[發明專利]一種水下機器人的探測系統及其運作方法

有效

• 申請號: 202110083249.3
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112722220B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 宋海燕;陳繼濤;劉培學;王姣;劉曉玲;趙梅蓮
• 申請（專利權）人: 青島黃海學院
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B63G8/14;B63G8/38;B63C11/49;B63C11/52;G05D1/08
• 代理公司: 青島潤集專利代理事務所(普通合伙) 37327
• 代理人: 趙以芳

本發明公開了一種水下機器人的探測系統及其運作方法，探測系統包括機艙、支撐座、動力推進裝置；動力推進裝置包括第一推進機構和第二推進機構，第一推進機構包括兩個第一推進組件，第一推進組件包括直角狀的第一旋轉頭、安裝于支撐座上的第一旋轉驅動單元、第一螺旋槳、第一助推驅動單元，第二推進機構包括兩對第二推進組件，每一對第二推進組件包括有兩個第二推進組件，兩對第二推進組件呈對稱設置于機艙的兩側，在機艙內設置有主控制器、姿態傳感器、測深儀、探測執行組件。本發明的水下機器人的探測系統控制靈活易實現多自由度控制，并通過運作方法可實現水下機器人多自由度的運行和操控。

技術領域

本發明涉及潛水技術領域，特別涉及一種水下機器人的探測系統及其運作方法。

背景技術

水下機器人是一種工作于水下的極限作業機器人，水下環境惡劣危險，人的潛水深度有限，所以水下機器人已成為水下探測的重要工具，利用水下機器人進行巡航和采樣。現有的水下機器人，上升、下降大多通過改變本體在水中浮力即水壓艙注水，排水來實現潛水、浮水的。而且通常只有一到兩個動力推進器，響應時間慢，只能完成前進后退與上下運動，對于機體姿態調整極其不靈活，無法實現全方位運動，極大的限制了水下機器人的運動靈活性。

發明內容

本發明目的在于提供一種水下機器人的探測系統及其運作方法，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

為解決上述技術問題所采用的技術方案：

首先，本發明提供一種水下機器人的探測系統，所述水下機器人的探測系統具有相互正交的X軸、Y軸和Z軸，所述水下機器人的探測系統包括：機艙、支撐座、動力推進裝置，支撐座其設置于XY軸面上，所述機艙安裝于支撐座的中心處；動力推進裝置包括第一推進機構和第二推進機構，所述第一推進機構包括兩個第一推進組件，兩個第一推進組件以ZY軸面為對稱面呈對稱設置于支撐座的其中兩側，所述第一推進組件包括直角狀的第一旋轉頭、安裝于支撐座上的第一旋轉驅動單元、第一螺旋槳、第一助推驅動單元，所述第一旋轉頭設置有相互垂直的第一旋轉端和第一自由端，所述第一旋轉端的軸線沿X軸延伸設置，所述第一旋轉驅動單元用于驅動所述第一旋轉頭繞所述第一旋轉端的軸線旋轉，所述第一螺旋槳、第一助推驅動單元設置于第一自由端上，且所述第一螺旋槳與第一自由端同軸設置，所述第一助推驅動單元用于驅動所述第一螺旋槳自轉；第二推進機構包括兩對第二推進組件，每一對第二推進組件包括有兩個第二推進組件，兩對第二推進組件以ZY軸面為對稱面呈對稱設置于機艙的兩側，且兩對第二推進組件設置于兩個第一推進組件之間，每一對第二推進組件以XZ軸面為對稱面呈對稱設置于支撐座的另外兩側，所述第二推進組件包括直角狀的第二旋轉頭、安裝于支撐座上的第二旋轉驅動單元、第二螺旋槳、第二助推驅動單元，所述第二旋轉頭設置有相互垂直的第二旋轉端和第二自由端，所述第二旋轉端的軸線沿Y軸延伸設置，所述第二旋轉驅動單元用于驅動所述第二旋轉頭繞所述第二旋轉端的軸線旋轉，所述第二螺旋槳、第二助推驅動單元設置于第二自由端上，且所述第二螺旋槳與第二自由端同軸設置，所述第二助推驅動單元用于驅動所述第二螺旋槳自轉，在所述機艙內設置有主控制器、姿態傳感器、測深儀、探測執行組件，所述主控制器分別與姿態傳感器、測深儀、探測執行組件、第一助推驅動單元、第二助推驅動單元、第一旋轉驅動單元、第二旋轉驅動單元電連接，所述姿態傳感器用于檢測所述機艙的姿態，所述測深儀用于探測所述機艙的下潛深度，所述主控制器被配置為接受所述姿態傳感器、測深儀的信號、而控制所述第一助推驅動單元、第二助推驅動單元、第一旋轉驅動單元、第二旋轉驅動單元的啟停。