[发明专利]一种水下搜救机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人制造技术领域，更具体的说，涉及一种水下搜救机器人。

背景技术

在水下抢险救援作业中，低温、急流、污染等恶劣的作业环境对搜救人员的身体伤害极大，且现有的搜救手段效率低下，搜救人员在实施搜救过程中遇到较大困难；因此，亟需研制适用于浅水域搜救的价格适中的水下搜救机器人。

目前，应用于搜救领域的水下机器人的种类还十分有限，通过搜救水下机器人的研发，为提高工作效率、减少人员伤亡提供设备支撑，具有客观实际的经济与社会意义。

现有的水下搜救机器人大多数只适合在海洋环境下工作，而无法适应在水流湍急，或是河道有杂物的环境下工作。因此，在复杂水流环境下，解决水下机器人灵活机动而又高效工作的技术问题，成为本领域的一个技术难题。

发明内容

本发明提供了一种水下搜救机器人，以实现在复杂水流环境下实现灵活机动和高效工作。

为了能够达成以上功能，本发明提供一种水下搜救机器人，包括框架结构，其特征在于所述框架结构内部装配电子舱组、监控系统、定位系统、作业系统、探照系统、推进系统、浮力模块；所述电子舱组由两个舱体组成，第一电子舱内安装电源转换模块，第二电子舱内安装电控模块；舱体包括：筒体、平封头，筒体和平封头采用铰接方式连接；所述监控系统由位于框架结构前部的水下摄像机和成像声纳组成；所述定位系统由定位声纳组成，定位声纳安装在框架结构左侧上方；所述作业系统由机械手组成，安装于框架结构前部正中位置，在水下摄像机的正下方；所述推进系统具有多个推进器，分散安装于框架结构内实现机器人多向运动；所述浮力模块位于框架结构上部。

所述的框架结构是由一系列铝合金板组成，它们之间的连接采用铰接、焊接或者螺栓连接。框架的前部可以设计有一个升起角。

所述的监控系统由机器人前部的水下摄像机和成像声纳组成；所述的定位系统是指一种超短基线定位声纳(USBL)。所述的水下摄像机具有一个内置云台，内置云台可以做360度旋转运动，摄像头安装在内置云台上，这样可以使摄像头做360度旋转运动，成像声纳是一种多波束声纳，成像声纳安装于水下摄像机的正下方。

所述监控系统由位于框架结构前部的水下摄像机和成像声纳组成；所述的成像声纳，其特征在于，成像声纳的安装角度与水平面之间的夹角为10度到20度。

所述定位系统由定位声纳组成，定位声纳是一种超短基线定位声纳，定位声纳安装在框架结构左侧上方。并且具备专门的定位声纳保护板。

所述的探照系统由位于框架结构前部的第一探照灯、第二探照灯和第三探照灯组成。第一探照灯、第二探照灯位于框架结构前端上部，对称布置，第三探照灯安装在机械手的正上方，三个探照灯整体呈等腰三角形布置。

所述的作业系统由机械手组成，机械手在水下摄像机的指引下可以完成一定的水下作业。

所述推进系统由4个水平推进器和1个垂直推进器组成。4个水平推进器分别为：位于框架结构左前的推进器、位于框架结构右前的推进器、位于框架结构左后的推进器、位于框架结构右后的推进器；1个垂直推进器布置在框架结构的中间位置；五个推进器分别用五个支架固定在框架结构上，并且4个水平推进器的安装角度α1、α2、α3、α4是相等的，即本机器人选择的角度是30度。通过控制这些推进器的正反转，机器人可以实现：进退、沉浮、平移、转向等动作：当四个推进器转速相同转向相同时，机器人可以实现前进和后退；当左后、右前推进器的转向和左前、右后推进器的转向相反，转速相同时可以实现推进器的左侧移和右侧移动作；当左前、左后推进器的转向与右前、右后推进器的转向相反，转速相同是可以实现推进器的转向动作；垂直推进器可以控制机器人的上浮下沉。在每个推进器上都装有防绞网，以防止水草等杂物干扰推进器的工作。

所述的浮力模块上布置有中央通孔，浮力模块的上表面是一个平面，下表面中部有一个凸台，同时，上表面开有4个凹槽。

本发明的有益效果是：

1，机动能力较为突出。该水下搜救机器人在水平面利用四个推进器，控制机器人的进退、平移和转向。

2，观测和监视能力强。在观测时，水下摄像机适合近距离观测；成像声纳适合远距离观测，并且可以在浑浊水质环境下工作。

3，定位声纳的应用使得机器人能够在水下精准定位。

综上，本发明提供的水下搜救机器人从实战出发，充分考虑使用者的需求，突出的强调了实用性。

附图说明