CN217835984U - 一种适用于地下管网检测的水下机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下机器人技术领域，具体涉及一种适用于地下管网检测的水下机器人，包括框架、多个推进器和保护组件，多个推进器依次设置于框架上，保护组件包括固定单元、电子舱、声呐、第一摄像头、两个防撞架、多个滑轮架、多个滑轮和多个转轴，固定单元设置于框架上，电子舱设置于固定单元的内部，声呐和第一摄像头依次设置于固定单元的上方，两个防撞架均与固定单元固定连接，多个推进器带动水下机器人移动，两个防撞架保护声呐和第一摄像头，同时多个滑轮可以直接在管道内滑动，进而防止机器人与管道碰撞，降低了操作难度。

Description

一种适用于地下管网检测的水下机器人

技术领域

本实用新型涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种适用于地下管网检测的水下机器人。

背景技术

在地下管网的检测过程中，需要使用到水下机器人进入管道中进行检测，但操作水下机器人在管道内移动时会存在动力不足或灵活性较差的情况，同时地下管网错综复杂，进而不便于操作人员操作水下机器人移动，使得检测过程十分缓慢。

在现有技术中，在水下机器人的两侧和上下方向均增加多个水下推进器，使得水下机器人具备在管道内进行垂直升降和自由转向的功能，增加了移动的灵活性，同时也增大了动力。

但在前述的现有技术中，管道内空间狭窄，不易操作，且管道内还可能存在杂物或垃圾，操作人员操作时稍有不慎，便会将水下机器人与管道的内壁碰撞，进而导致元器件损坏，增加了操作人员的操作难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于地下管网检测的水下机器人，解决了现有技术中管道内空间狭窄，不易操作，且管道内还可能存在杂物或垃圾，操作人员操作时稍有不慎，便会将水下机器人与管道的内壁碰撞，进而导致元器件损坏，增加了操作人员的操作难度的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于地下管网检测的水下机器人，包括框架、多个推进器和保护组件，多个所述推进器依次设置于所述框架上；

所述保护组件包括固定单元、电子舱、声呐、第一摄像头、两个防撞架、多个滑轮架、多个滑轮和多个转轴，所述固定单元设置于所述框架上，所述电子舱设置于所述固定单元的内部，所述声呐和所述第一摄像头依次设置于所述固定单元的上方，两个所述防撞架均与所述固定单元固定连接，并分别套设在所述声呐和所述第一摄像头的外部，多个所述滑轮架均与所述框架螺栓连接，并对称设置于所述框架的两侧，每个所述滑轮架的两端均具有凹槽，每个所述转轴均与对应的所述滑轮架固定连接，每个所述滑轮均与对应的所述转轴转动连接，并套设在所述转轴的外部，每个所述滑轮均与对应的所述凹槽相互适配。

其中，所述保护组件还包括浮材、电源舱、两个第一水下灯和两个第二水下灯，所述浮材设置于所述固定单元的上方，所述电源舱设置于所述框架的内底壁，所述框架具有多个弧形安装孔，两个所述第一水下灯安装在对应的所述弧形安装孔上，并分布在所述框架的两侧，两个所述第二水下灯安装在对应的所述弧形安装孔上，并对称分布在所述框架的内侧壁。

其中，所述保护组件还包括第二摄像头、密封罩和深度传感器，所述第二摄像头设置于所述电子舱的一端，所述密封罩套设在所述第一摄像头的外部，所述深度传感器设置于所述电子舱的尾端。

其中，所述固定单元包括四个中间固定板、两个安装环、四个固定角件和托架，四个所述中间固定板均与所述框架固定连接，并对称设置于所述框架的内侧壁，四个所述中间固定板之间设置有推进器，每个所述中间固定板的下方均设置有推进器，每个所述安装环的两端均分别与对应的所述中间固定板固定连接，并位于对应的所述中间固定板的下方，所述电子舱与两个所述安装环相互适配，四个所述固定角件的一端分别与两个所述安装环固定连接，四个所述固定角件的另一端均与所述电子舱固定连接，并分别位于所述电子舱的两端，并位于四个所述中间固定板的下方所述浮材与四个所述中间固定板固定连接，并位于四个所述中间固定板和所述电子舱的上方，所述托架与所述框架固定连接，并位于所述框架的内底壁，所述电源舱安装在所述托架的上方。

