CN220483530U - 一种水下探测机器人及系统 - Google Patents
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Abstract
一种水下探测机器人及系统,涉及水下探测作业领域,用于解决水下探测机器人在水下移动时有较大的空间运动限制的问题,水下探测机器人包括机器人本体、线缆、动力装置和控制器,线缆的一端与机器人本体连接,线缆的另一端用于连接作业船只;动力装置,用于驱动机器人本体运动;控制器,设置于机器人本体上,控制器与动力装置电连接,且控制器用于与作业船只通信;水下探测系统,包括水下探测机器人、作业船只和远程操控平台,水下探测机器人为上述的水下探测机器人。本申请通过线缆将水下机器人与作业船只连接,可以使水下作业机器人可以在以线缆的半径的水域内自由运动,同时搭载水下探测系统,使水下探测作业更方便。
Description
技术领域
本申请涉及水下探测作业领域,尤其涉及一种水下探测机器人及系统。
背景技术
水下探测机器人,可以辅助工作人员进行水下探测作业。当前的水下探测机器人通过云台或机械臂安装在现场作业的船只上,云台或机械臂上搭载有控制器,工作人员通过控制器控制水下探测机器人的移动。水下探测机器人上还配备有摄像头,摄像头录制或拍摄水下视频、图像数据,并将数据通过有线传输到船上的显示器设备,方便工作人员进行现场观看。
当水下探测机器人通过云台安装在作业船只上时,云台上设置有移动平台,水下探测机器人只能在云台的移动平台上平面运动,水下机器人的运动局限性大;当使用机械臂在作业船只上安装水下机器人时,机械臂一方面成本较贵、维护成本也比较高,另一方面机械臂的长度较短、入水深度浅,水下摄像头通过机械臂潜入水下并在水下移动也会产生较大的空间运动限制。因此,需要一种新的水下探测机器人。
实用新型内容
本申请提供一种水下探测机器人及系统,用于解决现有水下探测机器人潜水和水下移动受限较大的问题。
本申请提供一种水下探测机器人,包括机器人本体、线缆、动力装置和控制器,线缆的一端与机器人本体连接,线缆的另一端用于连接作业船只;动力装置,用于驱动机器人本体运动;控制器,设置于机器人本体上,控制器与动力装置电连接,且控制器用于与作业船只通信。
本申请中的机器人本体在水下作业时,控制器可以控制动力装置的启停,从而带动机器人本体在水中移动,此时水下探测机器人可以在以作业船只为圆心、线缆长度为半径的球形水域内自由移动、作业,该方案可以使水下探测机器人在水下作业时运动区域更大、运动更方便。
在本申请的一些实施例中,线缆包括第一线缆和第二线缆,第一线缆和第二线缆均与机器人本体固定连接;第一线缆的一端与控制器电连接,第一线缆的另一端用于与作业船只的电控系统电连接;第二线缆的一端与动力装置电连接,第二线缆的另一端用于与作业船只的供能系统电连接。第一线缆连接控制器,可以通过作业船只向控制器传递控制信息,第二线缆连接动力装置,可以通过第二线缆为动力装置传递动力;两根线缆在支持水下探测机器人的工作时,不仅无需设置电池、降低水下探测机器人的重量,还可以通过第一线缆和第二线缆牵引水下探测机器人,防止水下探测机器人移动过远而丢失。
在本申请的一些实施例中,第一线缆为数据线,以使作业船只和控制器之间信息互传;第二线缆为脐带缆,以使作业船只为动力装置提供电能,同时使船只为机器人本体提供牵引力。
在本申请的一些实施例中,机器人本体包括支架和摄像头,摄像头设置于支架上,且动力装置和控制器均设置于支架上,线缆与支架固定连接;摄像头与控制器电连接。摄像头、动力装置和控制器均通过支架固定,同时控制器可以控制支架上的摄像头在水下进行摄影工作,使水下探测机器人满足水下探测作业的需要。
在本申请的一些实施例中,水下探测机器人还包括浮力块,浮力块设置于支架上。浮力块可以提供浮力,支架等结构由于自身材质和抗腐蚀性而较重,浮力块可以提供浮力,降低动力装置的推进力,降低能耗;同时避免线缆被过度拉伸而断裂,对线缆起到保护。
在本申请的一些实施例中,摄像头为全景摄像头。全景摄像头可以在水下直接拍摄360°全景画面,并将画面传递至作业船只,全景摄像头相比普通摄像头,拍摄画面更广、拍摄更方便。
在本申请的一些实施例中,动力装置设置为多个推进器,多个推进器均与第二线缆电连接,多个推进器均设置于支架上。
