CN214451763U - 一种水下维度数据巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下维度数据巡检机器人，机器人包括机体，机体上设置有固定推进器、矢量推进器，机体的尾端设置有尾翼；机体的头部下方通过相机稳定云台设置有全景相机；机体的内部设置有飞控系统、接收机、电池固定平衡重，机体内部设置有与中心控制板相连接的探伤模块、图传模块，飞控系统通过电调分别与固定推进器、矢量推进器连接，通过飞控系统给固定推进器、矢量推进器以及探伤模块、相机稳定云台传递信号，实现机器人的运行；本实用新型的水下维度数据巡检机器人体积较小，具有更广的水下活动范围，灵活性强，续航时间长，用相对较低的成本实现了小体积下各种功能的整合，市场潜力巨大。

Description

一种水下维度数据巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及一种巡检装置，尤其涉及一种水下维度数据巡检机器人。

背景技术

我国海岸线长，港口建设正处于高速发展期，水下工作机会较多，但水下工作的危险性较高，特别是在深海领域。随着水下探测机器人技术的不断发展，功能的不断完善，其替代人类下水作业可行性越来越高，市场需求将不断增大，未来发展前景广阔。水下机器人已成为水利工程智能检测方面最具潜力的水下探测工具,具备较大的发展空间,对于水利工程除险加固和大坝日常安全管理等均具备十分重要的应用价值。但由于水下机器人运行的环境复杂，目前市场上现有的水下机器人具有体积较大且活动范围较小、灵活性差、功能单一且制作和维修费用高昂等缺陷，水下机器人探测的效率、安全需求、成本等仍然有很大的改进空间。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种水下维度数据巡检机器人。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种水下维度数据巡检机器人，包括机体，机体上设置有固定推进器、矢量推进器，矢量推进器通过环形固定薄片固定于机体的头部，固定推进器固定设置于机体的尾部；机体的尾端设置有尾翼；

机体的头部下方通过相机稳定云台设置有全景相机；机体的头端设置有疝气灯；

机体的内部设置有飞控系统、接收机、电池固定平衡重，接收机用于给飞控系统提供信号，电池固定平衡重用来平衡机体重量，也是机器人的电源供给中心；飞控系统连接有中心控制板，全景相机、疝气灯均与中心控制板相连接，飞控系统通过中心控制板实现控制疝气灯的开关；机体内部设置有与中心控制板相连接的探伤模块、图传模块，探伤模块、全景相机分别连接在中心控制板的不同接口处，探伤模块与全景相机将搜集到的信息通过中心控制板经图传模块传递发送到人工端的接收屏幕；飞控系统通过电调分别与固定推进器、矢量推进器连接，通过飞控系统给固定推进器、矢量推进器以及探伤模块、相机稳定云台传递信号，实现机器人的运行。

进一步地、固定推进器为四个，四个固定推进器环绕机体设置并分别用螺丝固定于机体上，四个固定推进器分别由不同的电调控制，可进行分开控制；机体尾部的四个固定推进器通过四根电调的调节与控制，进行前后左右四个方向的行进与后退，固定推进器差速操作实现机体进行转向。

进一步地、矢量推进器为两个，两个矢量推进器分别通过垫片固定在环形固定薄片上，通过环形固定薄片将矢量推进器固定于机体的头部，通过矢量推进器的上下转动实现机体的抬升与下潜，并且可以辅助机体快速前行。

进一步地、机体的内侧前部设置有矢量推进器舵机，矢量推进器舵机与飞控系统相连接，矢量推进器舵机通过连接轴操纵矢量推进器进行上下摆动。

进一步地、尾翼连接有尾翼舵机；尾翼为四个，四个尾翼舵机均与飞控系统相连接，四个尾翼舵机用于分别控制四个尾翼，实现对机体行进方向的微小调整。

进一步地、飞控系统连接有舵机转向稳定系统，舵机转向稳定系统分别与矢量推进器舵机、尾翼舵机相连接，飞控系统通过舵机转向稳定系统来控制尾翼及机体的运动。

进一步地、机体上设置有光感模块、声呐模块，光感模块、声呐模块均与中心控制板相连接。

进一步地、机体外侧设置有吸水泵；机体外置有与接收机对应设置的遥控器。

本实用新型的水下维度数据巡检机器人体积较小，具有更广的水下活动范围，灵活性强，续航时间长，用相对较低的成本实现了小体积下各种功能的整合，市场潜力相当巨大。

附图说明

图1为本实用新型的水下维度数据巡检机器人结构示意图。

图2为本实用新型的水下维度数据巡检机器人结构示意图。

图3为水下维度数据巡检机器人的系统框图。

图中：1、机体；2、探伤模块；3、相机稳定云台；4、全景相机；6、电池固定平衡重；7、中心控制板；8、飞控系统；9、陀螺仪；10、固定推进器；11、矢量推进器；12、垫片；13、环形固定薄片；14、尾翼；16、疝气灯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、2所示，一种水下维度数据巡检机器人，包括机体1，机体1上设置有固定推进器10、矢量推进器11，矢量推进器11通过环形固定薄片13固定于机体1的头部，固定推进器10固定设置于机体1的尾部；机体1的尾端设置有尾翼14；

