CN214947623U - 一种可调监控角度的水上摄像机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人船技术领域，公开了一种可调监控角度的水上摄像机器人，包括机器人主体和用于监控机器人主体周围环境的摄像头；摄像头通过角度调节装置与机器人主体连接，该角度调节装置包括第一调节装置和第二调节装置，第一调节装置包括一竖向设置于机器人主体的转轴以及与转轴传动连接且驱动转轴相对机器人主体转动的旋转驱动件，第二调节装置包括与转轴连接且同步转动的支架以及与支架连接的伸缩杆，摄像头可转动连接于支架且转动中心线水平设置，伸缩杆与摄像头连接并驱动摄像头绕支架转动。本实用新型的摄像头监控角度能够配合水上机器人的移动进行任意调节。

Description

一种可调监控角度的水上摄像机器人

技术领域

本实用新型涉及无人船技术领域，具体涉及一种可调监控角度的水上摄像机器人。

背景技术

无人船是一种通过遥控方式或者自主航行方式，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行，同步开展环境调查、水域测绘、人员搜救等活动的智能化水面机器人。由于无人船能够实现整个水上作业过程的“智能化”、“网络化”与“无人化”，因此，无人船在各个应用领域中都开始广泛应用，如目前应用于水质监测的水上机器人(即无人船)，其解决了现阶段水质监测需要工作人员紧跟的问题。目前，在水质监测时，为了对水上机器人周围的环境进行监控，通常在水上机器人的上方安装有摄像头，方便工作人员实时监控水上机器人的周围环境，以便工作人员对水上机器人的移动位置进行调节。

然而现有的用于监控水上机器人周围环境的摄像头大多为固定式，无法任意调节监控角度，导致在水上机器人移动过程中，摄像头容易被周围物体遮挡，从而影响摄像头对周围环境进行监控。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

本实用新型提供了一种可调监控角度的水上摄像机器人，其摄像头的监控角度能够配合水上机器人的移动进行任意调节。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种可调监控角度的水上摄像机器人，包括机器人主体和用于监控机器人主体周围环境的摄像头。

摄像头通过角度调节装置与机器人主体连接，该角度调节装置包括第一调节装置和第二调节装置，第一调节装置包括一竖向设置于机器人主体的转轴以及与转轴传动连接且驱动转轴相对机器人主体转动的旋转驱动件，第二调节装置包括与转轴连接且同步转动的支架以及与支架连接的伸缩杆，摄像头可转动连接于支架且转动中心线水平设置，伸缩杆与摄像头连接并驱动摄像头绕支架转动。

进一步设置，前述的旋转驱动件为第一旋转电机，其输出端与转轴连接。

如此设置，第一旋转电机启动时，驱动转轴转动，从而驱动支架和摄像头一同转动，以调节摄像头在水平面上的旋转角度。

进一步设置，前述的支架上一体连接有支撑套管，支架通过支撑套管与转轴连接。

如此设置，通过支撑套管与转轴套接，从而可拆卸连接支架和转轴，方便拆装，以便后续进行维修更换。

进一步设置，前述的伸缩杆为电动推杆或液压杆，伸缩杆铰接于支架上，其伸缩端铰接于摄像头上。

如此设置，电动推杆或液压杆启动时，推动或拉动摄像头在支架上转动，从而调节摄像头在竖直面上的旋转角度。

进一步设置，前述的机器人主体内部设有容纳腔，容纳腔内设有旋转驱动组件和监测主杆，监测主杆转动连接于容纳腔内，且监测主杆底端穿出容纳腔朝向水底设置，监测主杆底端安装有用于监测水质的监测设备；旋转驱动件的输出端与监测主杆连接，旋转驱动件驱动监测主杆转动。

如此设置，旋转驱动件驱动监测主杆转动，从而驱动监测设备随之转动，以调节监测设备的监测角度，以便工作人员通过监测设备全面监测水质状况。

进一步设置，前述的旋转驱动件包括第二旋转电机、链条和两个传动链轮，第二旋转电机的输出端与其中一个传动链轮同轴设置，另一个传动链轮设于监测主杆上，两个传动链轮通过链条传动连接。

如此设置，第二旋转电机启动，通过套有链条的两个传动链轮转动，从而驱动监测主杆转动。

进一步设置，前述的机器人主体上表面安装有太阳能光伏板，太阳能光伏板用于为第一调节装置和第二调节装置供电；机器人主体上还设有蓄电池，蓄电池和太阳能光伏板电连接，蓄电池用于为水上机器人的移动和监测工作提供电力。

如此设置，太阳能光伏板为蓄电池充电，确保水上机器人时刻都能有电能以供摄像头调节监测角度使用，从而保证监测的持续性，并提高水上机器人监测工作的持续性。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供的一种可调监控角度的水上摄像机器人，具备以下有益效果：