由于水下探测机器人需要在水下作业,而机器人本体的主体框架为支架,将支架设置为上述的两张侧板和一个连杆连接的结构,并将动力装置设置在侧板上,可以使水下探测机器人在侧板所在的平面方向上运动时阻力较小,且运动方便;同时支架结构简单、制作方便。
在本申请的一些实施例中,动力装置设置为多个推进器,多个推进器均与第二线缆电连接,多个推进器分布于两张侧板上,多个推进器用于驱动机器人本体在水中移动。设置为多个推进器的动力装置一方面便于在水下为机器人本体提供推进力、便于水下运动,另一方面多个推进器可以使动力更大、使机器人本体运动更快,同时还可以通过多个推进器之间的推进力的变换实现转向、加速等操作。
在本申请的一些实施例中,机器人本体还包括第一密封舱和第二密封舱,控制器密封设置于第一密封舱内,摄像头密封设置于第二密封舱内,且第二密封舱为透明密封舱。控制器和摄像头上均连接有电线,还可能有电线接头或者电路板,因此设置于控制器外的第一密封舱和设置于摄像头外的第二密封舱可以对控制器和摄像头进行密封,在保证二者顺利工作的前提下,为控制器和摄像头提供更好的防水效果。
一种水下探测系统,包括水下探测机器人、作业船只和远程操控平台,水下探测机器人为上述的水下探测机器人;作业船只包括第一信号传输端,线缆固定设置在作业船只上,且第一信号传输端通过线缆与水下探测机器人电连接;远程操控平台包括第二信号传输端和显示器,第二信号传输端与第一信号传输端无线通信连接,且显示器与第二信号传输端电连接。
水下探测系统内的探测机器人在水下拍摄,并将数据通过第一信号传输端传输至远程操控平台的第二信号传输端,再通过显示器显示摄像头的拍摄信息,便于远程观看;同时可以通过远程操控平台向作业船只传递控制信号,从而控制水下探测机器人的移动,使观测更方便。
在本申请的一些实施例中,显示器为显示屏幕或VR头盔。显示器为显示屏幕时可以通过拖动屏幕的画面实现转向,显示器为VR头盔时可以通过使用者的身体转动实现画面转向,均可以达到全景观看的目的。
附图说明
附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案,并不构成对本实用新型技术方案的限制。
图1为本申请提供的现有的水下探测机器人的安装方式之一。
图2为本申请提供的现有的水下探测机器人的安装方式之二。
图3为本申请实施例提供的水下探测机器人的示意图之一。
图4为本申请实施例提供的线缆的连接示意图。
图5为本申请实施例提供的图3中A的局部放大示意图。
图6为本申请实施例提供的水下探测机器人的示意图之二。
图7为本申请实施例提供的水下探测机器人的示意图之三。
图8为本申请实施例提供的水下探测机器人的示意图之四。
图9为本申请实施例提供的图8中B的局部放大示意图。
图10为本申请实施例提供的摄像头的背面示意图。
图11为本申请实施例提供的水下探测机器人的示意图之五。
图12为本申请实施例提供的水下探测系统的示意图之一。
图13为本申请实施例提供的水下探测系统的示意图之二。
附图标记:1-作业船只;11-云台;111-移动平台;12-机械臂;13-第一信号传输端;14-5G-CPE设备;2-水下探测机器人;21-机器人本体;211-支架;2111-侧板;2112-连杆;212-摄像头;2121-鱼眼镜头;2122-功能按键;2123-参数显示屏;2124-电池;2125-SD卡槽;2126-固定盘;22-线缆;221-第一线缆;222-第二线缆;23-动力装置;24-控制器;25-浮力块;26-第一密封舱;27-第二密封舱;3-远程操控平台;31-第二信号传输端;32-显示器;33-5G基站。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。另外,在对管线进行描述时,本申请中所用“相连”、“连接”则具有进行导通的意义。具体意义需结合上下文进行理解。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
水下探测机器人,用于辅助工作人员进行水下探测作业。当前的水下探测机器人通过云台或机械臂安装在现场作业的船只上,云台或机械臂上搭载有控制器,工作人员通过控制器控制水下探测机器人的移动。水下探测机器人上还配备有摄像头,摄像头录制水下视频数据,并将数据通过有线传输到船上的显示器设备,方便工作人员进行现场观看。
