CN217359857U - 一种水质监测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水质检测技术领域，提供一种水质监测机器人，包括：具有密封内腔的外壳；驱动动力装置，驱动动力装置设置在外壳的尾端，转向装置，转向装置设置在外壳的尾端，浮潜装置，浮潜装置包括位于内腔中的配重块、以及抽排水组件，抽排水组件用于向外壳内抽水或从外壳内排水；水质传感器，水质传感器设置在外壳上；成像器，成像器设置在外壳的首端；控制器，控制器设置在内腔中，并分别电连接驱动动力装置、转向装置、抽排水组件、水质传感器以及成像器。本实用新型用以解决现有技术中无法实时对水体污染进行检测而导致检测效率低的问题。

Description

一种水质监测机器人

技术领域

本实用新型涉及水质检测领域，更具体地说，是涉及一种水质监测机器人。

背景技术

随着人类的发展，生活和工业中均会产生废水。废水经水处理厂进行排放，但仍有工业废水、生活污水、养殖污水等直接排入河道，导致河道污染，几乎无动植物生存。

为更好的检测河道是否污染，需要对河道的水体进行采样检测，现有的检测过程都是人工采样，并将水体样品拿到实验室进行检测分析，无法做到对水体实时检测，且检测效率低。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水质监测机器人，以解决现有技术中无法实时对水体污染进行检测而导致检测效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种水质监测机器人，包括：

外壳，外壳内具有密封的内腔；

驱动动力装置，驱动动力装置设置在外壳的尾端，并用于产生外壳在水中前进的动力；

转向装置，转向装置设置在外壳的尾端，并用于控制外壳在水中转向；

浮潜装置，浮潜装置包括位于内腔中的配重块、以及抽排水组件，抽排水组件用于向外壳内抽水或从外壳内排水；

水质传感器，水质传感器设置在外壳上，并用于检测水质；

成像器，成像器设置在外壳的首端，并用于拍摄；

控制器，控制器设置在内腔中，并分别电连接驱动动力装置、转向装置、抽排水组件、水质传感器以及成像器。

在一个实施例中，驱动动力装置包括：

驱动电机，驱动电机设置在内腔中；

驱动轴，驱动轴转动设置并贯通外壳，驱动轴连接驱动电机的输出轴；

螺旋桨，螺旋桨位于外壳的外侧，并与驱动轴连接。

在一个实施例中，转向装置包括：

转向驱动部，转向驱动部用于提供转向动力；

第一转向轴，第一转向轴转动设置并贯通外壳，第一转向轴连接转向驱动部；

第一转向板，第一转向板位于螺旋桨的一侧，并连接在第一转向轴上。

在一个实施例中，转向装置还包括：

第二转向轴，第二转向轴转动设置并贯通外壳，第二转向轴通过驱动架连接转向驱动部，驱动架弯曲形成避空槽口，驱动轴位于避空槽口内；

第二转向板，第二转向板连接第二转向轴，并与第一转向板分别位于螺旋桨的两侧。

在一个实施例中，抽排水组件包括：

储水部，储水部设置在内腔中；

水泵，水泵设置在内腔中；

进出水口，进出水口设置在外壳的外壁上；

第一两位三通电磁阀，第一两位三通电磁阀的一输入口通过第一管道连接进出水口，第一两位三通电磁阀的二输入口通过第二管道连接储水部，第一两位三通电磁阀的输出口通过第三管道连接水泵的输入端；

第二两位三通电磁阀，第二两位三通电磁阀的输入口通过第四管道连接水泵的输出端，第二两位三通电磁阀的一输出口通过第五管道连接储水部，第二两位三通电磁阀的二输出口通过第六管道连接进出水口；

