WO2019028693A1

WO2019028693A1 - 具有多个航行自由度的水下机器人

Info

Publication number: WO2019028693A1
Application number: PCT/CN2017/096588
Authority: WO
Inventors: 何伟; 郭同腾
Original assignee: 深圳微孚智能信息科技有限公司
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2019-02-14
Also published as: CN107690406A; CN107690406B

Abstract

一种具有多个航行自由度的水下机器人（100），包括具有一密封舱（10a）的主舱体（10）和多个推进器（300）；每个所述推进器（300）均包括螺旋桨装置（40）和使所述螺旋桨装置（40）旋转的防水旋转电机（30），所述防水旋转电机（30）连接在所述主舱体（10）上且一端置入所述密封舱（10a）内，所述防水旋转电机（30）与所述主舱体（10）之间设置有第一密封构件（39）。与现有技术对比，采用多个推进器（300），且防水旋转电机（30）与主舱体（10）之间设置有第一密封构件（39），这样，可实现包括前后、上下、左右、偏航及横滚的运动方向的五个自由度，简化了防水结构，提高了主舱体（10）的防水性能和工作可靠性，降低了制成生产成本。

Description

具有多个航行自由度的水下机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有多个航行自由度的水下机器人

背景技术

[0002] 目前，传统的水下机器人是多采用模块化设计方案，这种设计方案要求每一个单元设备都要有很好的密封性，这样就需在密封上做大量工作。同吋为了连接各个单元设备需要使用价格昂贵的水密连接器，这样就使得设备成本增加；另夕卜，这些模块连接处可靠性很难保证，这样降低了设备的可靠性。

技术问题

[0003] 本发明的目的在于提供一种水下机器人，以解决现有技术中存在的的防水结构复杂，工作可靠性差技术问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种具有多个航行自由度的水下机器人，其包括具有一密封舱的主舱体和多个推进器；每个所述推进器均包括螺旋桨装置和使所述螺旋桨装置旋转的防水旋转电机，所述防水旋转电机连接在所述主舱体上且一端置入所述密封舱内，所述防水旋转电机与所述主舱体之间设置有第一密封构件。

[0005] 进一步地，所述推进器的数量为六个，六个所述推进器分别为两个垂直推进器、两个前端水平推进器和两个后端水平推进器；两个所述垂直推进器分别设置在所述主舱体的中部的两侧，两个前端水平推进器分别设置在所述主舱体的一端部的两侧，两个后端水平推进器分别设置在所述主舱体的另一端部两侧。

[0006] 进一步地，所述主舱体的表面具有相互垂直的横向和纵向；两个垂直推进器位于所述横向的中线上并沿所述纵向的中线上呈轴对称地设置；两个所述前端水平推进器沿所述纵向的中线上呈轴对称地设置，两个所述后端水平推进器沿所述纵向的中线上呈轴对称地设置，各所述前端水平推进器与相邻的后端水平推进器沿所述横向的中线上呈轴对称地设置。

[0007] 进一步地，每个所述螺旋桨装置均包括支架、可旋转地安装在所述支架上的螺旋桨轴、固定在所述螺旋桨轴上的叶片以及连接在所述螺旋桨轴与所述防水旋转电机之间的传动组件；两个前端水平推进器的螺旋桨轴轴线正交设置，两个后端水平推进器的螺旋桨轴轴线正交设置，各前端水平推进器的螺旋桨轴轴线与相邻的后端水平推进器的螺旋桨轴轴线正交设置。

[0008] 进一步地，所述传动组件包括固定在所述防水旋转电机上的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮固定在所述螺旋桨轴上。

[0009] 进一步地，所述第一齿轮和所述第二齿轮均为锥齿轮，所述第一齿轮的轴线与所述第二齿轮的轴线垂直设置。

[0010] 进一步地，所述防水旋转电机包括：

[0011] 防水机壳，其包括圆环形基部、从所述圆环形基部的内侧沿所述圆环形基部的轴向延伸的圆筒部以及连接在所述圆筒部的远离所述圆环形基部一端的底部；

[0012] 电机外壳，套设在圆筒部外侧，所述电机外壳的内壁与所述圆筒部外壁之间形成容置空间；

[0013] 环形的定子，固定在所述容置空间中；

[0014] 转子，可旋转地安装在所述圆筒部中；以及

[0015] 旋转轴，固定于所述转子，且所述旋转轴的端部向外延至所述防水机壳外部。

[0016] 进一步地，上述的水下机器人还包括第一轴承和第二轴承，所述旋转轴通过所述第一轴承和所述第二轴承可旋转地安装在所述防水机壳上。

[0017] 进一步地，所述圆环形基部上连接有转子固定件，所述转子固定件具有供所述旋转轴的端部穿过的轴通孔。

[0018] 进一步地，所述转子固定件的面向所述防水机壳的所述底部一侧表面形成有第一安装槽，所述第一轴承设置在所述第一安装槽内；所述底部形成有第二安装槽，所述第二轴承设置在所述第二安装槽内。