请参照图1,当水下探测机器人2通过云台11安装在作业船只1上时,云台11上设置有移动平台111,水下探测机器人2只能在云台11的移动平台111上平面运动,水下机器人的运动局限性大。
请参照图2,当使用机械臂12在作业船只1上安装水下机器人时,机械臂12一方面成本较贵、维护成本也比较高,另一方面机械臂12的长度较短、入水深度浅,水下摄像头212通过机械臂12潜入水下并在水下移动也会产生较大的空间运动限制。因此,需要一种新的在水下移动更方便的水下探测机器人2。
请参照图3,为此,本申请提出一种新的水下探测机器人2,包括机器人本体21、线缆22、动力装置23和控制器24。
请继续参照图3,机器人本体21可以包括支架211和摄像头212,支架211用于安装摄像头212、线缆22、动力装置23和控制器24,且支架211为机器人本体21的主干;摄像头212安装在支架211上,同时摄像头212应该通过线缆22与作业船只1的电控系统电连接,以便于将摄像头212拍摄的信息传递回作业船只1。
请继续参照图3,线缆22设置于机器人本体21上,且线缆22可以固定设置在支架211上。一方面线缆22连接作业船只1和机器人本体21,以防止水下作业机器人运动过远而丢失;另一方面,线缆22需要将摄像头212录制的图像信息传递至作业船只1。
请继续参照图3,动力装置23设置于机器人本体21上,动力装置23可以为至少一个推进器231,且线缆22与至少一个推进器231电连接,以为至少一个推进器231提供动力。至少一个推进器231可以设置在支架211的同一个侧面,或者分布于支架211的多个侧面,以使在至少一个推进器231使用同样的推进力推进时,不会导致推进器231之间相互抵触,可以通过至少一个推进器231带动机器人本体21在以作业船只1为圆心、以线缆22为半径的水域内运动。
请继续参照图3,控制器24设置于机器人本体21上,控制器24与动力装置23电连接,且控制器24与线缆22电连接,控制器24可以为控制动力装置23的启停,以使机器人本体21在水中运动。控制器24通过线缆22连接至作业船只1,作业船只1可以向控制器24发射控制信号,以控制动力装置23作出相应的动作。
请继续参照图3,本申请中的机器人本体21在水下作业时,控制器24可以控制动力装置23的启停,从而带动机器人本体21在水中移动,此时水下探测机器人2可以在以作业船只1为圆心、线缆22长度为半径的球形水域内自由移动、作业,该方案可以使水下探测机器人2在水下作业时运动区域更大、运动更方便。
在其他一些示例中,线缆22可以设置为仅起到牵引机器人本体21的绳索,并在机器人本体21上设置相应的无线信号接收发射器和蓄电池,通过无线信号接收发射器和作业船只1之间进行信号交换,通过蓄电池2124为水下探测机器人2提供驱动能源。
在其他一些示例中,线缆22也可以仅包括有与动力装置23连接的电能线,为动力装置23提供驱动能源,并通过该电能线为机器人本体21提供牵引力,同时在机器人本体21上设置相应的无线信号接收发射器,以满足摄像头212和控制器24与作业船只1之间的信号交换的需要。
在一些示例中,控制器24可以为简单的控制电路板,也可以为单片机,比如型号为AT89S52的单片机,均可以起到设备所需要的控制动力装置23启停以使机器人本体21运动的目的。
请参照图4,在控制器24通过线缆22与作业船只1电连接的基础上,线缆22的数量为多根,多根线缆22包括第一线缆221和第二线缆222,第一线缆221和第二线缆222均与机器人本体21固定连接;第一线缆221的一端与控制器24电连接,第一线缆221的另一端用于与作业船只1的电控系统电连接;第二线缆222的一端与动力装置23电连接,第二线缆222的另一端用于与作业船只1的供能系统电连接。第一线缆221连接控制器24,可以通过作业船只1向控制器24传递控制信息,第二线缆222连接动力装置23,可以通过第二线缆222为动力装置23传递动力;两根线缆22在支持水下探测机器人2的工作时,不仅无需设置电池2124、降低水下探测机器人2的重量,还可以通过第一线缆221和第二线缆222牵引水下探测机器人2,防止水下探测机器人2移动过远而丢失。
作业船只1可以具备供能系统和电控系统。供能系统可以为蓄电池或者发电机,以为动力系统提供电能,驱动动力系统运转;电控系统可以为单片机或者其他的控制系统,以向控制器传递控制信号,起到操控水下探测机器人的目的。