第一两位三通电磁阀通过将第一管道与第三管道导通，且第二两位三通电磁阀通过将第四管道与第五管道导通，通过水泵使水泵从进出水口抽水到储水部中；或者

第一两位三通电磁阀通过将第二管道与第三管道导通，且第二两位三通电磁阀通过将第四管道与第六管道导通，通过水泵使储水部排水出进出水口。

在一个实施例中，外壳的底部的首端和尾端均朝上倾斜设置；

进出水口设置有至少两个，至少两个进出水口分别设置在外壳的底部的首端和尾端。

在一个实施例中，储水部至少设置有两个，至少两个储水部分别设置在内腔的左右两侧。

在一个实施例中，水质传感器包括浊度传感器、余氯传感器、TOC传感器、电导率传感器、pH传感器以及ORP传感器中的一种或多种。

在一个实施例中，水质监测机器人还包括：

通讯模块，通讯模块电连接控制器，并用于与外部设置进行无线通讯；

电源模块，电源模块电连接控制器、驱动动力装置、转向装置、抽排水组件、水质传感器以及成像器，并用于提供电能。

在一个实施例中，控制器为Arduino控制器。

本实用新型提供的一种水质监测机器人的有益效果至少在于：本实用新型通过在内腔中设置驱动动力装置，驱动动力装置可以驱动外壳在水中移动，通过转向装置使外壳在运动过程中转向，这样可以控制水质监测机器人在河道中的不同位置进行移动采样；通过浮潜装置可以使外壳进行潜水，可使水质监测机器人深入到水底以及不同的水深位置进行采样，而通过在内腔中抽排水组件，可以通过外部向外壳内抽水而不断增加重量，使外壳可以慢慢下潜，而继续采用设置配重块的方式，则在内腔的有限空间内，尽量减少抽进的水，从而节约了内腔的空间，有利于整个外壳的小型化设计。外壳置于水中时，通过在外壳上设置水质传感器而可以对水体进行实时监测，通过控制器可以直接获取到水质传感器的数据，实现实时监测水质功能，加快水体检测效率。设置成像器，可以在水质监测机器人下潜时对水下环境进行观察，从而方便对外壳的前进方向进行控制，且能拍摄到水下环境。采用本水质监测机器人够大大提升水质检测的效率，尽快发现河道的水污染情况，通过高效的检测结果，能尽快对污染水域进行治理，提高水质和生态环境，保护人们的用水健康，提高水产养殖业的产量，保护野生动物免遭毒害。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种水质监测机器人的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种水质监测机器人的剖视图；

图3为图2的A部放大图；

图4为本实用新型实施例提供的一种水质监测机器人的电路原理框图；

图5为本实用新型实施例提供的一种水质监测机器人的抽排水组件的连接原理框图。

其中，图中各附图标记：

100、外壳；110、内腔；200、驱动动力装置；210、驱动电机；220、驱动轴；230、螺旋桨；300、转向装置；310、转向驱动部；320、第一转向轴；330、第一转向板；340、第二转向轴；350、第二转向板；360、驱动架；361、避空槽口；400、浮潜装置；410、配重块；420、抽排水组件；421、储水部；422、水泵；423、进出水口；424、第一两位三通电磁阀；425、第二两位三通电磁阀；431、第一管道；432、第二管道；433、第三管道；434、第四管道；435、第五管道；436、第六管道；500、水质传感器；600、成像器；700、控制器；710、通讯模块；720、电源模块。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1、图2，本实施例提供了一种水质监测机器人，用于水质监测，包括：外壳100，驱动动力装置200，转向装置300，浮潜装置400，水质传感器500，成像器600，以及控制器700。请参阅图1，外壳100作为水质监测机器人的主体外形结构，其轮廓可以采用长柱体形，例如，以水质监测机器人的前进方向所在的一侧为首端，与首端相对立的一端为尾端，外壳100的首端和尾端均设置为椭圆球形，而中间设置为圆柱形或多边柱形；这样使外壳100的轮廓形成流线形轮廓，从而减少水质监测机器人运行过程中的阻力，利用水质监测机器人在水面或水下的灵活移动。请参阅图2，外壳100内具有密封的内腔110。请参阅图1，驱动动力装置200设置在外壳100的尾端，并用于产生外壳100在水中前进的动力，转向装置300设置在外壳100的尾端，并用于控制外壳100在水中转向。请参阅图2，浮潜装置400包括位于内腔110中的配重块410、以及抽排水组件420，抽排水组件420用于向外壳100内抽水或从外壳100内排水，为实现下潜，通过设置配重块410，再向外壳100内存入少量的水，就可以实现水质监测机器人的下潜；而为实现上浮，只需要抽排水组件420向外壳100外排放少量的水即可减轻水质监测机器人的重量，达到上浮标准，这样用水量的减少，从而减少储水空间。水质传感器500设置在外壳100上，并用于检测水质，成像器600设置在外壳100的首端，并用于拍摄，成像器600具体采用摄像头，并将摄像头固定在首端，采用防水设计，便于拍摄。请参阅图2、图4，控制器700设置在内腔110中，并分别电连接驱动动力装置200、转向装置300、抽排水组件420、水质传感器500以及成像器600；驱动动力装置200通过控制器700的控制而启动或关闭，可以对外壳100的前进进行速度控制等，转向装置300通过控制器700的控制而实现转向功能，抽排水组件420通过控制器700的控制而向内抽水或向外排水，水质传感器500通过控制器700的控制而检测水质，并将检测数据通过控制器700进行分析以及传输，成像器600通过控制器700的控制而开启或关闭，拍摄相关视频或图像或进行图像导航。