本实用新型通过第一调节装置和第二调节装置能够任意调节摄像头在竖直面和水平面上的旋转角度，从而能够配合水上机器人的移动任意调节摄像头的监控角度，避免摄像头被遮挡，提高监测效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为摄像头、支架、转轴和固定盘的结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为本实用新型的结构剖视图。

附图标号：1、机器人主体；11、容纳腔；12、旋转驱动组件；121、第二旋转电机；122、链条；123、传动链轮；13、监测主杆；14、安装盒；141、蓄电池；15、固定盘；16、信号天线；2、监测设备；3、摄像头；31、摄像头固定框；311、轴体；312、耳板；4、角度调节装置；5、第一调节装置；51、转轴；52、旋转驱动件；521、第一旋转电机；6、第二调节装置；61、支架；611、支撑套管；612、导向支杆；62、伸缩杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2、图3和图4所示，其中，图1为本实用新型的结构示意图；图2为摄像头、支架、转轴和固定盘的结构示意图；图3为图2中A处的放大示意图；图4为本实用新型的结构剖视图。

本实用新型提供的一种可调监控角度的水上摄像机器人，包括机器人主体1、用于监测水质的监测设备2和用于监控机器人主体1周围环境的摄像头3。

摄像头3通过角度调节装置4与机器人主体1连接，该角度调节装置4包括第一调节装置5和第二调节装置6，第一调节装置5包括一竖向安装于机器人主体1的转轴51以及与转轴51传动连接且驱动转轴51相对机器人主体1转动的旋转驱动件52，第二调节装置6包括与转轴51连接且同步转动的支架61以及与支架61连接的伸缩杆62，摄像头3通过轴体311转动连接于支架61上，且转动中心线朝水平方向延伸，伸缩杆62与摄像头3连接并驱动摄像头3绕支架61转动。

如此，通过第一调节装置5能够驱动转轴51转动，从而能够任意调节摄像头3在水平面上的旋转角度；通过第二调节装置6能够驱动摄像头3在支架61上转动，从而能够任意调节摄像头3在竖直面上的旋转角度，则通过角度调节装置4能够配合水上机器人的移动任意调节摄像头3的监控角度，避免摄像头3被遮挡，提高监测效果。

旋转驱动件52为第一旋转电机521，其输出端与转轴51焊接。如此，第一旋转电机521启动时，驱动转轴51转动，从而驱动支架61和摄像头3一同转动，以调节摄像头3在水平面上的旋转角度。

支架61呈“凵”形，支架61底部一体连接有支撑套管611，支架61通过支撑套管611与转轴51套接。如此，通过支撑套管611与转轴51套接，从而可拆卸连接支架61和转轴51，方便拆装，以便后续进行维修更换。

支撑套管611上穿有螺栓，螺栓旋入时，将转轴51紧固在支撑套管611内，防止支架61与转轴51的连接意外断开。

摄像头3外安装有摄像头固定框31，轴体311分别位于摄像头固定框31两侧，摄像头3通过摄像头固定框31两侧的轴体311转动连接于支架61上。如此，摄像头3通过摄像头固定框31装于支架61上，以便后续对损坏的摄像头3或支架61进行维修更换。

伸缩杆62为电动推杆或液压杆，伸缩杆62铰接于支架61上，其伸缩端铰接于摄像头3上。如此，电动推杆或液压杆启动时，推动或拉动摄像头3在支架61上转动，从而调节摄像头3在竖直面上的旋转角度。本实施例以电动推杆为例。

支架61上一体连接有导向支杆612，伸缩杆62铰接于导向支杆612上，且伸缩杆62的伸缩端铰接于摄像头固定框31底端的耳板312上。如此，第二调节装置6伸缩时，驱动摄像头固定框31底端绕轴体311转动，从而驱动摄像头3随之转动。

机器人主体1内部开有容纳腔11，容纳腔11内装有旋转驱动组件12和监测主杆13，监测主杆13通过轴承转动连接于容纳腔11内，且监测主杆13底端穿出容纳腔11朝向水底延伸，监测设备2安装于监测主杆13底端；旋转驱动件的输出端与监测主杆13传动连接，旋转驱动件驱动监测主杆13转动，从而驱动监测设备2随之转动，以调节监测设备2的监测角度，以便工作人员通过监测设备2全面监测水质状况。

旋转驱动件包括第二旋转电机121、链条122和两个传动链轮123，第二旋转电机121的输出端与其中一个传动链轮123的转轴焊接，另一个传动链轮123固定在监测主杆13上，两个传动链轮123通过链条122传动连接。如此，第二旋转电机121启动，通过套有链条122的两个传动链轮123转动，从而驱动监测主杆13转动。

