[發明專利]一種雙模態六自由度水下機器人及其操控方法

有效

• 申請號: 201810345904.6
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108557041B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 陳波;蘇懷智;周仁練
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B63G8/16;B63G8/38;B63C11/52
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種雙模態六自由度水下機器人，其特征在于，由動力系統、采集系統、控制系統、本體模塊(8)四個部分組成，所述動力系統、所述采集系統均安裝在所述本體模塊(8)上，所述控制系統電連接所述動力系統、所述采集系統；

所述本體模塊(8)包括密封艙(10)；所述動力系統包括Z方向推進機構、X方向推進機構、Y方向推進機構，所述Z方向推進機構、所述X方向推進機構、所述Y方向推進機構均安裝在所述密封艙(10)上；

所述本體模塊(8)包括小車模塊(9)和多個防撞觸角(21),所述小車模塊(9)固定設置在所述密封艙(10)底部，所述密封艙(10)頂壁和四個側壁上開設多個配合所述防撞觸角(21)的收納槽(22)；所述小車模塊(9)包括車架(15)和四個萬向輪(16),所述車架(15)固定設置在所述密封艙(10)底部，所述萬向輪(16)固定連接所述車架(15)；所述萬向輪(16)包括支架(17)、兩個滾輪(18)、連接軸(19)和壓力傳感器(20)，所述支架(17)上端固定連接所述車架(15)，所述支架(17)下端橫向開設配合所述連接軸(19)中端的通孔，所述連接軸(19)的兩端分別卡合連接一所述滾輪(18)的中部；所述壓力傳感器(20)內嵌在所述連接軸(19)外側壁上；

所述防撞觸角(21)包括驅動小電機、連桿(23)、觸頭(24)、彈簧(25)、卡簧(26)、滑動軸承(27)、套筒(28)、觸碰離合開關(29)和滾動軸承(34),所述連桿(23)的一端垂直固定連接所述套筒(28)，所述連桿(23)的另一端伸入所述滑動軸承(27)中，所述連桿(23)的另一端沿半徑方向延伸形成凸沿滑動連接所述滑動軸承(27)內側壁，所述卡簧(26)套設并固定連接所述連桿(23)，所述彈簧(25)位于所述滑動軸承(27)、所述卡簧(26)之間，所述彈簧(25)內直徑小于所述滑動軸承(27)外直徑和所述卡簧(26)，所述觸碰離合開關(29)固定設置在所述滑動軸承(27)內部，所述滾動軸承(34)的右端轉動連接所述滑動軸承(27)左端，所述驅動小電機豎向固定設置在所述密封艙(10)內部，所述驅動小電機的輸出軸上套設并固定連接所述套筒(28)。

2.根據權利要求1所述的一種雙模態六自由度水下機器人，其特征在于，所述Z方向推進機構包括四個帶直流無刷驅動電機和螺旋槳的螺旋推進器，四個所述螺旋推進器包括左前螺旋推進器(1)、右前螺旋推進器(2)、右后螺旋推進器(3)和左后螺旋推進器(4)，四個所述螺旋推進器豎向固定設置在所述密封艙(10)內部；所述X方向推進機構包括兩個帶直流無刷驅動電機和螺旋槳的螺旋推進器，兩個所述螺旋推進器包括右側螺旋推進器(5)和左側螺旋推進器(6)，所述右側螺旋推進器(5)和左側螺旋推進器(6)對稱地封裝固定設置在所述密封艙(10)左右側；所述Y方向推進機構包括帶直流無刷驅動電機和螺旋槳的頭部螺旋推進器(7)，所述頭部螺旋推進器(7)固定設置在所述密封艙(10)前側或后側。

3.根據權利要求2所述的一種雙模態六自由度水下機器人，其特征在于，所述采集系統包括密封蓋(11)、若干個透明板(12)、若干個攝像頭和若干個照明燈，所述密封艙(10)頂壁上開設配合所述密封蓋(11)的敞口一，所述密封蓋(11)密封連接所述敞口一，所述密封艙(10)側壁上開設若干個配合所述透明板(12)的敞口二，所述透明板(12)均密封固定設置在一個所述敞口二上，所述透明板(12)里側均固定設置一所述攝像頭、一所述照明燈。

4.根據權利要求1述的一種雙模態六自由度水下機器人，其特征在于，所述觸頭(24)包括支架(31)、滾輪(32)和連接軸(33)，所述支架(31)右端固定連接所述滾動軸承(34)的左端，所述連接軸(33)固定連接滾輪(32)中心，所述支架(31)左端轉動連接所述連接軸(33)；還包括多個掛架(13)和兩個把手(14)，兩個所述把手(14)、多個所述掛架(13)對稱地固定設置在所述密封艙(10)上。