CN209667337U - 一种混合供电的水下检测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下机器人先进制造领域，更具体地说，它涉及一种混合供电的水下检测机器人，旨在提出一种新的供电解决方案，以更安全、稳定的供电方式解决水下机器人续航能力不足的问题，其技术方案要点是：包括机架、连接于机架的电子舱、连接于机架且与电子舱通过电线互相连接的电池舱、连接于机架且与电子舱通过线缆连接的推进器，其中电池舱包括舱体、连接于舱体的电池组、连接于舱体的外部供电模块、连接于舱体且对外部供电模块冷却的散热机构。本实用新型通过外部供电模块与散热机构的设计，大大增强了水下机器人的续航能力和可靠性。

Description

一种混合供电的水下检测机器人

技术领域

本实用新型涉及水下机器人先进制造领域，更具体地说，它涉及一种混合供电的水下检测机器人。

背景技术

水下机器人是一种新型的水利水电工程设施的检测手段，解决了多年来依靠人工进行安全评估的不足，以水库大坝为例，国内的水库大多建造时间较早，以现在的安全标准评估，多数水库大坝存在不同程度的安全隐患。

人工进行安全评估的项目主要有水下混凝土缺陷、大坝渗漏、面板裂缝、金属结构腐蚀和水底杂物淤积等安全运行隐患，人工安全评估依靠潜水员，作业任务需要多个潜水员配合进行，复杂的水下环境对潜水员的安全也有较大的威胁，为保证人员安全还需借助专业的设备，排查工作不仅耗时而且成本较高。水下机器人不仅能够代替人工完成基本的安全隐患探查，而且能够搭载光学和声学仪器对水库大坝、涵洞、闸门等水下结构进行全方位的扫描检测，近年来，随着技术不断成熟，相比于人工安全评估，使用水下机器人作为设施探查手段，优势越发明显，但由于水下情况复杂，随着作业难度的增加和工作量的加大，作业时间不受控，这样就需要一款能够长时间执行作业的水下机器人来完成水下检测任务。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种混合供电的水下检测机器人，通过外部供电模块与散热机构的设计，大大增强了水下机器人的续航能力。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种混合供电的水下检测机器人，包括机架、连接于机架的电子舱、连接于机架且与电子舱通过电线互相连接的电池舱、连接于机架且与电子舱通过线缆连接的推进器，其中电池舱包括舱体、连接于舱体的电池组、连接于舱体的外部供电模块、连接于舱体且对外部供电模块冷却的散热机构。

传统的水下检测机器人一般使用纯电池组供电，即机器人机身携带电池组的供电方式，为兼顾水下检测机器人的结构稳定性，基于尺寸考虑，对于携带电池组的数量具有一定的限制，故一般水下检测机器人机身携带电池组续航能力不足；

现针对上述水下机器人供电上的问题，在机身携带电池组基础上，另外增加一种外部供电的方式，既能依靠电池组供电，又能在电池不足情况下使用外部供电，保证水下机器人能够长时间不间断作业；

此外，在外部直流供电模块与现有水下机器人集成过程中，发现此类模块发热量较高，若保证其正常工作，在适配现有水下检测机器人的舱体结构的基础上就需要解决散热的问题，故为外部直流供电模块设计了一套散热机构。

本实用新型进一步设置为：散热机构包括嵌设于舱体内的主导热连接块、嵌设于主导热连接块内的导热固定槽板、螺纹连接于导热固定槽板且抵接于外部供电模块的导热固定块，其中外部供电模块通过导热固定槽板与导热固定块限位。

通过散热机构通过多种连接结构的设计，一方面将外部供电模块包裹限位，另一方面也是通过对外部供电模块的包裹，得以方便的进行热量的传递，从而更好的进行散热。

本实用新型进一步设置为：所述导热固定槽板包括嵌设于主导热连接板的基槽板、连接于基槽板两侧的护槽板；外部供电模块包括抵接于基槽板内的转压模块、连接于转压模块且抵接于护槽板的电路板；所述导热固定块包括抵接于转压模块远离基槽板一侧的支撑块、连接于支撑块两端且抵接于转压模块两端面的限位块，两限位块、支撑块、两护槽板、基槽板从六个方向对外部供电模块进行抵接限位。