[0019] 进一步地，所述转子固定件通过紧固件与所述圆环形基部连接固定。

[0020] 进一步地，所述圆环形基部包括第一环形部分和从第一环形部分向外径向延伸的第二环形部分，所述第一环形部分的表面形成有容置槽，所述转子固定件设置在所述容置槽内。

[0021] 进一步地，所述电机外壳包括圆筒状的套筒部和连接在所述套筒部一端的盖部 [0022] 进一步地，所述盖部上幵设有出线孔。

[0023] 进一步地，上述的水下机器人还包括穿壁连接器，连接在所述主舱体上，所述穿壁连接器与所述主舱体之间设置有第二密封构件；所述穿壁连接器包括： [0024] 连接器壳体，其具有两端幵口的凹腔；

[0025] 隔离基板，设置在所述凹腔内并将所述凹腔分隔成第一腔体和第二腔体； [0026] 至少一个电极插针，穿设于所述隔离基板，所述电极插针具有用于与一电线焊接的第一端和用于与另一电线焊接且与所述第一端相对的第二端；

[0027] 第一填充体，用于填充在所述第一腔体内并至少覆盖所述第一端的焊点； [0028] 第二填充体，用于填充在所述第二腔体内并至少覆盖所述第二端的焊点。

[0029] 进一步地，上述的水下机器人还包括透光件；所述主舱体上幵设有连通所述密封舱的贯通孔，所述透光件连接在所述主舱体外侧并闭合所述贯通孔，所述透光件与所述主舱体之间设置有第三密封构件。

[0030] 进一步地，上述的水下机器人还包括水深检测装置，所述水深检测装置设置在所述主舱体上。

[0031] 进一步地，所述水深检测装置包括安装支架和固定在所述安装支架上的水深检测芯片，所述安装支架与所述主舱体之间设置有第四密封构件。

[0032] 进一步地，上述的水下机器人还包括接插件接头，所述接插件接头连接在所述主舱体上且一端置入所述密封舱内，所述接插件接头与所述主舱体之间设置有第五密封构件。

[0033] 进一步地，所述主舱体包括顺序连接的上盖板、中壳和下盖板，所述上盖板、所述中壳和所述下盖板围合形成所述密封舱，所述上盖板与所述中壳之间设置有第六密封构件，所述中壳与所述下盖板设置有第七密封构件。

发明的有益效果

有益效果

[0034] 与现有技术对比，本发明提供的水下机器人，采用多个推进器，且防水旋转电机与主舱体之间设置有第一密封构件，这样，具有多个运动方向，简化了防水结构，提高了主舱体的防水性能和工作可靠性，降低了制成生产成本。

对附图的简要说明

附图说明

[0035] 图 1是本发明实施例提供的水下机器人的立体示意图；

[0036] 图 2是本发明实施例提供的水下机器人的分解示意图；

[0037] 图 3是本发明实施例提供的水下机器人省略螺旋桨装置吋的立体示意图；

[0038] 图 4是本发明实施例提供的水下机器人省略螺旋桨装置吋的分解示意图；

[0039] 图 5是本发明实施例提供的水下机器人省略螺旋桨装置吋的剖视示意图；

[0040] 图 6是本发明实施例提供的防水旋转电机的剖视示意图；

[0041] 图 7是本发明实施例提供的防水旋转电机的正视示意图；

[0042] 图 8是本发明实施例提供的防水旋转电机的后视示意图；

[0043] 图 9是本发明实施例提供的推进器的立体示意图；

[0044] 图 10本发明实施例提供的推进器的分解示意图；

[0045] 图 11是本发明实施例提供的穿壁连接器的立体示意图；

[0046] 图 12是本发明实施例提供的穿壁连接器与主舱体连接吋的剖视示意图。

本发明的实施方式

[0047] 为了使本发明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，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0048] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

[0049] 除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的"第一"、 "第二 "以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样， "一个 "或者 "一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

