CN215884026U - 一种模块化水下耦合巡航机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化水下耦合巡航机器人，属于机械自动化工程技术领域，所述的巡航机器人包括尾部模块、中间模块、头部模块和通讯模块四个部分组成，通过这些组件的配合使用实现了专业检测技术人员远离现场，并且能够实现多种检测功能相互结合，通过设置凸面快速接口和凹面快速接口能够进行机器人功能模块的快速切换，实现不同检测功能及功能模块的快速组合和互换，还通过优化设计实现水下降阻及电源管理优化，实现机器人在水下大范围巡检，增加检测样本采样范围及数量，从而使得检测的数据结构更加地准确，本实用新型的结构简单且易于操作，凸显出了本实用新型了创造性。

Description

一种模块化水下耦合巡航机器人

技术领域

本实用新型属于机械自动化工程技术领域，具体地说，涉及一种模块化水下耦合巡航机器人。

背景技术

用于水质检测的方法和水面机动船种类很多，如人工传感器、水面遥控船等等，主要用于小区域水质检测和定点水质、底泥采样，针对水质、河道底泥进行检测、对水底地形、地貌进行测绘等工作对于水务安全、环保检测是非常重要的工作，能够为水质评估、洪水灾害提前预估提供最直接的判定依据，提高安全应急水平；

现有的水下迅游方法无法大范围进行检测，人工大范围监测耗费人力物力而且效率较低，而用一种模块化水下耦合巡航机器人目前国内外还未见报道，采用机器人代替人工进行检测能够有效地提高检测效率，实现检测的无人化和智能化。

实用新型内容

针对现有的水质监测依靠人工、小船等方法进行，无法进行大范围、远距离的监测和数据采集等工作的问题，本实用新型提供一种模块化水下耦合巡航机器人，该它包括尾部模块、中间模块、头部模块和通讯模块，通过这些组件的配合使用实现了专业检测技术人员远离现场，并且能够实现多种检测功能相互结合，以解决背景技术中提出的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种模块化水下耦合巡航机器人，包括巡航机器人，所述的巡航机器人包括尾部模块、中间模块、头部模块和通讯模块四个部分组成，所述的尾部模块、中间模块和头部模块两两之间通过设置有的快速模块相连，所述的通讯模块与中间模块固定连接。

优选地，所述的尾部模块包括尾部外壳，所述的尾部模块的尾部外壳的前端设置有凸面快速接口，所述的尾部模块的末端设置有驱动器。

优选地，所述的中间模块包括圆柱形外壳和通讯模块，所述的通讯模块固定连接在中间模块上，所述的中间模块的两侧设置有表面浮材，所述的表面浮材固定连接在中间模块的两侧，所述的中间模块的两端面上均设置有凸面快速接口。

优选地，所述的头部模块为圆柱形结构，所述的头部模块包括中间柱体和前部球形体，所述的中间柱体与前部球形体的两端面固定连接，所述的中间柱体上设置有头部浮材，所述的头部模块的一侧端面上设置有凸面快速接口。

优选地，所述的快速模块的一侧端面上设置有与凸面快速接口相配合的凹面快速接口，所述的尾部模块、中间模块和头部模块可通过凸面快速接口和快速模块上凹面快速接口两两进行连接。

优选地，所述的快速模块上设置有偏转关节，所述的偏转关节包括竖向连接件和横向连接件，所述的竖向连接件和横向连接件安装连接在不同的两个快速模块上，所述的竖向连接件固定安装在快速模块的一侧端面，所述的竖向连接件上设置有同步带轮，所述的横向连接件固定安装在另一个快速模块的一侧端面。

优选地，所述的竖向连接件和横向连接件通过设置有的十字轴进行连接，且所述的十字轴可在竖向连接件和横向连接件之间进行转动。

优选地，所述的偏转关节处于整体巡航机器人的中间状态，且尾部模块、中间模块和头部模块的轴线共线。

优选地，所述的尾部模块的内部设置有单模块控制盒，所述的尾部模块的表面设置有浮材，所述的中间模块的内部设置有机器人中央控制系统和电源模块。

有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)上述的模块化水下耦合巡航机器人，实现了专业检测技术人员远离现场，并且能够实现多种检测功能相互结合。