机体的头部下方通过相机稳定云台3设置有全景相机4；机体的头端设置有疝气灯16；相机稳定云台3与全景相机4的设置为操控人员提供实时稳定图像和保存探测数据，同时疝气灯1可以在光线不足时补光。

机体1的内部设置有飞控系统8、接收机、电池固定平衡重6，接收机用于给飞控系统8提供信号，飞控系统8采用APM2.8飞控10；电池固定平衡重6用来平衡机体重量，也是机器人的电源供给中心；飞控系统8连接有中心控制板7，全景相机4、疝气灯16均与中心控制板7相连接，飞控系统通过中心控制板实现控制疝气灯的开关；机体内部设置有与中心控制板7相连接的探伤模块2、图传模块，中心控制板7连接探伤模块2进行信息的收取与处理，中心控制板7采用Arduino板，探伤模块2采用超声波探伤模块；探伤模块、全景相机分别连接在中心控制板的不同接口处，探伤模块与全景相机将搜集到的信息通过中心控制板经图传模块传递发送到人工端的接收屏幕；飞控系统8通过电调分别与固定推进器10、矢量推进器11连接，通过飞控系统8给固定推进器10、矢量推进器11以及探伤模块2、相机稳定云台3传递信号，实现机器人的运行。

固定推进器10为四个，四个固定推进器环绕机体1设置并分别用螺丝固定于机体上，四个固定推进器分别由不同的电调控制，可进行分开控制；机体尾部的四个固定推进器通过四根电调的调节与控制，进行前后左右四个方向的行进与后退，固定推进器差速操作实现机体进行转向。

矢量推进器11为两个，两个矢量推进器分别通过垫片12固定在环形固定薄片13上，通过环形固定薄片13将矢量推进器固定于机体的头部，通过矢量推进器的上下转动实现机体的抬升与下潜，并且可以辅助机体快速前行。

机体的内侧前部设置有矢量推进器舵机，矢量推进器舵机与飞控系统8相连接，矢量推进器舵机通过连接轴操纵矢量推进器进行上下摆动。

尾翼连接有尾翼舵机；尾翼14为四个，四个尾翼舵机均与飞控系统8相连接，四个尾翼舵机用于分别控制四个尾翼，实现对机体行进方向的微小调整。

飞控系统8连接有舵机转向稳定系统，舵机转向稳定系统分别与矢量推进器舵机、尾翼舵机相连接，飞控系统通过舵机转向稳定系统来控制尾翼及机体的运动。

机体上设置有光感模块、声呐模块，光感模块、声呐模块均与中心控制板相连接。机体的前部设置有陀螺仪9，陀螺仪9的设置能够稳定机体。机体外侧设置有吸水泵；机体外置有与接收机对应设置的遥控器，五个舵机、四根电调及中心控制板均与飞控系统相连接，然后由遥控器向接收机发送信号，从而操控整个机器人的运转。

一种水下维度数据巡检机器人的工作方法为：

水下维度数据巡检机器人接通电源后，放置水中后飞控系统会进行自我检测，等确认矢量推进器舵机、尾翼舵机、接收机没有问题后启动；人工通过遥控器操控机体在水面航行，遥控器将控制信号传送到接收机，接收机识别控制信号后传送至飞控系统，飞控系统将控制信号送至电调，由电调控制对应连接的矢量推进器、固定推进器的转速；当机体靠近探测位置后吸水泵通电吸水，水下维度数据巡检机器人下潜至工作位置，此时光感模块检测光线降低，将亮度信号经连接线送至中心控制板，中心控制板处理后将疝气灯打开，全景相机实时监控，监控信号经飞控系统送至图传模块，图传模块将信号送至人工端的接收屏幕；调整水下维度数据巡检机器人位置可通过控制尾翼舵机或者固定推进器的差速进行转向，尾翼舵机由接收机接收信号，传送至飞控系统辨识再由接收机控制尾翼舵机的转向，完成尾翼的摆动；声呐模块发射超声波等至接收后由中心控制板处理能实时检测工作位置环境。