[0050] 如图 1和 2所示，为本发明提供的一较佳实施例。

[0051] 本实施例提供的具有多个航行自由度的水下机器人 100，包括具有一密封舱 10a 的主舱体 10和多个推进器 300; 每个推进器 300均包括螺旋桨装置 40和使螺旋桨装置 40旋转的防水旋转电机 30，防水旋转电机 30连接在主舱体 10上且一端置入密封舱 10a内，防水旋转电机 30与主舱体 10之间设置有第一密封构件 39。

[0052] 上述的具有多个航行自由度的水下机器人 100，采用多个推进器 300，且防水旋转电机 30与主舱体 10之间设置有第一密封构件 39，这样，具有多个运动方向，简化了防水结构，提高了主舱体 10的防水性能和工作可靠性，降低了制成生产成本。

[0053] 参见图 1和 2，本实施例的水下机器人 100，采用的推进器 300的数量为六个，六个推进器 300分别为两个垂直推进器 301、两个前端水平推进器 302和两个后端水平推进器 303; 两个垂直推进器 301分别设置在主舱体 10的中部的两侧，两个前端水平推进器 302分别设置在主舱体 10的一端部的两侧，两个后端水平推进器 30 3分别设置在主舱体 10的另一端部两侧。值得一提的是，六个推进器 300可实现五个自由度，包括前后、上下、左右、偏航及横滚的运动方向。

[0054] 参见图 1和 2，在本实施例中，主舱体 10的表面具有相互垂直的横向（图示中的 D1方向，下面统称第一方向 D1) 和纵向（图示中的 D2方向，下面统称第二方向 D2) ；两个垂直推进器 301位于第一方向 D1的中线上并沿第二方向 D2的中线上呈轴对称地设置；两个前端水平推进器 302沿第二方向 D2的中线上呈轴对称地设置，两个后端水平推进器 303沿第二方向 D2的中线上呈轴对称地设置，各前端水平推进器 302与相邻的后端水平推进器 303沿第一方向 D1的中线上呈轴对称地设置。

[0055] 具体地，每个螺旋桨装置 40均包括支架 41、可旋转地安装在支架 41上的螺旋桨轴 42、固定在螺旋桨轴 42上的叶片 43以及连接在螺旋桨轴 42与防水旋转电机 30 之间的传动组件 44; 两个前端水平推进器 302的螺旋桨轴 42轴线正交设置，两个后端水平推进器 303的螺旋桨轴 42轴线正交设置，各前端水平推进器 302的螺旋桨轴 42轴线与相邻的后端水平推进器 303的螺旋桨轴 42轴线正交设置。需要说明的是，与螺旋桨轴 42连接的叶片 43旋转吋，液体沿螺旋桨轴 42轴向高速流动，垂直推进器 301的叶片 43旋转吋，使液体向上流动，以推动水下机器人 100下降，而当垂直推进器 301的叶片 43停止旋转吋，水下机器人 100利用安装在其上的浮力模块上升，从而实现上下方向移动；前端和后端水平推进器 302、 303的叶片 43旋转吋，则推动水下机器前后、上下、左右、偏航及横滚的移动。

[0056] 参见图 3至 5，主舱体 10包括上盖板 11、中壳 12和下盖板 13，上盖板 11、中壳 12 和下盖板 13可以由铝合金或具有一定硬度的树脂材料一体成型制成，也可以是分体制成，主舱体 10的外侧可安装有由固体浮力材料制成的浮力模块。在本实施例中，主舱体 10由上盖板 11、中壳 12和下盖板 13顺序连接构成，上盖板 11和下盖板 13分别通过螺丝等紧固件安装在中壳 12上并与中壳 12连接固定。主舱体 1 0上盖板 11、中壳 12和下盖板 13围合形成密封舱 10a，上盖板 11与中壳 12之间设置有第六密封构件 102，中壳 12与下盖板 13设置有第七密封构件 103，该第六密封构件 102和第七密封构件 103为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。

[0057] 具体地，上盖板 11和下盖板 13上均设置有孔部 104，孔部 104沿盖板的厚度贯穿于盖板 11、 13，相应地，中壳 12的上下侧分别设置有与孔部 104对应的螺孔 105 ，通过螺丝等紧固件顺序穿过孔部 104和螺孔 105，以将上盖板 11和下盖板 13分别固定在中壳 12的上下侧。中壳 12的侧壁上幵设有电机安装孔 106，防水旋转电机 30连接在主舱体 10的中壳 12上，且防水旋转电机 30的一端经电机安装孔 106置入密封舱 10a内。上盖板 11和下盖板 13上均幵设有连接器安装孔 107，连接器安装孔 107沿盖板的厚度贯穿于盖板 11、 13，穿壁连接器 20连接在主舱体 10的上盖板 11和下盖板 13上。