(2)上述的模块化水下耦合巡航机器人，通过设置凸面快速接口和凹面快速接口能够进行机器人功能模块的快速切换，实现不同检测功能及功能模块的快速组合和互换。

(3)上述的模块化水下耦合巡航机器人，还通过优化设计实现水下降阻及电源管理优化，实现机器人在水下大范围巡检，增加检测样本采样范围及数量，从而使得检测的数据结构更加地准确。

附图说明

图1为本实用新型中模块化水下耦合巡航机器人的结构示意图；

图2为本实用新型中模块化水下耦合巡航机器人的俯视图；

图3为本实用新型中巡航机器人的尾部模块的结构示意图；

图4为本实用新型中巡航机器人的尾部模块结构示意图；

图5为本实用新型中巡航机器人的中间模块的一视角结构示意图；

图6为本实用新型中巡航机器人的中间模块的另一视角的结构示意图；

图7为本实用新型中巡航机器人的头部模块的结构示意图；

图8为本实用新型中快速模块与偏转关节的结构示意图；

图9为本实用新型中偏转关节的结构示意图；

图10为本实用新型中快速模块与偏转关节的结构正视图。

图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：

图中：100、巡航机器人；

10、尾部模块；11、尾部外壳；12、驱动器；

20、中间模块；21、圆柱形外壳；22、通讯模块；23、表面浮材；

30、头部模块；31、中间柱体；32、前部球形体；33、头部浮材；

40、偏转关节；41、竖向连接件；42、横向连接件；43、十字轴；44、同步带轮；

50、凸面快速接口；

60、快速模块；61、凹面快速接口。

具体实施方式

下面结合具体实用新型对本实用新型进一步进行描述。

实施例

如图1-10所示，其为本实用新型一优选实施方式的一种模块化水下耦合巡航机器人结构示意图，本实施例的巡航机器人100包括尾部模块10、中间模块20、头部模块30和通讯模块22四个部分组成，所述的尾部模块10、中间模块20和头部模块30两两之间通过设置有的快速模块60相连，所述的通讯模块22与中间模块20固定连接。

所述的尾部模块10包括尾部外壳11，所述的尾部模块10的尾部外壳11的前端设置有凸面快速接口50，所述的尾部模块10的末端设置有驱动器12，所述的驱动器12为整体巡航机器人100提供动力向前游动，所述的尾部模块10的内部设置有单模块控制盒，所述的尾部模块10的表面设置有浮材。

所述的中间模块20包括圆柱形外壳21和通讯模块22，所述的通讯模块22固定连接在中间模块20上，所述的中间模块20的两侧设置有表面浮材23，所述的表面浮材23固定连接在中间模块20的两侧，所述的中间模块20的两端面上均设置有凸面快速接口50，所述的中间模块20的内部设置有机器人中央控制系统和电源模块。

所述的头部模块30为圆柱形结构，所述的头部模块30包括中间柱体31和前部球形体 32，所述的中间柱体31与前部球形体32的两端面固定连接，所述的中间柱体31上设置有头部浮材33，所述的头部模块30的一侧端面上设置有凸面快速接口50。

所述的快速模块60的一侧端面上设置有与凸面快速接口50相配合的凹面快速接口61，所述的尾部模块10、中间模块20和头部模块30可通过凸面快速接口50和快速模块60上凹面快速接口61的配合使用两两进行连接。

所述的快速模块60上设置有偏转关节40，所述的偏转关节40包括竖向连接件41和横向连接件42，所述的竖向连接件41和横向连接件42安装连接在不同的两个快速模块60上，所述的竖向连接件41固定安装在快速模块60的一侧端面，所述的竖向连接件41上设置有同步带轮44，所述的同步带轮44可实现偏转关节40的左右摆动，所述的横向连接件42固定安装在另一个快速模块60的一侧端面，所述的竖向连接件41和横向连接件42通过设置有的十字轴43进行连接，且所述的十字轴43可在竖向连接件41和横向连接件42之间进行转动，连接后的两个快速模块60可进行自由地摆动。