机器人主体1顶部通过固定螺栓固定有安装盒14，旋转驱动件52安装于安装盒14内，安装盒14上方螺栓固定有固定盘15，转轴51穿过固定盘15与安装盒14内的旋转驱动件52的输出端焊接。

机器人主体1上表面安装有太阳能光伏板(图上未画出)，太阳能光伏板用于为第一调节装置5和第二调节装置6供电。安装盒14内还装有蓄电池141，蓄电池141用于为水上机器人的移动和监测工作提供电力(机器人主体11内的电路情况，均采用现有技术)，蓄电池141和太阳能光伏板电连接，太阳能光伏板将光能转为电能，并储存于蓄电池141内，为蓄电池141充电，确保水上机器人时刻都能有电能以供摄像头3调节监测角度使用，从而保证监测的持续性，并提高水上机器人监测工作的持续性。

机器人主体1上还装有信号天线16，以便工作人员通过无线对第二调节装置6和旋转驱动件52进行远程操控。

在水上机器人移动的过程中，当摄像头3监测的角度受到限制后(如被遮挡或接收角度不对)时，启动第一旋转电机521，驱动摄像头3转动，对摄像头3在水平面上的旋转角度进行调节；或者启动电动推杆伸缩，推动或拉动摄像头3在支架61上转动，对摄像头3在竖直面上的旋转角度进行调节，从而保证摄像头3跟随机水上机器人移动时能够实时调节摄像角度。

同时，在水上机器人移动的过程中，监测设备2能够对水下的水质状况进行监测，而且通过启动第二旋转电机121驱动监测设备2随监测主杆13一同转动，从而能够对监测设备2的监测角度进行调节。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种可调监控角度的水上摄像机器人，包括机器人主体(1)和用于监控机器人主体(1)周围环境的摄像头(3)，其特征在于，所述摄像头(3)通过角度调节装置(4)与所述机器人主体(1)连接，该角度调节装置(4)包括第一调节装置(5)和第二调节装置(6)，所述第一调节装置(5)包括一竖向设置于所述机器人主体(1)的转轴(51)以及与转轴(51)传动连接且驱动转轴(51)相对所述机器人主体(1)转动的旋转驱动件(52)，第二调节装置(6)包括与所述转轴(51)连接且同步转动的支架(61)以及与支架(61)连接的伸缩杆(62)，所述摄像头(3)可转动连接于所述支架(61)且转动中心线水平设置，所述伸缩杆(62)与所述摄像头(3)连接并驱动所述摄像头(3)绕所述支架(61)转动。

2.根据权利要求1所述的可调监控角度的水上摄像机器人，其特征在于，所述旋转驱动件(52)为第一旋转电机(521)，其输出端与所述转轴(51)连接。

3.根据权利要求1或2所述的可调监控角度的水上摄像机器人，其特征在于，所述支架(61)上一体连接有支撑套管(611)，所述支架(61)通过支撑套管(611)与所述转轴(51)连接。

4.根据权利要求1所述的可调监控角度的水上摄像机器人，其特征在于，所述伸缩杆(62)为电动推杆或液压杆，所述伸缩杆(62)铰接于支架(61)上，其伸缩端铰接于所述摄像头(3)上。

5.根据权利要求1所述的可调监控角度的水上摄像机器人，其特征在于，所述机器人主体(1)内部设有容纳腔(11)，容纳腔(11)内设有旋转驱动组件(12)和监测主杆(13)，监测主杆(13)转动连接于容纳腔(11)内，且监测主杆(13)底端穿出容纳腔(11)朝向水底设置，监测主杆(13)底端安装有用于监测水质的监测设备(2)；旋转驱动件的输出端与监测主杆(13)连接，旋转驱动件驱动监测主杆(13)转动。

6.根据权利要求5所述的可调监控角度的水上摄像机器人，其特征在于，所述旋转驱动件包括第二旋转电机(121)、链条(122)和两个传动链轮(123)，第二旋转电机(121)的输出端与其中一个传动链轮(123)同轴设置，另一个传动链轮(123)设于监测主杆(13)上，两个传动链轮(123)通过链条(122)传动连接。

7.根据权利要求1所述的可调监控角度的水上摄像机器人，其特征在于，所述机器人主体(1)上表面安装有太阳能光伏板，太阳能光伏板用于为所述第一调节装置(5)和所述第二调节装置(6)供电；所述机器人主体(1)上还设有蓄电池(141)，蓄电池(141)和太阳能光伏板电连接，蓄电池(141)用于为水上机器人的移动和监测工作提供电力。

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