其中，所述适用于地下管网检测的水下机器人还包括辅助组件，所述辅助组件设置于所述保护组件上。

其中，所述辅助组件包括多个配重块、第一半圆固定环、第二半圆固定环、机械手固定件和机械手，多个所述配重块依次设置于所述框架上，所述第一半圆固定环与所述框架固定连接，并位于所述框架的内底壁，所述第二半圆固定环的两端与所述第一半圆固定环的两端连接，所述第一半圆固定环和所述第二半圆固定环均套设在所述电源舱的外部，所述机械手固定件与所述框架固定连接，并位于所述框架的内底壁，所述机械手固定件套设在所述机械手的外部。

本实用新型的一种适用于地下管网检测的水下机器人，首先将水下机器人放入管道内，此时所述滑轮直接与管道的内壁接触，在所述转轴上转动，同时启动所述推进器，驱动水下机器人移动，移动一端距离后，启动位于四个所述中间固定板之间的所述推进器，使水下机器人垂直向上移动，不与管道直接接触，而是在水中移动，从而提升移动的速度，同时在所述滑轮架和两个所述防撞架的保护下，降低元器件因撞击而损坏的可能性，打开所述声呐进行360°的障碍扫描，同时操作人员通过所述第一摄像头和所述第二摄像头观察管道内的情况，通过上述结构设置，极大的降低了操作人员的操作难度，为操作人员提供了良好的操作空间，并且对元器件进行了保护，防止操作失误而撞击损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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。

图1是本实用新型的第一实施例的整体的结构示意图。

图2是本实用新型的第一实施例的整体的俯视图。

图3是本实用新型的第一实施例的整体的侧视图。

图4是本实用新型的第一实施例的整体的后视图。

图5是本实用新型的第二实施例的整体的结构示意图。

图6是本实用新型的第二实施例的整体的俯视图。

图7是本实用新型的第二实施例的整体的侧视图。

图8是本实用新型的第二实施例的整体的后视图。

图9是本实用新型的图8的A-A线剖视图。

101-框架、102-电子舱、103-声呐、104-第一摄像头、105-防撞架、106-滑轮架、107-滑轮、108-转轴、109-凹槽、110-浮材、111-电源舱、 112-第一水下灯、113-第二水下灯、114-弧形安装孔、115-第二摄像头、116-密封罩、117-深度传感器、118-中间固定板、119-安装环、 120-固定角件、121-托架、122-推进器、201-配重块、202-第一半圆固定环、203-第二半圆固定环、204-机械手固定件、205-机械手。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

第一实施例：

请参阅图1至图4，其中图1是本实用新型的第一实施例的整体的结构示意图，图2是本实用新型的第一实施例的整体的俯视图，图 3是本实用新型的第一实施例的整体的侧视图，图4是本实用新型的第一实施例的整体的后视图，本实用新型提供一种适用于地下管网检测的水下机器人，包括框架101、多个推进器122和保护组件，所述保护组件包括固定单元、电子舱102、声呐103、第一摄像头104、第二摄像头115、两个防撞架105、多个滑轮架106、多个滑轮107、多个转轴108、浮材110、电源舱111、两个第一水下灯112、两个第二水下灯113、密封罩116和深度传感器117，每个所述滑轮架106 的两端均具有凹槽109，所述固定单元包括四个中间固定板118、两个安装环119、四个固定角件120和托架121。

针对本具体实施方式，在使用前首先将所述电子舱102通过零浮力缆和地面中继器相连，然后接入装有上位机软件的电脑，同时将遥控手柄接入电脑，然后遥控手柄向电脑发送控制指令，电脑再将指令通过地面中继器和线缆发送给所述电子舱102，由所述电子舱102对机器人进行实时控制，同时所述电子舱102内的控制系统将采集到的数据通过通信系统、零浮力缆、地面中继器和USB连接线实时发送给电脑，反馈给操作人员，以便观察情况，使用时，首先将水下机器人放入管道内，此时所述滑轮107直接与管道的内壁接触，同时启动所述推进器122，进而驱动水下机器人在管道内壁上移动，移动一端距离后，启动位于四个所述中间固定板118之间的所述推进器122，进而使水下机器人进行垂直向上移动，不与管道直接接触，而是在水中移动，从而提升移动的速度，同时在所述滑轮架106和两个所述防撞架105的保护下，降低元器件因撞击而损坏的可能性，并打开两个所述第一水下灯112和两个所述第二水下灯113，对水下机器人的两侧和前方进行照明，打开所述声呐103进行360°的障碍扫描，同时操作人员通过所述第一摄像头104和所述第二摄像头115观察管道内的情况，由此极大的降低了操作人员的操作难度，为操作人员提供了良好的操作空间。