本实施例提供的一种水质监测机器人的工作原理如下：通过在内腔110中设置驱动动力装置200，驱动动力装置200可以驱动外壳100在水中移动，通过转向装置300使外壳100在运动过程中转向，这样可以控制水质监测机器人在河道中的不同位置进行移动采样；通过浮潜装置400可以使外壳100进行潜水，可使水质监测机器人深入到水底以及不同的水深位置进行采样，而通过在内腔110中抽排水组件420，可以通过外部向外壳100内抽水而不断增加重量，使外壳100可以慢慢下潜，而继续采用设置配重块410的方式，则在内腔110的有限空间内，尽量减少抽进的水，从而节约了内腔110的空间，有利于整个外壳100的小型化设计。外壳100置于水中时，通过在外壳100上设置水质传感器500而可以对水体进行实时监测，通过控制器700可以直接获取到水质传感器500的数据，实现实时监测水质功能，加快水体检测效率。设置成像器600，可以在水质监测机器人下潜时对水下环境进行观察，从而方便对外壳100的前进方向进行控制，且能拍摄到水下环境。

本实施例提供的一种水质监测机器人的有益效果至少在于：采用本水质监测机器人够大大提升水质检测的效率，尽快发现河道的水污染情况，通过高效的检测结果，能尽快对污染水域进行治理，提高水质和生态环境，保护人们的用水健康，提高水产养殖业的产量，保护野生动物免遭毒害。

进一步地，请参阅图1、图2，驱动动力装置200具体包括：驱动电机210，驱动轴220，以及螺旋桨230。驱动电机210设置在内腔110中，驱动电机210与控制器700相连接，通过控制器700控制其启动或关闭，正传或反转，还可以控制其转速调整。驱动轴220转动设置并贯通外壳100，驱动轴220与外壳100的贯通处采用密封圈密封，驱动轴220连接驱动电机210的输出轴，螺旋桨230位于外壳100的外侧，并与驱动轴220连接。

通过驱动电机210通电后转动，带动驱动轴220转动，进而带的螺旋桨230转动，通常驱动轴220位于外壳100尾端的中心位置，当螺旋桨230转动时，提供更稳定的驱动力，使外壳100朝前运动。

进一步地，请参阅图1、图3，转向装置300可设置为多种结构，其中一种结构为：转向装置300具体包括：转向驱动部310，第一转向轴320，第一转向板330。转向驱动部310用于提供转向动力，转向驱动部310可以是舵机，通过通电后的舵机的转轴小幅度的旋转而提供动力，转向驱动部310还可以是连杆摇臂机构，通过连杆摇臂机构的来回移动而提供动力。第一转向轴320转动设置并贯通外壳100，第一转向轴320沿竖直方向设置，第一转向轴320连接转向驱动部310，转向驱动部310为舵机时，其旋转轴沿竖直方向设置。第一转向板330位于螺旋桨230的一侧，并连接在第一转向轴320上；具体为第一转向板330位于螺旋桨230的下方并可向左摆动或向右摆动，另外的结构中，第一转向板330可以位于螺旋桨230的上方。通过舵机驱动第一转向轴320小幅度转动，从而带动外侧的第一转向板330向左右方向摆动，通过第一转向板330的摆动而实现外壳100的变向。