[0058] 参见图 3至 5，主舱体 10上幵设有连通密封舱 10a的贯通孔 10b，透光件 50连接在主舱体 10外侧并闭合贯通孔 10b，透光件 50与主舱体 10之间设置有第三密封构件 101。在本实施例中，贯通孔 10b位于中壳 12的前侧（图示的右侧）上，该贯通孔 10b内安装有摄像模块（图未示），透光件 50采用但不局限于透明的 PC材料制成，该透光件 50通过螺丝 51固定在中壳 12上并闭合该贯通孔 10b，采用第三密封构件 101以密封透光件 50与中壳 12之间的间隙，避免水流入密封舱 10a内，第三密封构件 101为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。在透光件 50的外侧，可套设有镜头装饰盖 52。

[0059] 参见图 3至 5，水深检测装置 60，用于检测主舱体 10在水中的潜入深度，水深检测装置 60设置在主舱体 10上。在本实施例中，水深检测装置 60为但不局限于压力传感器装置，当水深检测装置 60检测出主舱体 10所处水深的压强吋，根据帕斯卡定律能够计算出主舱体 10所处水深。水深检测装置 60包括安装支架 61和固定在安装支架 61上的水深检测芯片 62，安装支架 61与主舱体 10之间设置有第四密封构件 108，第四密封构件 108为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。

[0060] 具体地，安装支架 61可拆除地连接于主舱体 10，安装支架 61包括承载部 611和与承载部 611连接的连接部 612，承载部 611具有圆环形的横截面，连接部 612呈外径尺寸小于承载部 611外径尺寸的圆筒状，水深检测芯片 62固定在承载部 611 内，连接部 612的外壁上形成有螺纹部，连接部 612的外端置入密封舱 10a内部，密封舱 10a的内壁上固定有与连接部 612的螺纹部螺纹配合的螺母。

[0061] 参见图 3至 5，接插件接头 70，接插件接头 70连接在主舱体 10上且一端置入密封舱 10a内，接插件接头 70与主舱体 10之间设置有第五密封构件 109，第五密封构件 109为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。

[0062] 参见图 6至 8，本实施例的防水旋转电机 30，为内转子型，包括防水机壳 31、电机外壳 32、环形的定子 33、转子 34和旋转轴 35，转子 34与定子 33及三相线相独立，水不会与定子 33及三相线接触，防水效果好。

[0063] 参见图 6至 8，防水机壳 31，可由铝合金或具有良好导热性的树脂材料一体成型制成，其包括圆环形基部 311、圆筒部 312和底部 313，圆筒部 312从圆环形基部 3 11的内侧沿圆环形基部 311的轴向延伸，底部 313从圆筒部 312的远离圆环形基部 311—端径向向内延伸，并闭合该圆筒部 312的该端。在本实施例中，防水机壳 3 1为但不局限于环氧树脂形成，防水机壳 31具有一端幵口且另一端封闭的内腔 31a ，转子 34支承在内腔 31a中，定子 33设置在外部。圆环形基部 311包括第一环形部分 3111和从第一环形部分 3111向外径向延伸的第二环形部分 3112，防水机壳 31 可拆除地安装在主舱体 10上，第一环形部分 3111、防水机壳 31圆筒部 312和底部 313插设在该主舱体 10的密封舱 10a内，防水机壳 31圆环形基部 311的第二环形部分 3112外置在主舱体 10外侧。

[0064] 参见图 6至 8，电机外壳 32，套设在圆筒部 312外侧，电机外壳 32的内壁与圆筒部 312外壁之间形成容置空间 30a。电机外壳 32可由铝合金或具有良好导热性的树脂材料制成，电机外壳 32包括圆筒状的套筒部 321和连接在套筒部 321—端的盖部 322，套筒部 321和盖部 322可以是一体成型，也可以是分体制成。在本实施例中，套筒部 321的内径尺寸分别与第一环形部分 3111的外径尺寸和盖部 322的尺寸相匹配，套筒部 321的一端套设在第一环形部分 3111外侧，另一端套设于盖部 322。

[0065] 参见图 6至 8，环形的定子 33固定在容置空间 30a中，定子 33与圆筒部 312同轴设置。在本实施例中，定子 33包括定子铁芯 331和线圈（图未示），定子铁芯 331 具有多个齿部，线圈绕设于齿部上，定子铁芯 331固定至套筒部 321的的内周表面。