其中，多个所述推进器122依次设置于所述框架101上，所述固定单元设置于所述框架101上，所述电子舱102设置于所述固定单元的内部，所述声呐103和所述第一摄像头104依次设置于所述固定单元的上方，所述第二摄像头115设置于所述电子舱102的一端，两个所述防撞架105均与所述固定单元固定连接，并分别套设在所述声呐 103和所述第一摄像头104的外部，多个所述滑轮架106均与所述框架101螺栓连接，并对称设置于所述框架101的两侧，每个所述滑轮架106的两端均具有凹槽109，每个所述转轴108均与对应的所述滑轮架106固定连接，每个所述滑轮107均与对应的所述转轴108转动连接，并套设在所述转轴108的外部，每个所述滑轮107均与对应的所述凹槽109相互适配。通过所述框架对整个所述水下机器人具有支撑作用，通过所述推进器122可以带动水下机器人移动或垂直升降，所述固定单元对所述电子舱102、所述声呐103和所述第一摄像头104 均具有固定支撑的作用，所述第一摄像头104便于操作人员观察水下机器人上方的情况，所述声呐103可以进行360°的声呐103扫描，进而扫描附近是否存在障碍，以便操作人员操作移动，两个所述防撞架105分别对所述声呐103和所述第一摄像头104进行保护，防止撞击而损坏，多个所述滑轮架106对多个所述转轴108进行支撑，所述滑轮107与管道的内壁接触后，会在所述转轴108上转动，所述滑轮 107的材质为橡胶材质，可以提供一定的减震，同时还能对管道进行保护，防止损伤管道，所述滑轮架106和所述防撞架105的材质均为铝合金，以减轻整体重量，所述第一摄像头104还带有舵机，进而可以进行前后转动，扩大观察范围，所述第二摄像头115对前方进行拍摄，以便操作人员观察情况，同时所述第二摄像头115也带有舵机，可以进行俯仰转动，以扩大观察范围。

其次，所述浮材110设置于所述固定单元的上方，所述电源舱 111设置于所述框架101的内底壁，所述框架101具有多个弧形安装孔114，两个所述第一水下灯112安装在对应的所述弧形安装孔114 上，并分布在所述框架的两侧，两个所述第二水下灯113安装在对应的所述弧形安装孔114上，并对称分布在所述框架的内侧壁。所述浮材110可以提供浮力，进而使水下机器人可以更平稳和更节能的在水里移动，所述电源舱111和所述电子舱102之间通过电源线连接，进而为所述电子舱102供电，两个所述第一水下灯112对水下机器人的上方和下方进行照明，方便所述第一摄像头104拍摄到清晰画面，两个所述第二水下灯113对水下机器人的前方进行照，方便操作人员观察前方的管道情况，通过多个所述弧形安装孔114，可以调节两个所述第一水下灯112和两个所述第二水下灯113的安装角度，从而扩大照明范围。

同时，所述密封罩116套设在所述第一摄像头104的外部，所述深度传感器117设置于所述电子舱102的尾端。所述密封罩116对所述第一摄像头104进行密封保护，所述密封罩116的材质为亚克力，所述深度传感器117可以测量出水下机器人所处的位置深度，另外所述电子舱102内设置有控制系统、通信系统、电流计和漏水传感器，控制系统用于处理并执行数据，通信系统用于接收发送数据，电流计可以监测电池输出电压和电流的大小，漏水传感器能检测电子舱是否存在漏水。