请参阅图1、图3，转向装置300的另一种结构为：在上一种结构的基础上，转向装置300还包括：第二转向轴340，第二转向板350。第二转向轴340转动设置并贯通外壳100，第二转向轴340通过驱动架360连接转向驱动部310，驱动架360弯曲形成避空槽口361，驱动轴220位于避空槽口361内，驱动架360的避空槽口361避开驱动轴220，第一转向轴320和第二转向轴340通过驱动架360的连接可以同步转动。具体结构中，舵机上的旋转轴沿上下方向贯穿舵机，旋转轴的下端连接第一转向轴320，另一端连接驱动架360，驱动架360的上端连接第二转向轴340。第二转向板350连接第二转向轴340，并与第一转向板330分别位于螺旋桨230的两侧。当舵机的旋转轴转动时，通过驱动架360带动第一转向轴320和第二转向轴340同步转动，进而带动第一转向轴320向左或向右转动。

另外，需要说明的是：另外的结构中，第二转向轴340也可以连接另外的舵机，从而单独对第二转向轴340施加动力，但该方式占用内腔110空间，增加生产成本。

进一步地，请参阅图2、图5，抽排水组件420包括：储水部421，水泵422，进出水口423，第一两位三通电磁阀424，以及第二两位三通电磁阀425。储水部421设置在内腔110中，储水部421可以采用储存腔，储水盒等形式，为节约内腔110空间，本方案中的储水部421采用储水袋。水泵422设置在内腔110中，进出水口423设置在外壳100的外壁上，第一两位三通电磁阀424和第二两位三通电磁阀425均可以通过电磁控制而连通不同的通道，从而实现两个工位的切换。第一两位三通电磁阀424的一输入口通过第一管道431连接进出水口423，第一两位三通电磁阀424的二输入口通过第二管道432连接储水部421，第一两位三通电磁阀424的输出口通过第三管道433连接水泵422的输入端。第二两位三通电磁阀425的输入口通过第四管道434连接水泵422的输出端，第二两位三通电磁阀425的一输出口通过第五管道435连接储水部421，第二两位三通电磁阀425的二输出口通过第六管道436连接进出水口423。第一两位三通电磁阀424通过将第一管道431与第三管道433导通，且第二两位三通电磁阀425通过将第四管道434与第五管道435导通，通过水泵422从进出水口423抽水到储水部421中；或者第一两位三通电磁阀424通过将第二管道432与第三管道433导通，且第二两位三通电磁阀425通过将第四管道434与第六管道436导通，通过水泵422使储水部421排水出进出水口423。

当水质监测机器人需要下沉时，通过控制器700控制第一两位三通电磁阀424将第一管道431与第三管道433导通，且控制器700控制第二两位三通电磁阀425将第四管道434与第五管道435导通，启动水泵422，水流从进出水口423进入到第一管道431，再从第三管道433进入到水泵422，从第四管道434泵出，进入到第五管道435，进而进入到储水部421。

当水质监测机器人需要上浮时，通过控制器700控制第一两位三通电磁阀424将第二管道432与第三管道433导通，且控制器700控制第二两位三通电磁阀425将第四管道434与第六管道436导通，启动水泵422，水流从进入储水部421到第二管道432，再从第三管道433进入到水泵422，从第四管道434泵出，进入到第六管道436，进而从进出水口423排出。

在进行配重块和排水量的设计过程中，采用该规格的配重以及储水部容积，可以实现更优的性能。具体设计过程如下：

内腔大致采用长方体内腔，根据物体体积的计算公式我们可以大致计算出内腔内部容积的大小。计算过程如下：

设定：x为宽度，y为长度，z为高度；

内腔的体积为V，V＝x*y*z(x＝14.5cm，y＝29.5cm，z＝11.6cm)＝4961.9cm^3

通过计算我们得出装置外壳的内腔的容积为4961.9cm^3；

然后，通过测量得出在装载了所有元器件后的水质监测机器人总重大约为500g(0.5kg)；

对其刚好下沉时的质量进行了计算。计算原理与过程如下：

水质监测机器人的沉浮是靠改变水质监测机器人的自身重量来实现的。水质监测机器人具有储水部，当水质监测机器人要下潜时就往储水部中注水，使水质监测机器人重量增加，大于它的排水量，潜艇就下潜；要上浮时就将储水部中的水往外排，使水质监测机器人的重量降低，小于它的排水量，潜艇就上浮。