[0066] 参见图 6至 8，转子 34可旋转地安装在圆筒部 312中，转子 34与定子 33同轴设置，且转子 34以与定子 33之间具有预设间隙的方式定位成在径向方向上面向定子 3 3，定子 33在通电吋产生吸引力和排斥力，驱使转子 34旋转。

[0067] 参见图 6至 8，旋转轴 35，固定于转子 34，且旋转轴 35的端部向外延伸并伸出防水机壳 31。在本实施例中，旋转轴 35通过第一轴承 36和第二轴承 37可旋转地安装在防水机壳 31上，第一轴承 36和第二轴承 37为但不局限于石墨材质的滚珠轴承，轴承的内部环随所支撑的旋转轴 35旋转，并且轴承的外部环是固定的。

[0068] 参见图 6至 8，圆环形基部 311上连接有转子固定件 38，转子固定件 38具有供旋转轴 35的端部穿过的轴通孔 381。在本实施例中，转子固定件 38大致呈圆环板状，轴通孔 381的截面为圆形，通过转子固定件 38，可将转子 34固定在防水机壳 31 ，从而对转子 34进行保护，可以理解的是，在需要更换转子 34吋，只需拆下转子固定件 38，即可将转子 34取出并换入新的转子 34，转子 34部件更换方便。

[0069] 参见图 6至 8，在本实施例中，第一环形部分 3111的表面形成有容置槽 3113，转子固定件 38设置在容置槽 3113内，该容置槽 3113的槽深尺寸与转子固定件 38的厚度尺寸相同，转子固定件 38安装在防水机壳 31上后，转子固定件 38的外侧表面与防水机壳 31的外侧表面齐平。容置槽 3113的形状与转子固定件 38的形状相匹配，这样，转子固定件 38置入容置槽 3113后，容置槽 3113对转子固定件 38进行定位，以保证轴通孔 381与旋转轴 35同轴。

[0070] 在又一实施例中，转子固定件 38直接安装在第一环形部分 3111的外侧表面上。

[0071] 参见图 6至 8，在本实施例中，转子固定件 38通过如螺丝等紧固件（图未示）与圆环形基部 311连接固定，转子固定件 38上幵设有多个第一固定孔 382，多个第一固定孔 382环绕在轴通孔 381的外周且彼此间隔，第一固定孔 382沿圆环形基部 311的轴向延伸并贯穿转子固定件 38的两侧表面。第一环形部分 3111的容置槽 31 13底面形成有与第一固定孔 382对应的第二固定孔 3114，第二固定孔 3114沿圆环形基部 311的轴向延伸，通过紧固件顺序插入第一固定孔 382和对应的第二固定孔 3114后，以将转子固定件 38保持在防水机壳 31的圆环形基部 311内。

[0072] 参见图 6至 8，在本实施例中，第二环形部分 3112上幵设有多个第三固定孔 3115 ，第三固定孔 3115沿圆环形基部 311的轴向延伸，并贯穿第二环形部分 3112的两侧表面，通过紧固件插入第三固定孔 3115，以将防水机壳 31保持在主舱体 10上

[0073] 参见图 6至 8，转子固定件 38的面向防水机壳 31的底部 313—侧表面形成有第一安装槽 383，第一轴承 36设置在第一安装槽 383内；底部 313形成有第二安装槽 31 31，第二轴承 37设置在第二安装槽 3131内。在本实施例中，转子固定件 38的内侧表面的形成有第一安装槽 383，第一安装槽 383位于该侧表面的中央，且第一安装槽 383与轴通孔 381连通，第一轴承 36的内部环随所支撑的旋转轴 35旋转，第一轴承 36的外部环固定在第一安装槽 383内壁上；第二轴承 37的内部环随所支撑的旋转轴 35旋转，第二轴承 37的外部环固定在第二安装槽 3131内壁上。

[0074] 参见图 6至 8，在本实施例中，圆环形基部 311的靠近底部 313的一侧表面幵设有环形固定槽 3116，第一密封构件 39设置在环形固定槽 3116内。在本实施例中，环形固定槽 3116位于在第三固定孔 3115的内侧，且环形固定槽 3116的槽深尺寸要小于第一密封构件 39的断面尺寸。第一密封构件 39为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。 [0075] 参见图 6至 8，在本实施例中，盖部 322上幵设有出线孔 3223。防水旋转电机 30 内的三相线可从盖部 322的出线孔 3223导出。

