[發明專利]一種物聯網水下作業系統

在審

• 申請號: 202010779323.0
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111874192A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 林海波;郭峰;劉福來;徐穎昶;孫緒江;王琛;張書閣;周逸群;李慶巖
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;H04L29/08
• 代理公司: 鄭州意創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41138
• 代理人: 張江森

本發明涉及無人潛水器領域，提供了物聯網水下作業系統，該系統包括：水下機器人，其中的水下機器人設置有用于觀察水下環境的攝像裝置，用于獲取水下環境信息的傳感器以及抓取樣品的機械爪；與水下機器人通信連接的上位機，能夠控制水下機器人在水下運動以及機械爪動作，還能夠接收水下機器人中攝像裝置拍攝的畫面以及傳感器收集到的水下環境信息；以及物聯網系統，物聯網包括NB?IoT模塊以及NB?IoT基站，NB?IoT模塊與上位機通信連接，能夠收集到上位機所采集到的數據，NB?IoT基站與NB?IoT模塊通信連接，能夠將NB?IoT模塊收集到的數據傳遞至Internet網絡或服務器。本發明中的物聯網水下作業系統能夠滿足遠程、深海水產養殖生產和科學研究對機器人的需求。

技術領域

本發明涉及無人潛水器領域，具體涉及一種物聯網水下作業系統。

背景技術

隨著國內海水養殖業的發展，養殖企業和個人迫切需要應用在水產養殖生產和科學研究的水下機器人，來對水下養殖水質及養植物生長的狀況進行實時監測。現有的水下機器人分為兩種，一種稱為ROV即遠程遙控潛水器，目前的ROV技術較為成熟，且已經形成了完整的產業，被廣泛應用在搶險、海底探測、海洋石油探勘和海底管道鋪設等方面；另一種水下機器人為有纜機器人，其通過電纜直連的方式控制水下機器人，由于其安全、高效和可持續性，適合用于靠岸淺海的水產養殖方面。

現階段內，在養殖與收獲季節內存在著勞動強度大、作業環境差以及現代海水養殖面積較大而需要較多的人工來進行檢測和采集信息的需求，養殖企業和個人迫切需要應用在遠程、深海水產養殖生產和科學研究的水下機器人，這種機器人需要既能夠進行水下作業，也能夠對水下養殖水質及養植物生長的狀況進行實時監測。

發明內容

本發明的目的在于提高一種物聯網水下作業系統，以滿足遠程、深海水產養殖生產和科學研究對機器人的需求。

為實現上述目的，本發明中的物聯網水下作業系統采用如下技術方案：

一種物聯網水下作業系統，包括：

水下機器人，其中設置有用于觀察水下環境的攝像裝置，用于獲取水下環境信息的傳感器以及抓取樣品的機械爪；

上位機，與水下機器人通信連接，能夠控制水下機器人在水下運動以及機械爪動作，還能夠接收水下機器人中攝像裝置拍攝的畫面以及傳感器收集到的水下環境信息；

物聯網系統，包括NB-IoT模塊以及NB-IoT基站，所述NB-IoT模塊與上位機通信連接，能夠收集到上位機所采集到的數據，所述NB-IoT基站與NB-IoT模塊通信連接，能夠將NB-IoT模塊收集到的數據傳遞至Internet網絡或服務器。

進一步的，所述水下機器人包括外殼，所述外殼的頂部呈矩形，且于外殼頂部四個邊角處均設置有第一旋翼，第一旋翼包括回轉軸和設置在回轉軸外周面上的螺旋槳，第一旋翼動作時能夠帶動水下機器人在上下方向上動作，水下機器人在前進后退方向的兩側設置有第二旋翼，第二旋翼包括回轉軸和設置在回轉軸外周面上的螺旋槳，第二旋翼動作時能夠帶動水下機器人在前后方向上動作。

進一步的，第一旋翼和/或第二旋翼中回轉軸的回轉軸線方向可調，以調整對應旋翼中螺旋槳與水流接觸的反作用力。

進一步的，第一旋翼和/或第二旋翼中沿回轉軸的軸向間隔布置有兩組以上螺旋槳，各組螺旋槳沿對應回轉軸的周向均布。

進一步的，第一和/或第二旋翼設置有可懸停快速動力響應單元。

進一步的，所述水下機器人的外殼包括在上下方向上相對的頂板及底板，以及兩分別能夠連接頂板及底板的側板，所述側板的延伸方向與水下機器人的前進方向平行，頂板、底板及兩側板圍成方筒狀結構，方筒狀結構在水下機器人前進方向上的兩端具有開口。

進一步的，第二旋翼設置在側板與頂板、底板所圍成的空間內。