也就是说，当装置的重力等同于装置所受浮力大小时就能够悬浮于水下，在装置重力大于装置所受浮力时就会下沉。根据以上原理我们经行了关于装置所受浮力和装置本身重力之间关系的演算：

根据浮力公式：F_浮＝ρ_液gV_排

得到水质监测机器人的浮力为：

F_浮＝1.0*10³(kg/cm³)*9.8(N/kg)*4.9619*10^-3(m³)＝48.62662N≈48.6N

所以当水质监测机器人完全浸没在水中时受到约为48.6N的浮力。

若装置悬浮在水中，则：

根据悬浮条件：F_浮＝G_物＝mg

得到m＝F_浮/G_物＝48.6N/9.8N/kg≈4.95kg

所以当水质监测机器人的质量为4.95kg时装置能够在水中漂浮。

接下来将配重的质量算出。

根据G_配重＝G_物-G_物’

得到G_配重＝4.95kg-0.5kg＝4.45kg

所以得出配重的质量为4.45kg；给装置安装了水泵系统和两个储水部，以及相应的管道和电磁阀门，通过储水部内水的质量的变化而改变装置整体的质量从而达到浮沉的效果。所以配重质量因再减去储水部和水泵以及阀门的质量。理论上来讲储水部的最大质量为490g(0.49kg)，为了实现在水中改变深度的效果，我们需要通过储水部的质量变化来实现，所以在装置刚好下沉并在水中漂浮时，储水部内应预留一定空间，以便于继续下沉。

所以我们预留了三分之一的空间，等同于预留了160ml空间；所以当装置正好下沉时水袋质量应为330g(0.33kg)

根据G_配重＝G_物-G_物’-G_水袋＝4.95kg-0.5kg-0.33kg＝4.12kg

所以最终得出理论上配重块的质量为4.12kg。

进一步，请参阅图1，外壳100的底部的首端和尾端均朝上倾斜设置；进出水口423设置有至少两个，至少两个进出水口423分别设置在外壳100的底部的首端和尾端。

通过将首端和尾端设置成椭圆球形，从而使外壳100的底部的首端和尾端均朝上倾斜设置，这样进出水口423设置在倾斜面上，一是通过倾斜面避开与河道底接触，这样更方便抽水；二是进行排水上升时，向下排出的水流产生的冲击力作用于底部，从而对外壳100产生向上的冲击力，从而加快外壳100上浮。

进一步地，请参阅图5，储水部421至少设置有两个，至少两个储水部421分别设置在内腔110的左右两侧。在第二管道432和第五管道435的连接处设置第一三通管，从第一三通管的一端连通第二三通管，这样第二三通管的两个端口分别连通两个储水部421。通过将两个储水部421分别设置在内腔110的左右两侧，从而使内腔110左右两侧的重量能保持平衡。

进一步地，请参阅图1、图2，水质传感器500具体包括浊度传感器、余氯传感器、TOC传感器、电导率传感器、pH传感器以及ORP传感器中的一种或多种。氯是最广泛的消毒剂，尤其是在饮用水的杀菌消毒过程中。而余氯传感器可以检测出水体样本中游离氯、一氯胺和总氯的含量。TOC也被称为总有机碳，它是分析水体样本中有机物污染情况的重要指标，而TOC传感器也多用于制药行业的水质分析中。电导率传感器可以说是水质检测仪中使用最多的传感设备，它主要用于检测水体中总离子的浓度。pH传感器主要通过检测氢离子来获取水体的酸碱值，而pH值是水体的一个重要指标，在多个行业中对水体pH值都有严格的要求。ORP传感器主要用于溶液的氧还原电位，它不仅能多针对水体进行检测，它也是应用领域最多的传感器，通常它会跟pH传感器一起使用。浊度传感器是通过测量透过水的光量来测量水中的悬浮固体，而这些悬浮固体可以反映出水体受污染的情况。因此在水质检测仪对河流、污水以及废水的测量中会经常使用到。