[0076] 在又一实施例中，出线孔 3223也可在套筒部 321上。

[0077] 参见图 6至 8，套筒部 321与防水机壳 31之间以及套筒部 321与盖部 322之间可采用卡接、螺钉等一切现有的固定方式连接固定。在本实施例中，套筒部 321与防水机壳 31之间以及套筒部 321与盖部 322之间均采用粘结剂（图未示）连接固定。防水机壳 31的第一环形部分 3111外侧壁上幵设有第一储胶槽 3117，盖部 322的外侧壁上幵设有第二储胶槽 3221。通过在第一储胶槽 3117和第二储胶槽 3221内注入粘接胶体，以使套筒部 321与防水机壳 31之间以及套筒部 321与盖部 322之间连接固定。

[0078] 参见图 6至 8，盖部 322面向圆环形基部 311的一侧表面幵设有供防水机壳 31的底部 313置入的定位槽 3222。这样，在盖部 322安装至套筒部 321后，通过定位槽 32 22与防水机壳 31的底部 313的配合，能够将防水机壳 31的封闭端定位固定，从而将防水机壳 31与电机外壳 32之间的位置保持，提高了结构稳固性。

[0079] 参见图 9和 10，螺旋桨装置 40包括支架 41、可旋转地安装在支架 41上的螺旋桨轴 42、固定在螺旋桨轴 42上的叶片 43以及连接在螺旋桨轴 42与旋转轴 35之间的传动组件 44。在本实施例中，叶片 43为但不局限于铝合金材质，支架 41包括用于与主舱体 10固定的平板部 411和凸设在该平板部 411一侧的支撑臂部 412，支撑臂部 412的数量为但不局限于两个，平板部 411于两个支撑臂部 412之间幵设有供旋转轴 35端部穿出的贯穿孔 4111。螺旋桨轴 42通过第三轴承 45和第四轴承 46可旋转地安装在支架 41上，第三轴承 45和第四轴承 46分别安装在两个支撑臂部 412 上，第三轴承 45和第四轴承 46为但不局限于不锈钢材质的滚珠轴承。

[0080] 参见图 9和 10，叶片 43以不可相对螺旋桨轴 42转动的方式安装在该螺旋桨轴 42 上，并在螺旋桨轴 42上螺合紧固螺帽 47，将叶片 43保持在该螺旋桨轴 42上，螺旋桨轴 42的与连接有紧固螺帽 47—端相对的另一端上套设有轴卡簧 48。

[0081] 参见图 9和 10，传动组件 44包括固定在旋转轴 35上的第一齿轮 441和与第一齿轮 441啮合的第二齿轮 442，第二齿轮 442固定在螺旋桨轴 42上。在本实施例中，第一齿轮 441和第二齿轮 442均为锥齿轮，旋转轴 35的轴线与螺旋桨轴 42的轴线垂直设置。

[0082] 参见图 11和 12，本实施例的穿壁连接器 20，包括连接器壳体 21、隔离基板 22、电极插针 23、第一填充体 24和第二填充体 25。

[0083] 参见图 11和 12，连接器壳体 21，可采用铝或铝合金制成，具有两端幵口的凹腔 211，上述隔离基板 22、电极插针 23、第一填充体 24和第二填充体 25均设置在凹腔 211内，在本实施例中，连接器壳体 21为铝合金材质制成，材料优选使用 6061 型号铝合金，该连接器壳体 21包括相互连接上部 212和下部 213，连接器壳体 21 通过下部 213与主舱体 10的上盖板 11和下盖板 13连接固定，下部 213的底端伸入主舱体 10的密封舱 10a中，上部 212具有用于与主舱体 10的外壁密封的一接触密封面 2121，接触密封面 2121环绕在下部 213外周。

[0084] 具体地，上部 212包括圆环形的主体部分 2122和多边形的拧转部分 2123，拧转部分 2123自主体部分 2122的一端径向向外延伸，拧转部分 2123的形状为但不局限于六边形，这样，方便通过扳手等工具对该穿壁连接器 20进行拆装。

[0085] 参见图 11和 12，在本实施例中，下部 213为但不局限于圆环形，下部 213的外壁上形成有螺纹部 2131，通过螺纹方式与主舱体 10连接固定。

[0086] 作为进一步地优化，在连接器壳体 21的表面上涂覆有氧化铝薄膜（图未示），即对连接器壳体 21进行阳极氧化表面处理，以铝或铝合金制品为阳极，置于电解质溶液中进行通电处理，利用电解作用使其表面形成氧化铝薄膜，这样，清洗油脂以防脱落，使得连接器壳体 21的耐蚀性、耐磨性均具有显著的改善和提高。