在一些示例中,第一线缆和第二线缆均固定设置在机器人本体上。固定设置的方式可以为粘设,也可以为绑接,或者通过其他的环套类结构将线缆固定在机器人本体上。线缆固定在机器人本体上后,可以为作业船只和机器人本体之间提供牵引力,此时线缆的两端,即第一线缆个第二线缆的两端还应该有上述的电连接关系,从而实现应有的通信和供能的需要。
请继续参照图4,在一些示例中,第一线缆221用于传递信息,因此可以采用数据线,型号可以使用光纤、RS485中的一种或多种;第二线缆222用于传递电能,且在水中传递电能,因此可以使用在水中常用的脐带缆,也可以使用其他种类的电缆,同样可以起到相应传递电能的作用。同时,当第二线缆222使用脐带缆时,脐带缆本身具备较高的强度,基本可以满足作业船只1对机器人本体21的牵引需要。
请继续参照图4,在一些示例中,为了保护第一线缆221,可以将第一线缆221与第二线缆222在作业船只1至机器人本体21之间的区域组合在一起。组合方式可以为粘和,也可以在第一线缆221个第二线缆222外侧增加线缆套,以将二者组合在一起,同时还可以提高连接强度。
请继续参照图4,在一些示例中,为了提高第一线缆221和第二线缆222的强度,在将第一线缆221个第二线缆222的直径做的较大的同时,还可以在第一线缆221外、第二线缆222外加装金属保护层(图中未示出),以提高其强度,同时可以避免被水中的生物啃食。金属保护层可以为经过防锈处理的钢套,也可以为防锈弹性钢丝或者铝套。
请继续参照图4,在一些示例中,第一线缆221连接控制器24,为控制器24传递控制信号的同时,还应该与摄像头212电连接,以传递控制信号和反向传递录像信息。由于第一线缆221在机器人本体21的一端同时连接控制器24和摄像头212,因此此处需要在第一线缆221上增加分接头(图中未示出)以接入两个设备,也可以将第一线缆221设置为两根数据线,通过两根数据线分别连接摄像头212和控制器24。
在一些示例中,线缆22还可以包括牵引绳,并通过牵引绳为作业船只1和机器人本体21之间提供更稳定的牵引力,对第一线缆221和第二线缆222起到更好的保护作用。
请参照图5,在此基础上,机器人本体21包括支架211和摄像头212,摄像头212设置于支架211上,且动力装置23和控制器24均设置于支架211上,线缆22与支架211固定连接;摄像头212与控制器24电连接。摄像头212、动力装置23和控制器24均通过支架211固定,同时支架211上的摄像头212可以在水下进行摄影工作,使水下探测机器人2满足水下探测作业的需要。
在一些示例中,摄像头212通过第一线缆221与作业船只1连接,以传递拍摄数据,同时与控制器24电连接,以通过控制器24实时操控摄像头212的不同摄像需求。摄像头212与作业船只1之间的信息传输可以直接通过第一线缆221进行,也可以通过控制器24中转,均可以满足使用需求。
在一些示例中,支架211上可以设置线套或者线孔以安装线缆22,使线缆22的安装更方便。
请继续参照图5,在一些示例中,摄像头212的摄影方向应该朝向支架211外侧,且支架211在摄像头212的摄像通道上没有遮挡,以使摄像头212拍摄更顺利。
请参照图6,在此基础上,水下探测机器人2还包括浮力块25,浮力块25设置于支架211上。浮力块25可以提供浮力,支架211等结构由于自身材质和抗腐蚀性而较重,浮力块25可以提供浮力,降低动力装置23的推进力,降低能耗;同时避免线缆22被过度拉伸而断裂,对线缆22起到保护。
在一些示例中,浮力块25可以为泡沫块,也可以为其他的密度较小的材质,以为机器人本体21提供浮力。
在一些示例中,摄像头212用于朝向水下拍摄,因此摄像头212最好设置在支架211的下部,为了使拍摄平稳,浮力块25可以设置在支架211的上部,以保持机器人本体21在水下的工作状态。
请参照图7,在一些示例中,浮力块25的数量可以设置为多个,多个浮力块25分布于支架211上,以为支架211提供浮力。当浮力块25的数量设置为多个时,应当注意浮力和机器人本体21重力之间的关系。当机器人本体21受到的重力大于浮力时,水下探测机器人2下潜工作更方便,更节约能源;当机器人本体21受到的重力等于浮力时,水下探测机器人2的运动完全通过动力装置23实现;当机器人本体21受到的重力小于浮力时,水下探测机器人2的下潜探测工作需要耗费更多的能源,但是水下探测机器人2可以自动漂浮出水面,防止水下探测机器人2丢失。
