[發明專利]一種水下巡線機器人

有效

• 申請號: 202111163298.4
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113772063B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 章雪挺;李悅;沈才圳;孫尚煒
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B63G8/16
• 分類號: B63G8/16;B63G8/26;B63G8/38;B63C11/52
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

本發明公開了一種水下巡線機器人，本發明包括上蓋板、下蓋板、電子艙上蓋、電子艙下蓋、推進器固定環、推進器、電池艙、主控板支架和電池支架；本發明的水下巡線機器人在其上蓋板和下蓋板的下方都安裝了高清攝像模塊，能夠采集水下和水面的信息，將采集到的信息傳輸給電子艙內的樹莓派開發板，樹莓派開發板通過圖像識別算法定位識別水下線纜的位置，隨后將處理后的線纜位置信息傳輸給主控板，主控板利用接收到的線纜位置信息控制四個推進器的運轉。即該水下巡線機器人便可以在水下進行線纜的巡檢工作。

技術領域

本發明涉及水下機器人領域，尤其涉及一種抗水沖擊力強，靈活性高，用于水下線纜巡檢的自主巡線機器人。

背景技術

人類當今正面臨著人口、資源和環境三大難題。隨著各國經濟的飛速發展和世界人口的不斷增加，人類消耗的自然資源越來越多，陸地上的資源正在日益減少。為了生存和發展，海洋開發勢在必行。從長遠看以海洋為背景來發展機器人科學技術，是一項具有開拓性的工作。水下機器人在海洋開發中占據重要地位，其可在高度危險環境、被污染環境以及零可見度的水域代替人工在水下長時間作業，水下機器人在石油開發、海事執法取證、科學研究和軍事等領域得到廣泛應用。因此，越來越多的水下機器人被研發出來，一般會配備聲吶系統、攝像機、照明燈和機械臂等裝置，能提供實時視頻、聲吶圖像，機械臂能抓起重物。水下機器人可分為有纜遙控潛水器和無纜遙控潛水器兩種，其中有纜遙控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結構物上爬行式三種。而水下機器人的外形也有很多種，但大多數水下機器人為了減少阻力或方便搭載設備，將外形設計為長方形或流線形，因此，大部分的水下機器人存在以下兩個不足：1.姿態不穩定；2.靈活性差。

但在水下機器人的應用領域中，水下安全搜救、水下管道線纜的巡檢、船舶檢修、海洋石油工程、水下環境觀測、水能產業檢修、水下考古和漁業養殖等，對水下機器人提出了更高的要求，需要水下機器人在被水的沖擊作用后能夠迅速調整自身的姿態，擁有更強的抗水沖擊力和更高的靈活性。

此外，國內大多數的水下機器人還是采用有纜通信，需要水下機器人攜帶很長的纜，這會導致整體設備的笨重和影響水下機器人在水中作業，降低水下機器人的姿態穩定和靈活性。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種垂直式主體、具有不倒翁特性的水下巡線機器人，在水的沖擊作用后能夠迅速自身調節恢復至正常的作業姿態，具有超強的抗水沖擊力和更高的靈活性，解決了現有的大部分水下機器人姿態調整效率低，不具高靈活性的問題。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現：

本發明公開一種水下巡線機器人，包括上蓋板、下蓋板、電子艙上蓋、電子艙下蓋、推進器固定環、推進器、電池艙、主控板支架和電池支架；

上蓋板通過上蓋板固定環固定在電子艙上蓋上，所述電子艙下蓋固定在電子艙上蓋的底部，主控板支架設置在電子艙下蓋的頂部，所述推進器固定環固定在電子艙下蓋的底部的中心，推進器固定環內套有電池艙；所述的推進器固定環外表面周向均布四個用于固定推進器的凸臺，每個凸臺上設有一個推進器，每對稱的兩個凸臺為同一方向排列，相對的兩個對稱推進器水平朝上布置，其余兩個水平布置；所述電池艙的頂部與電子艙下蓋的底部通過第一法蘭環連接，電池艙的底部與第二法蘭環連接，電池艙內套電池支架，所述電池支架與電子艙下蓋連接，并放置于電池艙內部，所述下蓋板通過下蓋板固定環與第二法蘭環連接；所述螺桿貫穿下蓋板固定環和下蓋板并延至推進器固定環，使用螺栓與推進器固定環連接；所述的上蓋板、下蓋板、電子艙上蓋、電子艙下蓋組成的電子艙體積大于電池艙體積，電池艙質量大于電子艙質量。

作為優選，所述電子艙上蓋為數字“8”的形狀，中間凹陷的設計為了不阻擋垂直推進器的排水，其頂部開設一道密封槽，通過上蓋板固定環與上蓋板密封連接，并且電子艙上蓋的底部邊緣均勻分設多個通孔，通過螺栓與電子艙下蓋緊密連接，所述電子艙上蓋的頂部設有多個不同內徑的通孔，用于放置水密接插件和傳感器。