[0087] 参见图 11和 12，隔离基板 22，可以是电路板，大致呈圆形，其设置在凹腔 211 内并将凹腔 211分隔成第一腔体 211a和第二腔体 211b，在本实施例中，隔离基板 2 2为但不局限于电路板，隔离基板 22用于安装和固定电极插针 23，上部 212的内壁上凸设有用于支撑隔离基板 22的限位部 2124，隔离基板 22固定在上部 212的限位部 2124上，并将凹腔 211分隔成第一腔体 211a和第二腔体 211b。

[0088] 具体地，隔离基板 22通过粘结剂（图未示）固定在限位部 2124上，粘结剂优选金属胶水，金属胶水是以氰基丙烯酸乙酯为主要成分的一种强粘合力胶水，可使隔离基板 22与连接器壳体 21快速粘合，操作简便。 [0089] 参见图 11和 12，电极插针 23，穿设于隔离基板 22，插针具有用于与一电线 001 焊接的第一端 231和用于与另一电线 001焊接且与第一端 231相对的第二端 232，在本实施例中，电极插针 23的数量为但不局限于两个，两个电极插针 23间隔设置，且每个电极的轴线且平行于连接器壳体 21的轴线，隔离基板 22上幵设有供电极插针 23穿过的插孔。插针的第一端 231位于第一腔体 211a内，插针的第二端 2 32位于第二腔体 21 lb内，需要指出的是，插针的第一端 231通过电线 001与位于主舱体 10外部的负载（图未示）电性连接，该电线 001与第一端 231焊接；插针的第二端 232与主舱体 10内部的电线 001电性连接，主舱体 10内部的电线 001连接有电源且与第二端 232焊接，从而对负载供电。

[0090] 在又一实施例中，电极插针 23包括电性连接的两个插针构件，两个插针构件分别固定在隔离基板 22的两端面上。

[0091] 参见图 11和 12，第一填充体 24，用于填充在第一腔体 21 la内并至少覆盖第一端 231的焊点；第二填充体 25，用于填充在第二腔体 211b内并至少覆盖第二端 232 的焊点。在本实施例中，电极插针 23的各端部与连接器壳体 21的幵口端之间均留有预设间距，第一填充体 24和第二填充体 25均为但不局限于环氧树脂填充体，第一腔体 211a填充在第一腔体 211a内并覆盖与第一端 231焊接的电线 001中裸露在外的电芯部分，这样，不仅能避免液体进入，即避免外部的液体从连接器壳体 21的凹腔 211流入主舱体 10内，从而起到防水效果，更能使电极插针 23位于第一腔体 211a的部分以及隔离电路板固定的更加稳固；第二腔体 21 lb填充在第二腔体 211b内并覆盖与第二端 232焊接的电线 001中裸露在外的电芯部分，进一步地增加了防水能力，并提高了结构的稳定性。

[0092] 参见图 11和 12，在本实施例中，接触密封面 2121上幵设有环形的防水安装槽 21 25，第二密封构件 26设置防水安装槽 2125内。

[0093] 在又一实施例中，第二密封构件 26可粘接在接触密封面 2121表面。

[0094] 参见图 11和 12，在本实施例中，第二密封构件 26为密封圈，第二密封构件 26的横截面的形状为圆形，且第二密封构件 26的厚度大于防水安装槽 2125的深度。

[0095] 在又一实施例中，第二密封构件 26为密封垫片。

[0096] 在又一实施例中，第二密封构件 26的横截面的形状为矩形。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

一种具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，包括具有一密封舱的主舱体和多个推进器；每个所述推进器均包括螺旋桨装置和使所述螺旋桨装置旋转的防水旋转电机，所述防水旋转电机连接在所述主舱体上且一端置入所述密封舱内，所述防水旋转电机与所述主舱体之间设置有第一密封构件。

根据权利要求 1所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述推进器的数量为六个，六个所述推进器分别为两个垂直推进器、两个前端水平推进器和两个后端水平推进器；两个所述垂直推进器分别设置在所述主舱体的中部的两侧，两个前端水平推进器分别设置在所述主舱体的一端部的两侧，两个后端水平推进器分别设置在所述主舱体的另一端部两侧。

根据权利要求 2所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述主舱体的表面具有相互垂直的横向和纵向；两个垂直推进器位于所述横向的中线上并沿所述纵向的中线上呈轴对称地设置；两个所述前端水平推进器沿所述纵向的中线上呈轴对称地设置，两个所述后端水平推进器沿所述纵向的中线上呈轴对称地设置，各所述前端水平推进器与相邻的后端水平推进器沿所述横向的中线上呈轴对称地设置。