以浊度传感器为例，为了监测浊度传感器在不同水质中的浊度计算情况，将墨水分批次逐滴滴入杯子中，杯子中的清水变浑浊，再将浊度传感器放入水中经行检测并记录数据。实验数据如下表：

实验次数	滴加次数	透明程度	浊度数值	检测延时	匹配度
						实验1	1	透明	13.0	0.7s	98.4％
实验2	2	透明	24.0	0.71s	98.5％
						实验3	3	较为透明	37.0	0.83s	98.6％
实验4	4	较为透明	50.0	0.85s	98.6％
						实验5	5	半透明	76.0	0.91s	97.9％
实验6	6	较为浑浊	89.0	0.94s	98.8％
						实验7	7	浑浊	110.0	0.98s	98.5％
实验8	8	非常浑浊	135.0	1.20s	98.4％
						实验9	9	非常浑浊	151.0	1.22s	98.2％
实验10	10	非常浑浊	157.0	1.30s	98.0％

上述表格为浊度检测实验的数据记录表。经过简单的数据分析，我们可以知道以下结论：1.通过对滴加墨水次数，透明程度和浊度数值的分析我们发现水质越浑浊，浊度数值越大，这也印证了其工作原理成功地实现了浊度的检测。2.通过对透明程度和检测延时数据的分析我们发现水质的透光性越不理想，浊度传感器对于散射光线的接受越多，导致了电流量变化幅度大延时时间变长。3.匹配度较高，浊度传感器的精确性得到印证。

另外的结构中，水质传感器通过调节支架设置在外壳上，调节支架用于调节水质传感器的角度，使水质传感器能按一定角度对水质监测。这样可以对不同的地形进行适应性调整。

进一步地，请参阅图2、图4，水质监测机器人还包括：通讯模块710，以及电源模块720。通讯模块710电连接控制器700，并用于与外部设置进行无线通讯。电源模块720电连接控制器700、驱动动力装置200、转向装置300、抽排水组件420、水质传感器500以及成像器600，并用于提供电能。电源模块720可以提供12V的电源，通讯模块710是WiFi方式，通过通讯模块710实现外部设备与控制器700的通讯，例如遥控器，移动终端，电脑等均可以通过无线通讯的方式实现对水下的水质监测机器人进行控制。

进一步地，控制器700为Arduino控制器。基于Arduino的水质监测机器人经济成本低，便于大范围普及，且工作效果较好。

经过实验和论证，本水质监测机器人能够检测出不同环境下不同的水质污染情况，该研究项目可降低受污染的河流的比例。本设计运用Arduino进行硬件设计，并且开展了科学性实验进行验证，确保其性能指标；外壳采用流线型的外部轮廓，使得整个装置在行进过程中受到了较小的阻力，便于驱动。另外进行软件上的升级，与本水质监测机器人相匹配，直接通过移动终端可以控制水质监测机器人的移动，以及接收水质监测机器人的反馈信息，这样既能提高数据的处理分析能力，也能使操作者有着更好的使用条件。增加不同的检测器，例如加装污染物检测传感器，以达到更加精确检测水质情况，而不是粗略的检测水质浊度来进行判断水体的污染情况。遥控的水下水质监测机器人实用性强而便于被商用，能够大大提升水质检测的效率，尽快发现水污染情况，尽快对污染水域进行治理，提高水质和生态环境，保护人们的用水健康，提高水产养殖业的产量，保护野生动物免遭毒害。该装置如果加增地形探测装置可以帮助人们对于水下地形的勘探，如果加增机器手臂就能够实现水下物体的打捞工作，这对于人们在外出游玩时贵重物品不幸落入水中起到了很大的帮助作用。如果将这套装置进行改装，还能够应用于居家鱼缸的水质检测。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水质监测机器人，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内具有密封的内腔；