另外，四个所述中间固定板118均与所述框架固定连接，并对称设置于所述框架的内侧壁，四个所述中间固定板118之间设置有推进器122，每个所述中间固定板118的下方均设置有推进器122，每个所述安装环119的两端均分别与对应的所述中间固定板118固定连接，并位于对应的所述中间固定板118的下方，所述电子舱102与两个所述安装环119相互适配，四个所述固定角件120的一端分别与两个所述安装环119固定连接，四个所述固定角件120的另一端均与所述电子舱102固定连接，并分别位于所述电子舱102的两端，并位于四个所述中间固定板118的下方，所述浮材110与四个所述中间固定板118 固定连接，并位于四个所述中间固定板118和所述电子舱102的上方，所述托架121与所述框架固定连接，并位于所述框架的内底壁，所述电源舱111安装在所述托架121的上方。所述中间固定板118对所述浮材110具有支撑作用，两个所述安装环119将所述电子舱102进行限位，然后通过四个所述固定角件120进行固定，所述托架121对所述电源舱111进行固定安装。

使用本实施例的一种适用于地下管网检测的水下机器人时，在使用前首先将所述电子舱102通过零浮力缆和地面中继器相连，然后接入装有配到上位机软件的电脑，同时将遥控手柄接入电脑，然后遥控手柄像电脑发送控制指令，电脑再将指令通过地面中继器和线缆发送给所述电子舱102，由所述电子舱102对机器人进行实时控制，同时所述电子舱102内的控制系统将采集到的数据通过通信系统、零浮力缆、地面中继器和USB连接线实时发送给电脑，反馈给操作人员，以便观察情况，使用时，首先将水下机器人放入管道内，此时所述滑轮107直接与管道的内壁接触，同时启动所述推进器122，进而驱动水下机器人在管道内壁上移动，移动一端距离后，启动位于四个所述中间固定板118之间的所述推进器122，进而使水下机器人进行垂直向上移动，不与管道直接接触，而是在水中移动，从而提升移动的速度，同时在所述滑轮架106和两个所述防撞架105的保护下，降低元器件因撞击而损坏的可能性，并打开两个所述第一水下灯112和两个所述第二水下灯113，对水下机器人的两侧和前方进行照明，打开所述声呐103进行360°的障碍扫描，同时操作人员通过所述第一摄像头104和所述第二摄像头115观察管道内的情况，通过上述结构设置，极大的降低了操作人员的操作难度，为操作人员提供了良好的操作空间，并且对元器件进行了保护，防止操作失误而撞击损坏。

第二实施例：

在第一实施例的基础上，请参阅图5至图9，其中图5是本实用新型的第二实施例的整体的结构示意图，图6是本实用新型的第二实施例的整体的俯视图，图7是本实用新型的第二实施例的整体的侧视图，图8是本实用新型的第二实施例的整体的后视图，图9是本实用新型的图8的A-A线剖视图，本实用新型提供一种适用于地下管网检测的水下机器人，还包括辅助组件，所述辅助组件包括多个配重块 201、第一半圆固定环202、第二半圆固定环203、机械手固定件204 和机械手205。

针对本具体实施方式，通过调整多个所述配重块201的数量，直到浮力略大于重力即可，进而可以使水下机器人以平稳的姿态悬浮在水面，同时所述第一半圆固定环202和所述第二半圆固定环203加强了对所述电源舱111的固定，当水下机器人移动过程中遇到垃圾或杂物时，可以通过所述机械手205进行抓取，并将其带回进行回收处理。

其中，所述辅助组件设置于所述保护组件上。通过所述辅助组件可以提升水下机器人的稳定性，同时能对垃圾杂物进行回收。

其次，多个所述配重块201依次设置于所述框架上，所述第一半圆固定环202与所述框架固定连接，并位于所述框架的内底壁，所述第二半圆固定环203的两端与所述第一半圆固定环202的两端连接，所述第一半圆固定环202和所述第二半圆固定环203均套设在所述电源舱111的外部，所述机械手固定件204与所述框架固定连接，并位于所述框架的内底壁，所述机械手固定件204套设在所述机械手205 的外部。所述配重块201调节水下机器人的重量，进而使浮力略大于重力，从而使得移动时更加平稳，所述第一半圆固定环202和所述第二半圆固定环203对所述电源舱111进行加固，所述机械手固定件 204对所述机械手205进行支撑固定，所述机械手205可以抓取垃圾杂物。