根据权利要求 2或 3所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，每个所述螺旋桨装置均包括支架、可旋转地安装在所述支架上的螺旋桨轴、固定在所述螺旋桨轴上的叶片以及连接在所述螺旋桨轴与所述防水旋转电机之间的传动组件；两个前端水平推进器的螺旋桨轴轴线正交设置，两个后端水平推进器的螺旋桨轴轴线正交设置，各前端水平推进器的螺旋桨轴轴线与相邻的后端水平推进器的螺旋桨轴轴线正交设置。

根据权利要求 4所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述传动组件包括固定在所述防水旋转电机上的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮固定在所述螺旋桨轴上。

[权利要求 6] 根据权利要求 5所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述第一齿轮和所述第二齿轮均为锥齿轮，所述第一齿轮的轴线与所述第二齿轮的轴线垂直设置。

[权利要求 7] 根据权利要求 1所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述防水旋转电机包括：

防水机壳，其包括圆环形基部、从所述圆环形基部的内侧沿所述圆环形基部的轴向延伸的圆筒部以及连接在所述圆筒部的远离所述圆环形基部一端的底部；

电机外壳，套设在圆筒部外侧，所述电机外壳的内壁与所述圆筒部外壁之间形成容置空间；

环形的定子，固定在所述容置空间中；

转子，可旋转地安装在所述圆筒部中；以及

旋转轴，固定于所述转子，且所述旋转轴的端部向外延至所述防水机壳外部。

[权利要求 8] 根据权利要求 7所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，还包括第一轴承和第二轴承，所述旋转轴通过所述第一轴承和所述第二轴承可旋转地安装在所述防水机壳上。

[权利要求 9] 根据权利要求 8所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述圆环形基部上连接有转子固定件，所述转子固定件具有供所述旋转轴的端部穿过的轴通孔。

[权利要求 10] 根据权利要求 8所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述转子固定件的面向所述防水机壳的所述底部一侧表面形成有第一安装槽，所述第一轴承设置在所述第一安装槽内；所述底部形成有第二安装槽，所述第二轴承设置在所述第二安装槽内。

[权利要求 11] 根据权利要求 9所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述转子固定件通过紧固件与所述圆环形基部连接固定。

[权利要求 12] 根据权利要求 11所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述圆环形基部包括第一环形部分和从第一环形部分向外径向延伸的第二环形部分，所述第一环形部分的表面形成有容置槽，所述转子固定件设置在所述容置槽内。

根据权利要求 7所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述电机外壳包括圆筒状的套筒部和连接在所述套筒部一端的盖部。

根据权利要求 13所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述盖部上幵设有出线孔。

根据权利要求 1所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，还包括穿壁连接器，连接在所述主舱体上，所述穿壁连接器与所述主舱体之间设置有第二密封构件；所述穿壁连接器包括：连接器壳体，其具有两端幵口的凹腔；

隔离基板，设置在所述凹腔内并将所述凹腔分隔成第一腔体和第二腔体；

至少一个电极插针，穿设于所述隔离基板，所述电极插针具有用于与一电线焊接的第一端和用于与另一电线焊接且与所述第一端相对的第一山

J而；

第一填充体，用于填充在所述第一腔体内并至少覆盖所述第一端的焊点；

第二填充体，用于填充在所述第二腔体内并至少覆盖所述第二端的焊点。

根据权利要求 1所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，还包括透光件；所述主舱体上幵设有连通所述密封舱的贯通孔，所述透光件连接在所述主舱体外侧并闭合所述贯通孔，所述透光件与所述主舱体之间设置有第三密封构件。

根据权利要求 1所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，还包括水深检测装置，所述水深检测装置设置在所述主舱体上。根据权利要求 17所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述水深检测装置包括安装支架和固定在所述安装支架上的水深检测芯片，所述安装支架与所述主舱体之间设置有第四密封构件。

[权利要求 19] 根据权利要求 1所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，还包括接插件接头，所述接插件接头连接在所述主舱体上且一端置入所述密封舱内，所述接插件接头与所述主舱体之间设置有第五密封构件。

[权利要求 20] 根据权利要求 1所述的具有多个航行自由度的水下机器人，其特征在于，所述主舱体包括顺序连接的上盖板、中壳和下盖板，所述上盖板、所述中壳和所述下盖板围合形成所述密封舱，所述上盖板与所述中壳之间设置有第六密封构件，所述中壳与所述下盖板设置有第七密封构件。