CN218085983U - 一种水下机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下机器人，其包括潜水器、冲击发生器和控制器，潜水器上设置有摄像机和声纳探测仪，冲击发生器设置在潜水器上，冲击发生器用于对缺陷位置表面进行瞬时冲击，冲击发生器上设置有用于接收响应波形的传感器，控制器与潜水器、冲击发生器和传感器电连接。本实用新型中，潜水器搭载摄像机和声纳探测仪，有利于找到有缺陷位置的结构物，且摄像机可对缺陷位置的外观缺陷进行图像采集；冲击发生器对缺陷位置表面进行瞬时冲击，激发产生弹性波，当弹性波在其内部传播过程中遇到脱空缺陷时，会发生反射并在缺陷位置表面产生位移响应；传感器接收响应波形，从而通过冲击映像法来对结构物内脱空缺陷进行检测。

Description

一种水下机器人

技术领域

本实用新型涉及水下检测技术领域，具体涉及一种水下机器人。

背景技术

目前，大坝和桥墩等混凝土制成的水下工程结构，自建成以来就难以与水体分离，从而无法在无水环境中开展检测，使得水下结构物的缺陷检测受限，导致结构安全性难以评估；另外，这些水下工程结构一般采用钢筋混凝土结构，结构物内部钢筋密布，常规的水下检测设备进行内部缺陷检测的难度较大。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种有利于检测内部缺陷的水下机器人。

为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：

提供一种水下机器人，其包括：

潜水器，其上设置有摄像机和声纳探测仪；

冲击发生器，其设置在潜水器上，其用于对缺陷位置表面进行瞬时冲击，其上设置有用于接收瞬时冲击下响应波形的传感器；

控制器，其与摄像机、声纳探测仪、潜水器、冲击发生器和传感器电连接。

采用上述技术方案的有益效果：潜水器搭载摄像机和声纳探测仪，有利于找到有缺陷位置的结构物，且摄像机可对缺陷位置的外观缺陷进行图像采集；冲击发生器对缺陷位置表面进行瞬时冲击，激发产生弹性波，当弹性波在其内部传播过程中遇到脱空缺陷时，会发生反射并在缺陷位置表面产生位移响应；传感器接收响应波形，有利于后处理；潜水器和冲击发生器通过控制器控制，方便操控。

进一步地，冲击发生器包括直线驱动机构，直线驱动机构的输出端设置传感器；直线驱动机构的输出端作用于缺陷位置表面，传感器设置在直线驱动机构的输出端，使得传感器能更接近于缺陷位置表面，有利于传感器接收响应波形。

进一步地，直线驱动机构为液压缸，液压缸的油液输入端连通有用于调节其内油液压力的电磁配压阀，电磁配压阀与控制器电连接；控制器通过电磁配压阀调节液压缸内的油液压力，来使液压缸的活塞杆产生瞬时冲击。

进一步地，直线驱动机构的输出端固定设置有安装架，安装架沿周向均匀设置有若干传感器。

进一步地，观测设备包括与控制器电连接的GPS定位系统，GPS定位系统对缺陷位置进行定位。

进一步地，潜水器上还设置有照明灯，照明灯与控制器电连接；照明灯为摄像机提供光，有利于提高摄像机的画面清晰度。

进一步地，水下机器人还包括与控制器电连接的远程控制终端，有利于远程对潜水器和冲击发生器等部件进行控制。

进一步地，潜水器上设置有用于驱使其在水下运动的推进器，推进器与控制器电连接；潜水器在水下依靠推进器推动。

附图说明

图1为水下机器人的结构示意图；

其中，1、潜水器，2、控制器，3、安装架，4、传感器，5、冲击发生器。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

如图1所示，本方案提供了一种水下机器人，其包括：

潜水器1，其上设置有摄像机和声纳探测仪；

冲击发生器5，其设置在潜水器1上，其用于对缺陷位置表面进行瞬时冲击，其上设置有用于接收瞬时冲击下响应波形的传感器4；

控制器2，其设置在潜水器1内，其与摄像机、声纳探测仪、潜水器1、冲击发生器5和传感器4电连接，其可为搭载有C51单片机的PCB板；另外，控制器2还电连接有电脑，方便将响应波形信息传输给电脑。