驱动动力装置，所述驱动动力装置设置在所述外壳的尾端，并用于产生所述外壳在水中前进的动力；

转向装置，所述转向装置设置在所述外壳的尾端，并用于控制所述外壳在水中转向；

浮潜装置，所述浮潜装置包括位于所述内腔中的配重块、以及抽排水组件，所述抽排水组件用于向所述外壳内抽水或从所述外壳内排水；

水质传感器，所述水质传感器设置在所述外壳上，并用于检测水质；

成像器，所述成像器设置在所述外壳的首端，并用于拍摄；

控制器，所述控制器设置在所述内腔中，并分别电连接所述驱动动力装置、所述转向装置、所述抽排水组件、所述水质传感器以及所述成像器。

2.如权利要求1所述的水质监测机器人，其特征在于，所述驱动动力装置包括：

驱动电机，所述驱动电机设置在所述内腔中；

驱动轴，所述驱动轴转动设置并贯通所述外壳，所述驱动轴连接所述驱动电机的输出轴；

螺旋桨，所述螺旋桨位于所述外壳的外侧，并与所述驱动轴连接。

3.如权利要求2所述的水质监测机器人，其特征在于，所述转向装置包括：

转向驱动部，所述转向驱动部用于提供转向动力；

第一转向轴，所述第一转向轴转动设置并贯通所述外壳，所述第一转向轴连接所述转向驱动部；

第一转向板，所述第一转向板位于所述螺旋桨的一侧，并连接在所述第一转向轴上。

4.如权利要求3所述的水质监测机器人，其特征在于，所述转向装置还包括：

第二转向轴，所述第二转向轴转动设置并贯通所述外壳，所述第二转向轴通过驱动架连接所述转向驱动部，所述驱动架弯曲形成避空槽口，所述驱动轴位于所述避空槽口内；

第二转向板，所述第二转向板连接所述第二转向轴，并与所述第一转向板分别位于所述螺旋桨的两侧。

5.如权利要求1所述的水质监测机器人，其特征在于，所述抽排水组件包括：

储水部，所述储水部设置在所述内腔中；

水泵，所述水泵设置在所述内腔中；

进出水口，所述进出水口设置在所述外壳的外壁上；

第一两位三通电磁阀，所述第一两位三通电磁阀的一输入口通过第一管道连接所述进出水口，所述第一两位三通电磁阀的二输入口通过第二管道连接所述储水部，所述第一两位三通电磁阀的输出口通过第三管道连接所述水泵的输入端；

第二两位三通电磁阀，所述第二两位三通电磁阀的输入口通过第四管道连接所述水泵的输出端，所述第二两位三通电磁阀的一输出口通过第五管道连接所述储水部，所述第二两位三通电磁阀的二输出口通过第六管道连接所述进出水口；

所述第一两位三通电磁阀通过将所述第一管道与所述第三管道导通，且所述第二两位三通电磁阀通过将所述第四管道与所述第五管道导通，通过所述水泵从所述进出水口抽水到所述储水部中；或者

所述第一两位三通电磁阀通过将所述第二管道与所述第三管道导通，且所述第二两位三通电磁阀通过将所述第四管道与所述第六管道导通，通过所述水泵使所述储水部排水出所述进出水口。

6.如权利要求5所述的水质监测机器人，其特征在于，所述外壳的底部的首端和尾端均朝上倾斜设置；

所述进出水口设置有至少两个，至少两个所述进出水口分别设置在所述外壳的底部的首端和尾端。

7.如权利要求5所述的水质监测机器人，其特征在于，所述储水部至少设置有两个，至少两个所述储水部分别设置在所述内腔的左右两侧。

8.如权利要求1所述的水质监测机器人，其特征在于，所述水质传感器包括浊度传感器、余氯传感器、TOC传感器、电导率传感器、pH传感器以及ORP传感器中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的水质监测机器人，其特征在于，所述水质监测机器人还包括：

通讯模块，所述通讯模块电连接所述控制器，并用于与外部设置进行无线通讯；

电源模块，所述电源模块电连接所述控制器、所述驱动动力装置、所述转向装置、所述抽排水组件、所述水质传感器以及所述成像器，并用于提供电能。

10.如权利要求1-9任一所述的水质监测机器人，其特征在于，所述控制器为Arduino控制器。

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