使用本实施例的一种适用于地下管网检测的水下机器人时，通过调整多个所述配重块201的数量，直到浮力略大于重力即可，进而可以使水下机器人以平稳的姿态悬浮在水面，同时所述第一半圆固定环 202和所述第二半圆固定环203加强了对所述电源舱111的固定，当水下机器人移动过程中遇到垃圾或杂物阻碍路线时，可以通过所述机械手205进行抓取，并将其带回进行回收处理，通过上述结构设置，优化了水下机器人的稳定性和安全性，并且可以将遇到的杂物回收，从而提高了水下机器人的实用性。

以上所揭露的仅为本申请一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种适用于地下管网检测的水下机器人，包括框架和多个推进器，多个所述推进器依次设置于所述框架上，其特征在于，

还包括保护组件；

所述保护组件包括固定单元、电子舱、声呐、第一摄像头、第二摄像头、两个防撞架、多个滑轮架、多个滑轮和多个转轴，所述固定单元设置于所述框架上，所述电子舱设置于所述固定单元的内部，所述声呐和所述第一摄像头依次设置于所述固定单元的上方，所述第二摄像头设置于所述电子舱的一端，两个所述防撞架均与所述固定单元固定连接，并分别套设在所述声呐和所述第一摄像头的外部，多个所述滑轮架均与所述框架螺栓连接，并对称设置于所述框架的两侧，每个所述滑轮架的两端均具有凹槽，每个所述转轴均与对应的所述滑轮架固定连接，每个所述滑轮均与对应的所述转轴转动连接，并套设在所述转轴的外部，每个所述滑轮均与对应的所述凹槽相互适配。

2.如权利要求1所述的适用于地下管网检测的水下机器人，其特征在于，

所述保护组件还包括浮材、电源舱、两个第一水下灯和两个第二水下灯，所述浮材设置于所述固定单元的上方，所述电源舱设置于所述框架的内底壁，所述框架具有多个弧形安装孔，两个所述第一水下灯安装在对应的所述弧形安装孔上，并分布在所述框架的两侧，两个所述第二水下灯安装在对应的所述弧形安装孔上，并对称分布在所述框架的内侧壁。

3.如权利要求2所述的适用于地下管网检测的水下机器人，其特征在于，

所述保护组件还包括密封罩和深度传感器，所述密封罩套设在所述第一摄像头的外部，所述深度传感器设置于所述电子舱的尾端。

4.如权利要求3所述的适用于地下管网检测的水下机器人，其特征在于，

所述固定单元包括四个中间固定板、两个安装环、四个固定角件和托架，四个所述中间固定板均与所述框架固定连接，并对称设置于所述框架的内侧壁，四个所述中间固定板之间设置有推进器，每个所述中间固定板的下方均设置有推进器，每个所述安装环的两端均分别与对应的所述中间固定板固定连接，并位于对应的所述中间固定板的下方，所述电子舱与两个所述安装环相互适配，四个所述固定角件的一端分别与两个所述安装环固定连接，四个所述固定角件的另一端均与所述电子舱固定连接，并分别位于所述电子舱的两端，并位于四个所述中间固定板的下方，所述浮材与四个所述中间固定板固定连接，并位于四个所述中间固定板和所述电子舱的上方，所述托架与所述框架固定连接，并位于所述框架的内底壁，所述电源舱安装在所述托架的上方。

5.如权利要求4所述的适用于地下管网检测的水下机器人，其特征在于，

所述适用于地下管网检测的水下机器人还包括辅助组件，所述辅助组件设置于所述保护组件上。

6.如权利要求5所述的适用于地下管网检测的水下机器人，其特征在于，

所述辅助组件包括多个配重块、第一半圆固定环、第二半圆固定环、机械手固定件和机械手，多个所述配重块依次设置于所述框架上，所述第一半圆固定环与所述框架固定连接，并位于所述框架的内底壁，所述第二半圆固定环的两端与所述第一半圆固定环的两端连接，所述第一半圆固定环和所述第二半圆固定环均套设在所述电源舱的外部，所述机械手固定件与所述框架固定连接，并位于所述框架的内底壁，所述机械手固定件套设在所述机械手的外部。

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