请参照图8,在一些示例中,浮力块25的形状可设置为锥形,并使锥面朝向水面,以使水下探测机器人2下沉速度降低、上升速度提高,当机器人本体21质量较大时可以节约能源。
请参照图9,在此基础上,摄像头212为全景摄像头。全景摄像头可以在水下直接拍摄360°全景画面,并将画面传递至作业船只1,全景摄像头相比普通摄像头212,拍摄画面更广、拍摄更方便。
在一些示例中,全景摄像头包括镜头主体和多个鱼眼镜头2121,多个鱼眼镜头2121环绕分布在镜头主体上,以实现多方位拍摄。鱼眼摄像头212可以为200°F2.4的广角鱼眼摄像头212。鱼眼镜头2121的数量可以设置为6个,也可以为其他数量。
请参照图9和图10,在一些示例中,镜头主体通过固定盘2126与连杆2112连接,多个鱼眼镜头2121绕固定盘2126的周向嵌入设置在镜头主体上。相邻的鱼眼镜头2121之间留有间隙,间隙内分布功能按键2122、参数显示屏2123和SD卡槽2125。摄像头212应内置有硬盘,硬盘可以为USB3.0高速硬盘,在SD卡槽2125内插装SD卡时,可以将硬盘数据和SD卡数据互通。请继续参照图10,全景摄像头还可以包括电池2124,通过电池2124为全景摄像机提供电能。电池2124可以为卡拆卸电池2124,电池2124容量可以为5100mAh,该电池2124可以续航约75分钟,满足短时间内的作业需要,同时电池2124可以配备相应的12V 5A的充电器,以为电池2124充电。
在一些示例中,摄像头212可以包括HDMI 2.0TypeD接口、RJ45Ethernetinterface、USB Type C接口、WiFi模块等。上述的结构可以使摄像头212与作业船只1建立有线和无线的连接,从而使摄像头212可以持续传递拍摄面、并保证数据传输的稳定性和高速性,还可以通过无线模块实现一些其他的数据操作。
请参照图11,在此基础上,支架211包括两张侧板2111和连杆2112,两张侧板2111相对设置;连杆2112设置于两张侧板2111之间,且连杆2112的两端分别与两张侧板2111固定连接;动力装置23和控制器24均设置于侧板2111上,摄像头212和线缆22均固定设置于连杆2112上。
由于水下探测机器人2需要在水下作业,而机器人本体21的主体框架为支架211,将支架211设置为上述的两张侧板2111和一个连杆2112连接的结构,并将动力装置23设置在侧板2111上,可以使水下探测机器人2在侧板2111所在的平面方向上运动时阻力较小,且运动方便;同时支架211结构简单、制作方便。
在一些示例中,支架211为合金支架211,侧板2111和连杆2112均为合金材质,以提供更高的使用寿命和强度,同时在水下也可以有更好的安全性和工作稳定性。合金材质可以为铝合金、钛合金、镁合金中的一种或多种,也可以不限于上述的合金材质,使用钢材并进行电镀防锈工艺,同样可以起到相应的稳定性。
在一些示例中,连杆2112可以为圆形杆,也可以为两端圆形中部棱柱形状的组合杆;侧板2111可以为方形板,也可以为圆形板,或者方形以外的其他多边形板体。
连杆2112与侧板2111之间可以为焊接、粘接或者螺纹连接,均可以实现连杆2112与侧板2111之间的固定。由于水下探测机器人2在水下作业,为了保证连杆2112与侧板2111之间的连接稳定性,优选方式为焊接。
在一些示例中,侧板2111的数量不限于两张,侧板2111的形状也不限于板材,连杆2112的数量不限于一个。
请继续参照图11,在此基础上,动力装置23设置为多个推进器231,多个推进器231均与第二线缆222电连接,多个推进器231分布于两张侧板2111上。设置为多个推进器231的动力装置23一方面便于在水下为机器人本体21提供推进力、便于水下运动,另一方面多个推进器231可以使动力更大、使机器人本体21运动更快,同时还可以通过多个推进器231之间的推进力的变换实现转向、加速等操作。
请继续参照图11,在一些示例中,推进器231的数量为两个,推进器231为螺旋推进器231,两个推进器231分别安装在两个侧板2111上,且两个推进器231的推进力方向形成夹角,以防止两个推进器231满载工作时推进力互相抵触使水下探测机器人2原地不动。