所述的偏转关节40处于整体巡航机器人100的中间状态，且尾部模块10、中间模块20 和头部模块30的轴线共线。

本实施例中，当需要用到巡航机器人100进行水质监测或底泥采样时，通过将巡航机器人100放置在需要监测的水中并通过控制器进行控制，所述的巡航机器人100通过尾部模块10后端的驱动器12提供动力向前游动，当巡航机器人100进行小范围机动时，偏转关节40 中的电机带动同步带轮44转动，由于所述的同步带轮44与十字轴43固定连接从而带动十字轴43左右偏转实现偏转关节40的左右摆动，当头部模块30与中间模块20之间的偏转关节 40向右摆动，尾部模块10与中间模块20之间的偏转关节40向左摆动时巡航机器人100向右偏转，当头部模块30与中间模块20之间的偏转关节40向左摆动，尾部模块10与中间模块20之间的偏转关节40向右摆动时巡航机器人100则向左进行偏转，本实用新型的结构简单且易于操作，通过设置巡航机器人100便能够实现专业检测技术人员远离现场，并且能够实现多种检测功能相互结合，通过设置凸面快速接口50和凹面快速接口61能够进行机器人功能模块的快速切换，实现不同检测功能及功能模块的快速组合和互换，本实用新型还通过优化设计实现水下降阻及电源管理优化，实现机器人在水下大范围巡检，增加检测样本采样范围及数量，从而使得检测的数据结构更加地准确，凸显出了本实用新型的创造性。

以上内容是结合具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以作出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (9)

1.一种模块化水下耦合巡航机器人，包括巡航机器人(100)

其特征在于：

所述的巡航机器人(100)包括尾部模块(10)、中间模块(20)、头部模块(30)和通讯模块(22)四个部分组成，所述的尾部模块(10)、中间模块(20)和头部模块(30)两两之间通过设置有的快速模块(60)相连，所述的通讯模块(22)与中间模块(20)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块化水下耦合巡航机器人，其特征在于：所述的尾部模块(10)包括尾部外壳(11)，所述的尾部模块(10)的尾部外壳(11)的前端设置有凸面快速接口(50)，所述的尾部模块(10)的末端设置有驱动器(12)。

3.根据权利要求1所述的一种模块化水下耦合巡航机器人，其特征在于：所述的中间模块(20)包括圆柱形外壳(21)和通讯模块(22)，所述的通讯模块(22)固定连接在中间模块(20)上，所述的中间模块(20)的两侧设置有表面浮材(23)，所述的表面浮材(23)固定连接在中间模块(20)的两侧，所述的中间模块(20)的两端面上均设置有凸面快速接口(50)。

4.根据权利要求1所述的一种模块化水下耦合巡航机器人，其特征在于：所述的头部模块(30)为圆柱形结构，所述的头部模块(30)包括中间柱体(31)和前部球形体(32)，所述的中间柱体(31)与前部球形体(32)的两端面固定连接，所述的中间柱体(31)上设置有头部浮材(33)，所述的头部模块(30)的一侧端面上设置有凸面快速接口(50)。

5.根据权利要求1所述的一种模块化水下耦合巡航机器人，其特征在于：所述的快速模块(60)的一侧端面上设置有与凸面快速接口(50)相配合的凹面快速接口(61)，所述的尾部模块(10)、中间模块(20)和头部模块(30)可通过凸面快速接口(50)和快速模块(60)上凹面快速接口(61)两两进行连接。

6.根据权利要求1所述的一种模块化水下耦合巡航机器人，其特征在于：所述的快速模块(60)上设置有偏转关节(40)，所述的偏转关节(40)包括竖向连接件(41)和横向连接件(42)，所述的竖向连接件(41)和横向连接件(42)安装连接在不同的两个快速模块(60)上，所述的竖向连接件(41)固定安装在快速模块(60)的一侧端面，所述的竖向连接件(41)上设置有同步带轮(44)，所述的横向连接件(42)固定安装在另一个快速模块(60)的一侧端面。

7.根据权利要求6所述的一种模块化水下耦合巡航机器人，其特征在于：所述的竖向连接件(41)和横向连接件(42)通过设置有的十字轴(43)进行连接，且所述的十字轴(43)可在竖向连接件(41)和横向连接件(42)之间进行转动。

8.根据权利要求6所述的一种模块化水下耦合巡航机器人，其特征在于：所述的偏转关节(40)处于整体巡航机器人(100)的中间状态，且尾部模块(10)、中间模块(20)和头部模块(30)的轴线共线。

9.根据权利要求1所述的一种模块化水下耦合巡航机器人，其特征在于：所述的尾部模块(10)的内部设置有单模块控制盒，所述的尾部模块(10)的表面设置有浮材，所述的中间模块(20)的内部设置有机器人中央控制系统和电源模块。

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