通过导热固定槽板与导热固定块的设计，将外部供电模块包裹限位，从而既能实现限位，又能够与外部供电模块充分接触，从而对外部供电模块进行导热、散热。

本实用新型进一步设置为：所述主导热连接块与舱体之间、导热固定槽板与主导热连接块之间还设有连接螺栓。

通过连接螺栓的设计，进一步增强各个导热零件、限位零件的连接强度。

本实用新型进一步设置为：所述外部供电模块使用直流电。

传统的水下检测机器人即使使用外部供电，也往往使用交流供电方式，该方式虽然可以实现设备外部供电，达到长时间作业的目的，但基于机器内部电路稳定性及安全性考虑，交流供电会产生感应电动势，会对通讯信号及集成度较高的设备电子元器件产生影响；

因此本专利使用直流供电的方式，能够保证通讯信号的传输质量，避免交流感应对电子元器件产生的干扰，提高机器内部电路稳定性及设备使用的安全性。

本实用新型进一步设置为：所述舱体包括收纳电池组的舱筒、连接于舱筒且封闭舱筒的舱盖，其中散热机构与外部供电模块均连接于舱盖，舱盖与舱筒之间设有密封圈。

将供电模块与散热模块都设于舱盖上，可以更大面积的与外界连接，从而达到更好的冷却效果；

同时通过密封圈的设计，防止有水流从舱盖处进入舱筒。

本实用新型进一步设置为：所述舱盖朝向舱筒的一侧均布有多个固定通孔，所述舱筒对应位置上设有固定螺纹孔，舱盖与舱筒之间还设有穿过固定通孔且螺纹连接于固定螺纹孔的固定螺栓。

通过固定螺栓与固定螺纹孔的设计，使得舱盖能够通过拧动固定螺栓的方式方便的打开，从而对散热机构、外部供电模块进行检修、整理。

本实用新型进一步设置为：所述机架周壁设有排水槽，所述推进器抵接于散热机构。

推进器朝向散热机构推水，从而使得散热机构处能够接触到更多的水流，更快速的进行降温。

综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：

其一，通过混合供电的实现，扩展了水下机器人的供电方式；

其二，通过外部供电模块的设计，大大增强了水下机器人的续航能力；

其三，通过散热机构的设计，使得外部供电模块能够得到有效的降温，从而提高外部供电模块的使用寿命，降低故障率；

其四，通过外部供电模块使用直流电的设计，避免了交流感应对电子元器件产生的干扰，提高了机器内部电路稳定性及设备使用的安全性。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为散热机构的爆炸示意图；

图5为散热机构的示意图。

图中：1、机架；11、电子舱；12、推进器；13、排水槽；2、电池舱；21、舱体；22、外部供电模块；23、舱筒；24、舱盖；25、转压模块；26、电路板；3、散热机构；31、主导热连接块；32、导热固定槽板；321、基槽板；322、护槽板；33、导热固定块；331、支撑块；332、限位块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例：一种混合供电的水下检测机器人，如图1、图3所示，包括机架1、连接于机架1的电子舱11、连接于机架1且与电子舱11通过电线互相连接的电池舱2、连接于机架1且与电子舱11通过线缆连接的推进器12，其中电池舱2包括舱体21、连接于舱体21的电池组、连接于舱体21的外部供电模块22、连接于舱体21且对外部供电模块22冷却的散热机构3。

如图1、图2所示，舱体21包括收纳电池组的舱筒23、连接于舱筒23且封闭舱筒23的舱盖24，其中舱盖24使用便于导热的金属材质，散热机构3与外部供电模块22均连接于舱盖24，从而可以更大面积的与外界连接，达到更好的冷却效果。舱盖24与舱筒23的连接方式为螺纹连接，舱盖24外沿周身具有八个固定孔位，该螺丝孔为通孔形式，不具有螺纹，电池舱2筒上相应位置具有固定螺纹孔，舱盖24与电池舱2筒以螺丝固定方式进行连接。

为了防止有水流从舱盖24处进入舱筒23，在舱盖24与舱筒23之间还设有密封圈，密封圈为密封“O”型圈。

如图1、图3所示，推进器12于机架1周壁水平方向设有四个，并于竖直方向设有两个，机架1周壁设有排水槽13，推进器12推动的水流能够快速的沿排水槽13排出。推进器12还抵接于散热机构3，从而使得推进器12朝向散热机构3推水，使得散热机构3处能够接触到更多的水流，更快速的进行降温。

如图4、图5所示，外部供电模块22使用直流电，具体包括嵌设于散热机构3的转压模块25、连接于转压模块25两侧的电路板26，转压模块25与电路板26形成一个“C”形结构。

散热机构3使用便于散热的金属材质制成，具体包括嵌设于舱体21内的主导热连接块31、嵌设于主导热连接块31内的导热固定槽板32、螺纹连接于导热固定槽板32且抵接于转压模块25的导热固定块33。其中主导热连接块31与舱盖24充分接触，起到快速散热作用；主导热连接块31与舱体21之间、导热固定槽板32与主导热连接块31之间、导热固定块33与导热固定槽板32之间，均通过螺栓进行连接。

导热固定槽板32包括嵌设于主导热连接板的基槽板321、连接于基槽板321两侧的护槽板322；导热固定块33包括抵接于转压模块25远离基槽板321一侧的支撑块33、连接于支撑块331两端且抵接于转压模块25两端面的限位块332，两限位块332、支撑块331、两护槽板322、基槽板321从六个方向对外部供电模块22进行抵接限位。

组装过程：在连接之前，需要先将外部供电模块22与导热固定块33进行组装，将转压模块25放入导热固定块33的两限位块332之间，此时，导热固定块33与转压模块25充分接触；

再将导热固定块33与导热固定槽板32块以螺丝方式进行固定，此时导热固定块33与导热固定槽板43围成了一个矩形限位空腔，转压模块25嵌设于矩形限位空腔内，从而使得转压模块25与导热固定块33、导热固定槽板32均充分接触，一方面将外部供电模块22包裹限位，另一方面也是通过对外部供电模块22的包裹，得以方便的进行热量的传递；

最后将导热固定槽板32通过螺栓连接于主导热连接块31，并将主导热连接块31连接到舱盖24，至此，整套散热机构3组装完毕。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种混合供电的水下检测机器人，其特征在于：包括机架（1）、连接于机架（1）的电子舱（11）、连接于机架（1）且与电子舱（11）通过电线互相连接的电池舱（2）、连接于机架（1）且与电子舱（11）通过线缆连接的推进器（12），其中电池舱（2）包括舱体（21）、连接于舱体（21）的电池组、连接于舱体（21）的外部供电模块（22）、连接于舱体（21）且对外部供电模块（22）冷却的散热机构（3）。

2.根据权利要求1所述的一种混合供电的水下检测机器人，其特征在于：散热机构（3）包括嵌设于舱体（21）内的主导热连接块（31）、嵌设于主导热连接块（31）内的导热固定槽板（32）、螺纹连接于导热固定槽板（32）且抵接于外部供电模块（22）的导热固定块（33），其中外部供电模块（22）通过导热固定槽板（32）与导热固定块（33）限位。

3.根据权利要求2所述的一种混合供电的水下检测机器人，其特征在于：所述导热固定槽板（32）包括嵌设于主导热连接板的基槽板（321）、连接于基槽板（321）两侧的护槽板（322）；外部供电模块（22）包括抵接于基槽板（321）内的转压模块（25）、连接于转压模块（25）且抵接于护槽板（322）的电路板（26）；所述导热固定块（33）包括抵接于转压模块（25）远离基槽板（321）一侧的支撑块（331）、连接于支撑块（331）两端且抵接于转压模块（25）两端面的限位块（332），两限位块（332）、支撑块（331）、两护槽板（322）、基槽板（321）从六个方向对外部供电模块（22）进行抵接限位。

4.根据权利要求2所述的一种混合供电的水下检测机器人，其特征在于：所述主导热连接块（31）与舱体（21）之间、导热固定槽板（32）与主导热连接块（31）之间还设有连接螺栓。

5.根据权利要求1所述的一种混合供电的水下检测机器人，其特征在于：所述外部供电模块（22）使用直流电。

6.根据权利要求1所述的一种混合供电的水下检测机器人，其特征在于：所述舱体（21）包括收纳电池组的舱筒（23）、连接于舱筒（23）且封闭舱筒（23）的舱盖（24），其中散热机构（3）与外部供电模块（22）均连接于舱盖（24），舱盖（24）与舱筒（23）之间设有密封圈。

7.根据权利要求6所述的一种混合供电的水下检测机器人，其特征在于：所述舱盖（24）朝向舱筒（23）的一侧均布有多个固定通孔，所述舱筒（23）对应位置上设有固定螺纹孔，舱盖（24）与舱筒（23）之间还设有穿过固定通孔且螺纹连接于固定螺纹孔的固定螺栓。

8.根据权利要求1所述的一种混合供电的水下检测机器人，其特征在于：所述机架（1）周壁设有排水槽（13），所述推进器（12）抵接于散热机构（3）。