请继续参照图11,在一些示例中,机器人本体21可以通过两个推进器231的配合,实现直线运动和转向。推进器231包括螺旋叶片和螺旋电机,螺旋电机设置在螺旋叶片外侧且与螺旋叶片的转轴连接,以驱动螺旋叶片转动,第二线缆222与螺旋电机电连接。控制器24与螺旋电机电连接。
在一些示例中,所有的推进器231也可以仅设置在一个侧板2111上,并通过侧板2111本身的浮力和重力差、配合推进器231实现水下探测机器人2的推进工作。
请继续参照图11,在此基础上,机器人本体21还包括第一密封舱26和第二密封舱27,控制器24密封设置于第一密封舱26内,摄像头212密封设置于第二密封舱27内,且第二密封舱27为透明密封舱。控制器24和摄像头212均与第二线缆222电连接,还可以在控制器24和摄像头212上设有其他的电线接头或者电路板,甚至在控制器24和摄像头212之间连接对应的线路,在水下探测机器人水下作业时,水可能顺着上述的线路浸入控制器24或摄像头212内,因此设置于控制器24外的第一密封舱26和设置于摄像头212外的第二密封舱27可以对控制器24和摄像头212进行密封,在保证二者顺利工作的前提下,为控制器24和摄像头212提供更好的防水效果。
在一些示例中,第一密封舱26可以为透明密封舱,也可以为非透明密封舱或局部透明密封舱,均可以实现对位于第一密封舱26内的控制器24的防水保护的作用。
在一些示例中,第二密封舱27应该与连杆2112固定连接,同时第二密封舱27上还应该设置有密封舱门。在水下探测机器人2出水后,可以通过密封舱门更换位于第二密封舱27内的摄像头212上的电池2124。
当水下探测机器人2在水下作业时,为了使不在作业船只1上的人员也可以观测到水下探测机器人2的探测画面,可以依照该探测机器人,设计相应的水下探测系统,方便远程观察。
请参照图12,为此,本申请还提出一种水下探测系统,包括水下探测机器人2、作业船只1和远程操控平台3,水下探测机器人2为上述的水下探测机器人2;作业船只1包括第一信号传输端13,线缆22固定设置在作业船只1上,且第一信号传输端13通过线缆22与水下探测机器人2电连接;远程操控平台3包括第二信号传输端31和显示器32,第二信号传输端31与第一信号传输端13无线通信连接,且显示器32与第二信号传输端31电连接。
水下探测系统内的探测机器人在水下拍摄,并将数据通过第一信号传输端13传输至远程操控平台3的第二信号传输端31,再通过显示器32显示摄像头212的拍摄信息,便于远程观看;同时可以通过远程操控平台3向作业船只1传递控制信号,从而控制水下探测机器人2的移动,使观测更方便。
在一些示例中,作业船只1的第一信号传输端13连接摄像机和第二信号传输端31,第一信号传输端13与摄像机之间的连接方式可以为有线连接,也可以为无线连接,但是摄像头212位于水中,为了使数据传输稳定最好采用有限传输方式,第一信号传输端13与第二信号传输端31之间的连接方式可以为无线连接,由于作业船只1漂流在水面上,线路难以排布,因此优选为无线连接。
在一些示例中,第一信号传输端13可以为5G-CPE设备,第二信号传输端31可以为5G基站,通过5G-CPE设备向5G基站传递信息,更加方便、快捷,同时一个5G基站上可以搭载多个5G-CPE设备,接受多个水下探测机器人2的画面信息。
在一些示例中,显示器32和5G基站可以设置在一起,也可以间隔较远距离,并通过无线方式将5G基站中的信息传递至显示器32,通过显示器32显示。
在此基础上,显示器32可以为显示屏幕或VR头盔。显示器32为显示屏幕时可以通过拖动屏幕的画面实现转向,显示器32为VR头盔时可以通过使用者的身体转动实现画面转向,均可以达到全景观看的目的。
在一些示例中,显示器32与水下探测机器人2应该有数量搭配,在同一个作业船只1上可以搭载多个水下探测机器人2,在同一个第二信号传输端31也可以搭载多个第一信号传输端13,此时为了使画面实时显示,可以依照每一个水下探测机器人2搭配一个显示器32,也可以通过一个显示器32的画面切换实现画面的读取。
在一些示例中,VR头盔可以使使用者有更好的体验,使其身临其境,且当摄像头212为全景摄像头时,使用者可以通过自身的转动切换画面,还可以搭载相应脑波检测组件,通过使用者的意识直接遥控画面,或者搭载手动摇杆,透过摇杆转动画面。
