CN210061139U - 一种便携式水下机器人 - Google Patents
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Abstract
一种便携式水下机器人,设置有壳体和控制组件，控制组件装配于壳体的内部。所述控制组件包括有控制芯片、无线通信模块、视频采集模块和动力模块，控制芯片分别与无线通信模块、视频采集模块和动力模块电连接。所述壳体设置有外壳主体、挂载部和推动部，挂载部和推动部分别装配于外壳主体。该便携式水下机器人的灵活性高，可操作性强，同时性能强，实用性好，体验性佳。该水下机器人采用STM32为控制芯片，该芯片具有高性能、低成本和低功耗的特点，大大提高了该便携式水下机器人的性能，同时还降低耗能和成本。该便携式水下机器人搭载可动摄像头用于水下摄影同，而且将数据传输至FPV视觉眼镜，增强用户的代入感。该便携式水下机器人通过无线充电，不仅使用方便，提高了水下机器人的防水性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及水下机器人领域，特别涉及一种便携式水下机器人。
背景技术
水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。水下机器人可在高度危险环境、被污染环境以及零可见度的水域代替人工在水下长时间作业，水下机器人上一般配备声呐系统、摄像机、照明灯和机械臂等装置，能提供实时视频、声呐图像，机械臂能抓起重物，水下机器人在石油开发、海事执法取证、科学研究和军事等领域得到广泛应用。
但是目前国内在水下机器人领域方面存在的价格过高，同时现有技术的水下机器人存在体积较大和灵活性差等问题。
因此，针对现有技术的不足提供一种便携式水下机器人以解决现有技术不足甚为必要。
实用新型内容
本实用新型目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种便携式水下机器人以解决现有技术不足甚为必要。该便携式水下机器人具有灵活性高，可操作性强同时成本较低的优点。
本实用新型的上述目的通过如下技术手段实现。
提供一种便携式水下机器人,设置有壳体和控制组件，控制组件装配于壳体的内部。
所述控制组件包括有控制芯片、无线通信模块、视频采集模块和动力模块，控制芯片分别与无线通信模块、视频采集模块和动力模块电连接。
所述壳体设置有外壳主体、挂载部和推动部，挂载部和推动部分别装配于外壳主体。
本实用新型的一种便携式水下机器人还设置有用于传输视频信号的水上通信中继器，水上通信中继器与视频采集模块电连接，水上通信中继器分别与无线通信模块和外部设备无线连接。
视频采集模块采集外部环境的图像信号并传输至水上通信中继器，水上通信中继器处理图像信号再发送至外部设备。
优选的，上述无线通信模块与外部设备通过170MHz无线传输至水上通信中继器，水上通信中继器与外部设备无线连接。
无线通信模块将便携式水下机器人的数据信号无线传输至水上通信中继器，水上通信中继器处理数据信号再发送至外部设备。
优选的，上述外部设备为PC端上位机、FPV视觉眼镜或者移动端。
本实用新型的一种便携式水下机器人还设置有电源模块，电源模块装配于主体仓内部且电源模块与外部供电装置无线充电。
优选的，上述控制芯片为STM32芯片。
优选的，上述外壳主体设置有防护罩和主体仓，防护罩装配于主体仓，视频采集模块装配于主体仓且通过防护罩采集外部环境图像，控制芯片和无线通信模块分别装配于主体仓。
优选的，上述主体仓设置用前子部和后子部，前子部和后子部螺纹密封连接。
优选的，上述防护罩为亚克力半球透明防护罩。
优选的，上述挂载部设置有前挂载件和后挂载件，将防护罩所在的方向定义为前方，前挂载件装配于主体仓的前方，后挂载件装配于主体仓的末端。
优选的，上述前挂载件设置有用于便携式水下机器人自救的电磁铁，电磁铁装配于前挂载件的下方。
优选的，上述推动部设置有左螺旋桨、右螺旋桨和后螺旋桨，左螺旋桨、右螺旋桨分别装配于前挂载件的左右两侧，后螺旋桨装配于后挂载件，动力模块分别与左螺旋桨、右螺旋桨和后螺旋桨电连接。
优选的，上述壳体为3D打印壳体。
优选的，上述推动部为PLA推动部，所述主体仓为PLA主体仓，所述挂载部为PLA挂载部。
本实用新型的一种便携式水下机器人,设置有壳体和控制组件，控制组件装配于壳体的内部。所述控制组件包括有控制芯片、无线通信模块、视频采集模块和动力模块，控制芯片分别与无线通信模块、视频采集模块和动力模块电连接。所述壳体设置有外壳主体、挂载部和推动部，挂载部和推动部分别装配于外壳主体。该便携式水下机器人的灵活性高，可操作性强，同时性能强，实用性好，体验性佳。该水下机器人采用STM32为控制芯片，该芯片具有高性能、低成本和低功耗的特点，大大提高了该便携式水下机器人的性能，同时还降低耗能和成本。该便携式水下机器人搭载可动摄像头用于水下摄影同，而且将数据传输至FPV视觉眼镜，增强用户的代入感。该便携式水下机器人通过无线充电，不仅使用方便，提高了水下机器人的防水性能。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
图1为一种便携式水下机器人信号传输过程。
图2为壳体结构示意图。
图3为图2的部分分解示意图。
图4为防护罩和主体仓结构示意图。
图5为图2中的后挂载件结构示意图。
图6为图2中的前挂载件结构示意图。
图1至图6中，包括有：
外壳主体11、防护罩111、主体仓112、前子部1121、后子部1122、
挂载部12、前挂载件121、后挂载件122、电磁铁123、推动部13。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例1。
一种便携式水下机器人,如图1所示，设置有壳体和控制组件，控制组件装配于壳体的内部。控制组件包括有控制芯片、无线通信模块、视频采集模块和动力模块，控制芯片分别与无线通信模块、视频采集模块和动力模块电连接。壳体设置有外壳主体11、挂载部12和推动部13，挂载部12和推动部13分别装配于外壳主体11。
该便携式水下机器人还设置有用于传输视频信号的水上通信中继器，水上通信中继器与视频采集模块电连接，水上通信中继器分别与无线通信模块和外部设备无线连接。
视频采集模块采集外部环境的图像信号并传输至水上通信中继器，水上通信中继器处理图像信号再发送至外部设备。
无线通信模块与外部设备通过170MHz无线传输至水上通信中继器，水上通信中继器与外部设备无线连接。无线通信模块将便携式水下机器人的数据信号无线传输至水上通信中继器，水上通信中继器处理数据信号再发送至外部设备。
本实用新型的外部设备为PC端上位机、FPV视觉眼镜或者移动端的至少一种。本实施例具体为外部设备包括有PC端上位机、FPV视觉眼镜或者移动端。需说明的是，本实用新型的外部设备可以为PC端上位机、FPV视觉眼镜或者移动端的任意一种，也可以为两种组合，也可以为三种，具体的实施情况根据实际情况而定。
该便携式水下机器人还设置有电源模块，电源模块装配于主体仓112内部且电源模块与外部供电装置无线充电。本实用新型的控制芯片为STM32芯片。
本实用新型的水上通信中继器为esp32对水下170MHz无线通信模块传输的数据及岸上上位机发送的数据指令进行集中处理，并进行数据的中继转发。ESP32的核心是一块Diamond Standard 106Micro控制器，一个低功耗的32位RISC控制器。它拥有GPIO、I2C、ADC、SPI、PWM等模块，你可以用它做一些微控制器能做的事。它还可以支持AP(AccessPoint)、STA(Station)、AP+STA共存模式，并且使用高效的AT指令。
该水下机器人采用两种通信方式一种为直接无线传输，另一种为有线和无线结合的数据传输方式。对于便携式水下机器人的数据信号，无线通信模块采用17MHz无线传输至外部设备，数据传输至水面后水上通信中继器进行处理，经由2.4GHz无线通信与外部设备之间进行数据的交互。
视频数据的传输方面，水下采用光缆将水中视频采集模块采集的视频或者图像数据传输至水面的水上通信中继器，之后再使用无线传输至外部设备。
本实用新型采用了对电源模块进行无线充电，用户只需要简单地把便携式水下机器人放置在可用的充电台上进行无线充电即可，为用户提供很大的易用性和便利。更重要的无线充电能更好地提升水下机器人的防水性能。
该便携式水下机器人,设置有壳体和控制组件，控制组件装配于壳体的内部。所述控制组件包括有控制芯片、无线通信模块、视频采集模块和动力模块，控制芯片分别与无线通信模块、视频采集模块和动力模块电连接。所述壳体设置有外壳主体11、挂载部12和推动部13，挂载部12和推动部13分别装配于外壳主体11。该便携式水下机器人的灵活性高，可操作性强，同时性能强，实用性好，体验性佳。该水下机器人采用STM32为控制芯片，该芯片具有高性能、低成本和低功耗的特点，大大提高了该便携式水下机器人的性能，同时还降低耗能和成本。该便携式水下机器人搭载可动摄像头用于水下摄影同，而且将数据传输至FPV视觉眼镜，增强用户的代入感。该便携式水下机器人通过无线充电，不仅使用方便，提高了水下机器人的防水性能。
实施例2。
一种便携式水下机器人,如图2至6所示，其他特征与实施例1相同，不同之处在于：外壳主体11设置有防护罩111和主体仓112，防护罩111装配于主体仓112，视频采集模块装配于主体仓112且通过防护罩111采集外部环境图像，控制芯片和无线通信模块分别装配于主体仓112内部。
主体仓112设置用前子部1121和后子部1122，前子部1121和后子部1122螺纹密封连接。防护罩111为亚克力半球透明防护罩111。
