[發(fā)明專利]框架結(jié)構(gòu)水下堤壩巡視機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710194039.5
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106976536A
• 公開（公告）日: 2017-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓磊;丁華鋒;張雄偉;吳川;王靜婷;林可
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學（武漢）
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B25J11/00
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司42238
• 代理人: 曹雄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種框架結(jié)構(gòu)水下堤壩巡視機器人。

背景技術(shù)

隨著科技的進步，水下機器人已廣泛應(yīng)用于海洋工程、海洋軍事和水下工程的各個領(lǐng)域，水下機器人不僅具備工業(yè)機器人的所有特點，還具備良好的密封和抗腐蝕性能。隨著水下機器人的應(yīng)用，人類可以進行更多的水下資源開發(fā)，如海洋能源、陸地河流、湖泊資源的開發(fā)等，水下機器人可以通過裝備各種機械手、水下工具等進行水下作業(yè)。

目前，水下機器人配備有先進的導航、定位、推進和控制等設(shè)備，因而可以準確的到達預(yù)定的位置，其可以到達潛水員無法到達的深度從而替代潛水員，進而避免水下的危險環(huán)境危及人的生命安全，操作人員只需要在水面進行操作即可。

目前公開的一些水下機器人體積和重量比較大，適用性較差，穩(wěn)定性差，不便于對水下情況進行全方位的監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種體積小、穩(wěn)定性好且轉(zhuǎn)動靈活的框架結(jié)構(gòu)水下堤壩巡視機器人。

本發(fā)明提供一種框架結(jié)構(gòu)水下堤壩巡視機器人，所述機器人包括機器人主架、動力系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、聲納、機械手和控制裝置，所述動力系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、聲納和機械手均安裝在機器人主架上，所述控制裝置位于機器人主架內(nèi)，所述機器人通過聲納進行定位，所述機器人通過機械手實現(xiàn)抓取作業(yè)，所述動力系統(tǒng)包括水平螺旋槳推進器、垂直螺旋槳推進器、第一浮力模塊和第二浮力模塊，所述水平螺旋槳推進器設(shè)置在機器人主架的后端，所述垂直螺旋槳推進器設(shè)置在機器人主架的前端和中端，所述第一浮力模塊設(shè)置在機器人主架的上端，所述第二浮力模塊設(shè)置在機器人主架的下端。

進一步地，所述控制裝置包括密封艙，所述密封艙的上端與第一浮力模塊的下端連接，所述密封艙的下端與第二浮力模塊的上端連接，從而將密封艙固定。

進一步地，所述密封艙包括聲納驅(qū)動器模塊、視頻處理模塊、機械手控制模塊和螺旋槳驅(qū)動模塊，所述螺旋槳驅(qū)動模塊與水平螺旋槳推進器、垂直螺旋槳推進器的線纜連接，所述螺旋槳驅(qū)動模塊可以驅(qū)動水平螺旋槳推進器和垂直螺旋槳推進器進行轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)機器人的自由運動，所述視頻處理模塊與視覺系統(tǒng)的線纜連接，所述視頻處理模塊將視覺系統(tǒng)拍攝的信號進行智能分析，并及時將有裂紋的位置進行準確記錄，而后將信號實時傳輸?shù)侥复系目刂葡?，所述聲納驅(qū)動器模塊與聲納的線纜連接，所述聲納驅(qū)動器模塊可以驅(qū)動聲納發(fā)出信號，所述機械手控制模塊與機械手的線纜連接，所述機械手控制模塊可以控制機械手的抓取，從而所述機器人可以清除障礙物。

進一步地，所述密封艙還包括傾角傳感器模塊和信號傳輸模塊，所述傾角傳感器模塊與信號傳輸模塊連接，所述傾角傳感器模塊能夠?qū)C器人的平穩(wěn)性進行實時監(jiān)測，當機器人發(fā)生較大的偏移或者俯仰時，所述傾角傳感器模塊將偏移或俯仰信號實時傳輸?shù)叫盘杺鬏斈K，所述信號傳輸模塊將接收到的偏移或俯仰信號傳輸?shù)侥复系目刂葡洹?/p>

進一步地，所述控制裝置還包括入線防水接頭和出線防水接頭，所述入線防水接頭設(shè)置在密封艙的一端，所述出線防水接頭設(shè)置在密封艙的另一端，所述動力系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、聲納和機械手的線纜由入線防水接頭進入，所述螺旋槳驅(qū)動模塊、機械手控制模塊、視頻處理模塊、聲納驅(qū)動器模塊、傾角傳感器模塊和信號傳輸模塊的線纜在密封艙內(nèi)整合成一條控制線，由所述出線防水接頭引出與母船上放置的控制箱連接。

進一步地，所述水平螺旋槳推進器和垂直螺旋槳推進器均通過連接板安裝在機器人主架上，所述機器人主架上分布有調(diào)節(jié)螺孔，安裝螺栓穿過所述水平螺旋槳推進器和垂直螺旋槳推進器上的連接板與調(diào)節(jié)螺孔螺紋配合。

進一步地，所述動力系統(tǒng)還包括驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機通過第一支架安裝在機器人主架上，所述第一支架通過螺栓固定連接在機器人主架上，所述驅(qū)動電機可帶動水平螺旋槳推進器的葉片旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生推力。

進一步地，所述視覺系統(tǒng)包括攝像頭和照明燈，所述攝像頭通過第二支架安裝在機器人主架上，所述第二支架通過螺栓固定連接在機器人主架上，所述攝像頭用于拍攝水下環(huán)境，所述照明燈的數(shù)量為四個，所述照明燈分別固定安裝在機器人主架的前端、后端、左端和右端，所述照明燈用以照亮水下環(huán)境。進一步地，所述聲納通過第三支架安裝在機器人主架上，所述機械手通過第四支架安裝在機器人主架上，所述第三支架、第四支架均通過螺栓固定連接在機器人主架上。

進一步地，所述第一浮力模塊和第二浮力模塊均采用空心玻璃微珠材料制成，所述空心玻璃微珠材料的密度小于海水的密度。