A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-19 | 浙江海洋大学 | 新型海底长油管涂装器 |
| CN109647647B (zh) * | 2018-12-18 | 2021-06-22 | 浙江海洋大学 | 新型海底长油管涂装器 |
| CN110282103A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-27 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种勘测设备动力装置 |
| CN110282103B (zh) * | 2019-06-26 | 2024-03-08 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种勘测设备动力装置 |
| CN111049244A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-21 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 煤矿井下巡检机器人水力充电装置 |
| CN113548146A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-26 | 中山大学 | 一种基于潮流能的自供能水下机器人 |
| CN113753208A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-07 | 浙江海洋大学 | 一种新型水下双机械臂作业机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207956001U (zh) | 水下机器人 | |
| CN102632980B (zh) | 一种利用海洋波浪能的水下滑翔器及充电方法 | |
| KR101918920B1 (ko) | 에너지 공급선 및 이를 이용한 에너지 공급방법 | |
| CN109515661B (zh) | 一种通用型水下航行器接驳充电系统的工作方法 | |
| Griffiths | Technology and applications of autonomous underwater vehicles | |
| CN107235130A (zh) | 一种用于小型海洋航行器的摆翼式波浪能收集装置 | |
| CN104192259A (zh) | 一种波浪驱动水下航行器 | |
| CN105314081A (zh) | 一种混合动力快速无人监测艇 | |
| CN107226186A (zh) | Auv多功能综合服务平台及编队运行控制方法 | |
| CN207374622U (zh) | 一种基于环境生态修复水下观测机器人 | |
| CN107010176A (zh) | 一种用于加密测量的小型无人船 | |
| Fenucci et al. | WAVE: A wave energy recovery module for long endurance gliders and AUVs | |
| Li et al. | Multi-energy-system design and experimental research of natural-energy-driven unmanned surface vehicle | |
| CN206511094U (zh) | 一种利用波浪能及风能联合驱动的海上探测机器人 | |
| CN106956751A (zh) | 波浪能驱动的飞翼式海面滑翔机系统及实施方法 | |
| Kunicka et al. | Energy efficient small inland passenger shuttle ferry with hybrid propulsion-concept design, calculations and model tests | |
| Boscaino et al. | A fuel cell powered autonomous surface vehicle: The Eco-SWAMP project | |
| CN115158617A (zh) | 仿生机器鱼 | |
| Recoskie et al. | Hybrid power plant design for a long-range dirigible UAV | |
| CN108820171A (zh) | 一种采用可再生能源的水下组网持续观测系统及其方法 | |
| Tian et al. | Research progress and prospects of gliding robots applied in ocean observation | |
| Kamalahasan et al. | Renewable energy powered autonomous smart ocean surface vehicles (reasose) | |
| CN108909961A (zh) | 一种水上漂浮式电动船充电站 | |
| CN110816793B (zh) | 一种水下机器人及其工作方法 | |
| CN103523236A (zh) | 无人机风能回收装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |