CN213800125U - 一种水下无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下无人机，包括具有中空内腔的主机，所述主机采用防撞防水材料制成，所述主机包括机身及机翼，所述机翼与机身融合为具有流线型的扁纺锤体形状，所述机身前方的机头可拆卸安装有透明罩，所述透明罩内部安装有摄像机，所述机身的两侧对称埋装有探测灯，所述机身设有机械臂，所述机械臂以可折叠方式与所述机身连接，所述机械臂设有可开合的机械爪，所述机身的腹部前方设有用于固定传感器的固定卡位，所述机身安装有水平推进器和垂直推进器，所述中空内腔内安装有控制器及电源，所述摄像机、探测灯、机械臂、水平推进器及垂直推进器均与所述控制器电性连接。该水下无人机可进行水下检测和打捞。

Description

一种水下无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机器人技术领域，尤其涉及一种水下无人机。

背景技术

近年来，无人机应用已经渐渐成熟，并衍生了更多功能的无人机，水下无人机就是其中一种新型产品。水下无人机，又称水下机器人，尤其在水下检测与打捞方面，应用前景十分广泛，在现有的水下无人机产品中，主要应用于管道检查，船舶检修，码头及码头桩基、桥梁、大坝水下部分检查，港口作业，钻井平台水下结构检修、水下生物观测、研究和教学，考古、水下打捞等。

水下无人机在外观上主要考虑水下阻力的问题，且阻力越大耗能越多。但是水下无人机具有十分广阔的发展前景，传统的水下作业，人工操作十分复杂，人身安全也无法完全保障，且随着人类海洋活动的日趋广泛，水上、水下各产业发展不断提速，未来对于水下无人机的需求也将持续上涨。

在现有用于检测领域的水下无人机产品中，保证检测精度是一个难题，且由于对水下障碍物情况不清楚，也容易造成无人机在检测工作中损坏或检测误差大。为解决这一问题，设计一种水下无人机，可以在未知水域中也能保证检测精度或完成打捞任务。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种水下无人机，使之可以在水下检测和打捞，同时可以保证检测精度，提高打捞效率。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种水下无人机，包括具有中空内腔的主机，所述主机采用防撞防水材料制成，所述主机包括机身及机翼，所述机翼与机身融合为具有流线型的扁纺锤体形状，所述机身前方的机头可拆卸安装有透明罩，所述透明罩内部安装有摄像机，所述机身的两侧对称埋装有探测灯，所述机身设有机械臂，所述机械臂以可折叠方式与所述机身连接，所述机械臂设有可开合的机械爪，所述机身的腹部前方设有用于固定传感器的固定卡位，所述机身安装有水平推进器和垂直推进器，所述中空内腔内安装有控制器及电源，所述摄像机、探测灯、机械臂、水平推进器及垂直推进器均与所述控制器电性连接。

进一步地，所述主机采用聚酯材料或环氧树脂材料制成。

进一步地，所述主机的表面及边缘涂覆有反光材料。

进一步地，所述机翼包括对称设置在所述机身两侧的主机翼、对称设置在所述机身后方的机尾两侧的副机翼。

进一步地，两个所述主机翼靠近所述主机腹部的下方对称悬挂有所述水平推进器，两个所述主机翼远离所述主机腹部的下方对称内嵌有所述垂直推进器。

进一步地，所述水平推进器包括第一螺旋桨叶及驱动所述第一螺旋桨叶的第一驱动电机，所述第一螺旋桨叶及第一驱动电机与所述控制器电性连接。

进一步地，所述垂直推进器包括第二螺旋桨叶及驱动所述第二螺旋桨叶的第二驱动电机，所述第二螺旋桨叶及第二驱动电机与所述控制器电性连接。

进一步地，所述机械臂设置在所述机身的中部，所述机械臂设有两个；所述机械臂包括铰接部、臂杆及机械爪，所述铰接部设置在所述机身上，所述臂杆的一端通过转轴与所述铰接部铰接，所述机械爪与所述臂杆的另一端铰接。

进一步地，所述机身设有容纳所述机械臂的容纳凹槽，所述容纳凹槽的结构与所述机械臂的结构相匹配。

进一步地，所述中空内腔内安装有驱动所述摄像机转动的第三驱动电机。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的水下无人机采用机翼与机身融合为具有流线型的扁纺锤体形状，极大减小了无人机在水下作业时的水下阻力，保证无人机在水中运动的稳定性。该无人机水下检测主要通过触碰到检测物体，无人机机头抵住物体进行紧急检测，由于主机采用防撞防水材料，可以减小无人机触碰检测物体的损伤，保证检测精度。通过设置可折叠的机械臂，在需要时可将械臂展开，结合摄像机进行水下打捞工作，提高打捞效率；通过设置固定卡位，将用于检测的传感器固定连接在无人机，按需所装，可以扩大无人机的应用范围，并减轻无人机在特定任务中的其他不必要负荷。通过将探测灯埋设安装在机身两侧，在无人机工作时不破坏无人机整体外形。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种水下无人机的示意图之一；

图2为本实用新型提供的一种水下无人机的示意图之二；

图3为本实用新型提供的机械臂的示意图。

图中：1、机身；11、容纳凹槽；2、主机翼；3、副机翼；4、探测灯；5、机械臂；51、铰接部；52、臂杆；53、机械爪；6、水平推进器；7、垂直推进器；8、固定卡位；9、摄像机。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“一个”、“另一个”等用于区分相似的元件，这些术语以及其它类似术语不旨在限制本实用新型的范围。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在各附图中，相同或相应的元件采用相应的附图标记(例如，以“1XX”和“2XX”标识的元件结构相同、功能类似)。

如图1-3所示，为本实用新型提供一种水下无人机，包括具有中空内腔的主机，所述主机采用防撞防水材料制成，所述主机包括机身1及机翼，所述机翼与机身1融合为具有流线型的扁纺锤体形状，所述机身1前方的机头可拆卸安装有透明罩，所述透明罩内部安装有摄像机9，所述机身1的两侧对称埋装有探测灯4，所述机身1设有机械臂5，所述机械臂5以可折叠方式与所述机身1连接，所述机械臂5设有可开合的机械爪53，所述机身1的腹部前方设有用于固定传感器的固定卡位8，所述机身1安装有水平推进器6和垂直推进器7，所述中空内腔内安装有控制器及电源，所述摄像机9、探测灯4、机械臂5、水平推进器6及垂直推进器7均与所述控制器电性连接。

在本实施例中，无人机的全部控制电路、控制器及电源均置于中空内腔内并且固定，电源为无人机所有电子产品进行供电；使用时，水平推进器6和垂直推进器7组合维持无人机的多维运动，探测灯4提供无人机照明，摄像机9用于检测工作，外壳除了基本的载体、整流功能，也为检测时提供了防撞功能，机械臂5用于将物品打捞和水下采样等工作。

工作原理：当需要进行水下测距时，将测距传感器安装在固定卡位8上，将无人机在水面释放后，控制器控制水平推进器6和垂直推进器7运动，继而控制无人机的水平、垂直方向运动，从而使无人机运动到水下检测位置开展检测工作。当水下清晰度不符合检测需求时，控制器控制探测灯4打开，探测灯4对无人机前方探测范围进行光照。无人机运动到检测位置时，机头抵住检测物进行近距离检测，由于主机采用防撞防水材料制成，无人机在水下检测工作时不惧怕碰撞，并依靠碰撞对检测物进行近距离检测，保证检测精度。通过无人机机头抵住检测物后，无人机上的测距传感器可对检测对象进行近距离测距。测量结束后，水平推进器6和垂直推进器7组合控制无人机返程。当需要水下打捞时，将无人机在水面释放，无人机的水平推进器6和垂直推进器7组合控制无人机的水平、垂直方向运动，探测灯4打开，无人机朝水底运动，根据摄像机9拍摄到的影像，摄像机9将该信号反馈给控制器，控制器控制机械臂5打开机械爪53以进行物体打捞，抓到物体后，水平推进器6和垂直推进器7组合工作控制无人机返程。

本实用新型的水下无人机采用机翼与机身1融合为具有流线型的扁纺锤体形状，极大减小了无人机在水下作业时的水下阻力，保证无人机在水中运动的稳定性。该无人机水下检测主要通过触碰到检测物体，无人机机头抵住物体进行紧急检测，由于主机采用防撞防水材料，可以减小无人机触碰检测物体的损伤，保证检测精度。通过设置可折叠的机械臂5，在需要时可将械臂展开，结合摄像机9进行水下打捞工作；通过设置固定卡位8，将用于检测的传感器固定连接在无人机，按需所装，可以扩大无人机的应用范围，并减轻无人机在特定任务中的其他不必要负荷。通过将探测灯4埋设安装在机身1两侧，在无人机工作时不破坏无人机整体外形。

优选地，所述主机采用聚酯材料或环氧树脂材料制成。使主机具有一定弹性，使无人机在水下检测工作时不惧怕碰撞，保证检测精度。

优选地，所述主机的表面及边缘涂覆有反光材料。这样便于查找或观察无人机。

优选地，所述机翼包括对称设置在所述机身1两侧的主机翼2、对称设置在所述机身1后方的机尾两侧的副机翼3。

具体地，两个所述主机翼2靠近所述主机腹部的下方对称悬挂有所述水平推进器6，两个所述主机翼2远离所述主机腹部的下方对称内嵌有所述垂直推进器7。

优选地，所述水平推进器6包括第一螺旋桨叶及驱动所述第一螺旋桨叶的第一驱动电机，所述第一螺旋桨叶及第一驱动电机与所述控制器电性连接。所述垂直推进器7包括第二螺旋桨叶及驱动所述第二螺旋桨叶的第二驱动电机，所述第二螺旋桨叶及第二驱动电机与所述控制器电性连接。

优选地，所述机械臂5设置在所述机身1的中部，所述机械臂5设有两个；所述机械臂5包括铰接部51、臂杆52及机械爪53，所述铰接部51设置在所述机身1上，所述臂杆52的一端通过转轴与所述铰接部51铰接，所述机械爪53与所述臂杆52的另一端铰接。

优选地，所述机身1设有容纳所述机械臂5的容纳凹槽11，所述容纳凹槽11的结构与所述机械臂5的结构相匹配。当不需要机械臂5时，将机械臂5收容在容纳凹槽11内，不影响无人机进行其他的任务。

优选地，所述中空内腔内安装有驱动所述摄像机9转动的第三驱动电机。这样使摄像机9的摄像头可以拍摄更大范围的图像。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种水下无人机，其特征在于，包括具有中空内腔的主机，所述主机采用防撞防水材料制成，所述主机包括机身及机翼，所述机翼与机身融合为具有流线型的扁纺锤体形状，所述机身前方的机头可拆卸安装有透明罩，所述透明罩内部安装有摄像机，所述机身的两侧对称埋装有探测灯，所述机身设有机械臂，所述机械臂以可折叠方式与所述机身连接，所述机械臂设有可开合的机械爪，所述机身的腹部前方设有用于固定传感器的固定卡位，所述机身安装有水平推进器和垂直推进器，所述中空内腔内安装有控制器及电源，所述摄像机、探测灯、机械臂、水平推进器及垂直推进器均与所述控制器电性连接。

2.如权利要求1所述的一种水下无人机，其特征在于，所述主机采用聚酯材料或环氧树脂材料制成。

3.如权利要求2所述的一种水下无人机，其特征在于，所述主机的表面及边缘涂覆有反光材料。

4.如权利要求1所述的一种水下无人机，其特征在于，所述机翼包括对称设置在所述机身两侧的主机翼、对称设置在所述机身后方的机尾两侧的副机翼。

5.如权利要求4所述的一种水下无人机，其特征在于，两个所述主机翼靠近所述主机腹部的下方对称悬挂有所述水平推进器，两个所述主机翼远离所述主机腹部的下方对称内嵌有所述垂直推进器。

6.如权利要求1所述的一种水下无人机，其特征在于，所述水平推进器包括第一螺旋桨叶及驱动所述第一螺旋桨叶的第一驱动电机，所述第一螺旋桨叶及第一驱动电机与所述控制器电性连接。

7.如权利要求1所述的一种水下无人机，其特征在于，所述垂直推进器包括第二螺旋桨叶及驱动所述第二螺旋桨叶的第二驱动电机，所述第二螺旋桨叶及第二驱动电机与所述控制器电性连接。

8.如权利要求1所述的一种水下无人机，其特征在于，所述机械臂设置在所述机身的中部，所述机械臂设有两个；所述机械臂包括铰接部、臂杆及机械爪，所述铰接部设置在所述机身上，所述臂杆的一端通过转轴与所述铰接部铰接，所述机械爪与所述臂杆的另一端铰接。

9.如权利要求1所述的一种水下无人机，其特征在于，所述机身设有容纳所述机械臂的容纳凹槽，所述容纳凹槽的结构与所述机械臂的结构相匹配。

10.如权利要求1所述的一种水下无人机，其特征在于，所述中空内腔内安装有驱动所述摄像机转动的第三驱动电机。

Images