亚克力半球透明防护罩111内部装配有视频采集模块，能够提供一个清晰而广阔的视角。其半球形状能够有效地减少头部在水下受到的阻力。
挂载部12设置有前挂载件121和后挂载件122，将防护罩111所在的方向定义为前方，前挂载件121装配于主体仓112的前方，后挂载件122装配于主体仓112的末端。前挂载件121设置有用于便携式水下机器人自救的电磁铁123，电磁铁123装配于前挂载件121的下方。
推动部13设置有左螺旋桨、右螺旋桨和后螺旋桨，左螺旋桨、右螺旋桨分别装配于前挂载件121的左右两侧，后螺旋桨装配于后挂载件122，动力模块分别与左螺旋桨、右螺旋桨和后螺旋桨电连接。壳体为3D打印壳体。推动部13为PLA推动部13，主体仓112为PLA主体仓112，挂载部12为PLA挂载部12。
该水下机器人以螺旋桨作为推进方式，具有高效的能量利用率，机动灵活，结构简单，灵活性强，噪声低，制作成本低廉等优点。外壳设计材料采用了PLA环保材料能够保护环境。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种便携式水下机器人,其特征在于：设置有壳体和控制组件，控制组件装配于壳体的内部；
所述控制组件包括有控制芯片、无线通信模块、视频采集模块和动力模块，控制芯片分别与无线通信模块、视频采集模块和动力模块电连接；
所述壳体设置有外壳主体、挂载部和推动部，挂载部和推动部分别装配于外壳主体。
2.根据权利要求1所述的便携式水下机器人,其特征在于：还设置有用于传输视频信号的水上通信中继器，水上通信中继器与视频采集模块电连接，水上通信中继器分别与无线通信模块和外部设备无线连接；
视频采集模块采集外部环境的图像信号并传输至水上通信中继器，水上通信中继器处理图像信号再发送至外部设备。
3.根据权利要求2所述的便携式水下机器人,其特征在于：所述无线通信模块与外部设备通过170MHz无线传输至水上通信中继器，水上通信中继器与外部设备无线连接；
无线通信模块将便携式水下机器人的数据信号无线传输至水上通信中继器，水上通信中继器处理数据信号再发送至外部设备。
4.根据权利要求3所述的便携式水下机器人,其特征在于：所述外部设备为PC端上位机、FPV视觉眼镜或者移动端至少一种。
5.根据权利要求4所述的便携式水下机器人,其特征在于：还设置有电源模块，电源模块装配于主体仓内部且电源模块与外部供电装置无线充电。
6.根据权利要求5所述的便携式水下机器人,其特征在于：所述控制芯片为STM32芯片。
7.根据权利要求6所述的便携式水下机器人,其特征在于：所述外壳主体设置有防护罩和主体仓，防护罩装配于主体仓，视频采集模块装配于主体仓且通过防护罩采集外部环境图像，控制芯片和无线通信模块分别装配于主体仓内部。
8.根据权利要求7所述的便携式水下机器人,其特征在于：所述主体仓设置用前子部和后子部，前子部和后子部螺纹密封连接；
所述防护罩为亚克力半球透明防护罩。
9.根据权利要求8所述的便携式水下机器人,其特征在于：所述挂载部设置有前挂载件和后挂载件，将防护罩所在的方向定义为前方，前挂载件装配于主体仓的前方，后挂载件装配于主体仓的末端；
所述前挂载件设置有用于便携式水下机器人自救的电磁铁，电磁铁装配于前挂载件的下方。
10.根据权利要求9所述的便携式水下机器人,其特征在于：所述推动部设置有左螺旋桨、右螺旋桨和后螺旋桨，左螺旋桨、右螺旋桨分别装配于前挂载件的左右两侧，后螺旋桨装配于后挂载件，动力模块分别与左螺旋桨、右螺旋桨和后螺旋桨电连接；
所述壳体为3D打印壳体；
所述推动部为PLA推动部，所述主体仓为PLA主体仓，所述挂载部为PLA挂载部。
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Cited By (2)
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| CN113878587A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-01-04 | 天津大学 | 水下游动机械臂旋转壳体的能量优化控制方法及装置 |
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2019
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Cited By (3)
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| CN112262806B (zh) * | 2020-11-12 | 2022-04-05 | 中国水产科学研究院长江水产研究所 | 一种大型水生动物水下形态标识的装置及方法 |
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