请参照图13,在一些示例中,作业船只1搭载上述的水下探测机器人2,且作业船只1上搭载有5G-CPE设备14;远程操控平台3与5G-CPE设备14之间采用5G基站33进行信号传输。即5G-CPE设备14与5G基站33之间信号连接,5G基站33与远程操控平台3信号连接,以使水下探测机器人2的作业数据通过5G基站33的中继传递至远程操控平台3。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种水下探测机器人,其特征在于,包括:
机器人本体;
线缆,所述线缆的一端与所述机器人本体连接,所述线缆的另一端用于连接作业船只;
动力装置,用于驱动所述机器人本体运动;
控制器,设置于所述机器人本体上,所述控制器与所述动力装置电连接,且所述控制器用于与所述作业船只通信。
2.根据权利要求1所述的一种水下探测机器人,其特征在于,
所述线缆包括第一线缆和第二线缆,所述第一线缆和所述第二线缆均与所述机器人本体固定连接;
所述第一线缆的一端与所述控制器电连接,所述第一线缆的另一端用于与所述作业船只的电控系统电连接;
所述第二线缆的一端与所述动力装置电连接,所述第二线缆的另一端用于与所述作业船只的供能系统电连接。
3.根据权利要求2所述的一种水下探测机器人,其特征在于,
所述第一线缆为数据线,以使所述作业船只和所述控制器之间信息互传;
所述第二线缆为脐带缆,以使所述作业船只为所述动力装置提供电能,同时使所述作业船只为所述机器人本体提供牵引力。
4.根据权利要求2或3所述的一种水下探测机器人,其特征在于,
所述机器人本体包括支架和摄像头,所述摄像头设置于所述支架上,且所述动力装置和所述控制器均设置于所述支架上,所述线缆与所述支架固定连接;
所述摄像头与所述控制器电连接。
5.根据权利要求4所述的一种水下探测机器人,其特征在于,
所述水下探测机器人还包括浮力块,所述浮力块设置于所述支架上。
6.根据权利要求5所述的一种水下探测机器人,其特征在于,
所述摄像头为全景摄像头。
7.根据权利要求4所述的一种水下探测机器人,其特征在于,
所述动力装置设置为多个推进器,多个所述推进器均与所述第二线缆电连接,多个所述推进器均设置于所述支架上。
8.根据权利要求4所述的一种水下探测机器人,其特征在于,
所述机器人本体还包括第一密封舱和第二密封舱,所述控制器密封设置于所述第一密封舱内,所述摄像头密封设置于所述第二密封舱内,且所述第二密封舱为透明密封舱。
9.一种水下探测系统,其特征在于,包括
水下探测机器人,所述水下探测机器人为权利要求1-8任一项所述的水下探测机器人;
作业船只,包括第一信号传输端,所述线缆固定设置在所述作业船只上,且所述第一信号传输端通过所述线缆与所述水下探测机器人电连接;
远程操控平台,包括第二信号传输端和显示器,所述第二信号传输端与所述第一信号传输端无线通信连接,且所述显示器与所述第二信号传输端电连接。
10.根据权利要求9所述的一种水下探测系统,其特征在于,
所述显示器为显示屏幕或VR头盔。
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---|---|---|---|
CN202321603430.3U CN220483530U (zh) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | 一种水下探测机器人及系统 |
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CN202321603430.3U Active CN220483530U (zh) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | 一种水下探测机器人及系统 |
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-
2023
- 2023-06-21 CN CN202321603430.3U patent/CN220483530U/zh active Active
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