潜水器1搭载摄像机和声纳探测仪，有利于找到有缺陷位置的结构物，其中，摄像机采集的图像信息可为操控提供依据，声纳探测仪可对水下结构物进行探测，另外，摄像机可对缺陷位置的外观缺陷进行图像采集；冲击发生器5对缺陷位置表面进行瞬时冲击，激发产生弹性波，当弹性波在其内部传播过程中遇到脱空缺陷时，会发生反射并在缺陷位置表面产生位移响应；传感器4接收响应波形，有利于后处理，从而通过冲击映像法来对结构物内脱空缺陷进行检测；潜水器1和冲击发生器5通过控制器2控制，方便操控。

实施时，本方案优选冲击发生器5包括直线驱动机构，直线驱动机构的输出端设置传感器4；直线驱动机构的输出端作用于缺陷位置表面，传感器4设置在直线驱动机构的输出端，使得传感器4能更接近于缺陷位置表面，有利于传感器4接收响应波形。

在本实用新型的一个实施例中，直线驱动机构为液压缸，液压缸的油液输入端连通有用于调节其内油液压力的电磁配压阀，电磁配压阀与控制器2电连接；控制器2通过电磁配压阀调节液压缸内的油液压力，来使液压缸的活塞杆产生瞬时冲击。

设计时，本方案优选直线驱动机构的输出端固定设置有安装架3，安装架3沿周向均匀设置有若干传感器4，以避免因单个传感器4出现问题而导致检测结果出错；其中，传感器4为动圈式振动速度传感器。

实施时，本方案优选观测设备包括与控制器2电连接的GPS定位系统和照相机，GPS定位系统对缺陷位置进行定位并记录；其中，摄像机、照相机和声纳探测仪均设置在潜水器1的前端；另外，摄像机、照相机和GPS定位系统也可电连接电脑，有利于将缺陷位置的图像信息和位置信息传输给电脑。

在本实用新型的一个实施例中，潜水器1上还设置有照明灯，照明灯与控制器2电连接；照明灯为摄像机和照相机提供光，有利于提高摄像机的画面清楚程度和照相机的图片清楚程度；其中，照明灯、摄像机和照相机均设置在同一端。

设计时，本方案优选水下机器人还包括与控制器2电连接的远程控制终端，有利于远程对潜水器1和冲击发生器5等部件进行控制；其中，远程控制终端为带显示屏的遥控器。

在本实用新型的一个实施例中，潜水器1上设置有用于驱使其在水下运动的推进器，推进器与控制器2电连接；潜水器1在水下依靠推进器推动；其中，潜水器1的四边中部可设置推进器，方便潜水器1的平移；潜水器1的一边两侧也可设置推进器，方便潜水器1转向；潜水器1通过控制其内的蓄水量来控制升降；另外，推进器通过电缆与地面的电源电连接，从而通过地面电源为推进器供电。

下面结合附图对本方案的工作过程进行说明：

利用吊车将水下机器人吊入水中，远程控制终端操控水下机器人运动至缺陷位置；

摄像机和照相机记录外观缺陷的图像信息，GPS定位系统记录外观缺陷的位置信息；

之后，液压缸的输出端对缺陷位置表面进行瞬时冲击，传感器4接收响应波形并传输给电脑，从而通过冲击映像法来对结构物内脱空缺陷进行检测。

Claims (8)

1.一种水下机器人，其特征在于，包括：

潜水器(1)，其上设置有摄像机和声纳探测仪；

冲击发生器(5)，其设置在潜水器(1)上，其用于对缺陷位置表面进行瞬时冲击，其上设置有用于接收瞬时冲击下响应波形的传感器(4)；

控制器(2)，其与摄像机、声纳探测仪、潜水器(1)、冲击发生器(5)和传感器(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述冲击发生器(5)包括直线驱动机构，所述直线驱动机构的输出端设置所述传感器(4)。

3.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述直线驱动机构为液压缸，所述液压缸的油液输入端连通有用于调节其内油液压力的电磁配压阀，所述电磁配压阀与所述控制器(2)电连接。

4.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述直线驱动机构的输出端固定设置有安装架(3)，所述安装架(3)沿周向均匀设置有若干所述传感器(4)。

5.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述潜水器上设置有与控制器电连接的GPS定位系统。

6.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述潜水器(1)上设置有照明灯，所述照明灯与控制器(2)电连接。

7.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，还包括与控制器(2)电连接的远程控制终端。

8.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述潜水器(1)上设置有用于驱使其在水下运动的推进器，所述推进器与所述控制器(2)电连接。

Images