本实用新型的水下维度数据巡检机器人可用于港口水下路基与船舶螺旋桨裂纹的检测，及水底鱼群位置的探测，可检测水下船体腐蚀程度以及帮助潜水员提前识别水域安全，判断水质水温，侦查陌生水域，为潜水工作提供可靠的安全保障，并为水下作业提供了新的技术手段，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，提高了水下作业准确性和的安全性，便于其管理维护人员制定维护方案，事前减小水下作业的安全隐患。在降低事故发生率的同时有效解决了水下作业低效，成本高的问题，为水下作业发展提供了一种新式的解决方案，节省了大量的人力物力在作业中的投入和消耗。

本实用新型的水下维度数据巡检机器人在别的领域也能得到很好的应用。海水养殖产业受高温、风灾等自然灾害影响大，抵御风险能力弱，原本依靠人工巡查的方法，但许多暴露的场所与操作方法并不方便。本实用新型的机器人作为水下监测的辅助工具就可以帮助养殖户快速完成日常的监测任务，实时传输回有价值的信息，从而改善鱼类养殖质量，省时又省力。

对于喜欢休闲垂钓的人群来说，通过本实用新型的机器人可以快速寻找到鱼群聚集的水域，对鱼群分布、大小、深度等鱼情以及水温、水深和水底地形地貌信息了如指掌，真正实现可视化钓鱼。

现在越来越多的人喜欢海岛旅行，运动潜水也越来越受欢迎。本实用新型的机器人成为潜水员可靠的水下伴侣，能够提前识别水域安全，判断水质水温，侦查陌生水域，为潜水体验提供安全保障。

本实用新型的水下维度数据巡检机器人可用于港口水下路基与船舶螺旋桨裂纹的检测，水底鱼群位置的探测，水下船体腐蚀程度以及帮助潜水员提前识别水域安全，判断水质水温，侦查陌生水域，为潜水工作提供可靠的安全保障；体积较小，具有更广的水下活动范围，灵活性强，续航时间长，用相对较低的成本实现了小体积下各种功能的整合，市场潜力相当巨大。

上述实施方式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技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种水下维度数据巡检机器人，其特征在于：包括机体(1)，机体(1)上设置有固定推进器(10)、矢量推进器(11)，矢量推进器(11)通过环形固定薄片(13)固定于机体(1)的头部，固定推进器(10)固定设置于机体(1)的尾部；所述机体(1)的尾端设置有尾翼(14)；

所述机体的头部下方通过相机稳定云台(3)设置有全景相机(4)；所述机体的头端设置有疝气灯(16)；

所述机体(1)的内部设置有飞控系统(8)、接收机、电池固定平衡重(6)；所述飞控系统(8)连接有中心控制板(7)，全景相机(4)、疝气灯(16)均与中心控制板(7)相连接；所述机体内部设置有与中心控制板(7)相连接的探伤模块(2)、图传模块；所述飞控系统(8)通过电调分别与固定推进器(10)、矢量推进器(11)连接。

2.根据权利要求1所述的水下维度数据巡检机器人，其特征在于：所述固定推进器(10)为四个，四个固定推进器环绕机体(1)设置并分别用螺丝固定于机体上。

3.根据权利要求2所述的水下维度数据巡检机器人，其特征在于：所述矢量推进器(11)为两个，两个矢量推进器分别通过垫片(12)固定在环形固定薄片(13)上。

4.根据权利要求3所述的水下维度数据巡检机器人，其特征在于：所述机体的内侧前部设置有矢量推进器舵机，矢量推进器舵机与飞控系统(8)相连接。

5.根据权利要求4所述的水下维度数据巡检机器人，其特征在于：所述尾翼连接有尾翼舵机；所述尾翼(14)为四个，四个尾翼舵机均与飞控系统(8)相连接。

6.根据权利要求5所述的水下维度数据巡检机器人，其特征在于：所述飞控系统(8)连接有舵机转向稳定系统，舵机转向稳定系统分别与矢量推进器舵机、尾翼舵机相连接。

7.根据权利要求6所述的水下维度数据巡检机器人，其特征在于：所述机体上设置有光感模块、声呐模块，光感模块、声呐模块均与中心控制板相连接。

8.根据权利要求7所述的水下维度数据巡检机器人，其特征在于：所述机体外侧设置有吸水泵；所述机体外置有与接收机对应设置的遥控器。

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