[发明专利]一种利用波浪能驱动的大洋探测机器人有效
申请号: | 201510245955.8 | 申请日: | 2015-05-14 |
公开(公告)号: | CN104875870B | 公开(公告)日: | 2017-05-17 |
发明(设计)人: | 肖灿博;刘嘉冰;陈家旺;谭泽宇;陈栋策;李炜铭;张润洲;张诗禹 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | B63H19/04 | 分类号: | B63H19/04 |
代理公司: | 杭州中成专利事务所有限公司33212 | 代理人: | 周世骏 |
地址: | 310027 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 利用 波浪 驱动 大洋 探测 机器人 | ||
1.一种利用波浪能驱动的大洋探测机器人,包括机械动力部分和探测装置部分,其特征在于,所述机械动力部分包括浮子基体、舵片、翼片、柔性缆索、重块、机器人机架、蓄电池、单片机、舵机;
所述浮子基体是内部为空腔结构的浮子基体,蓄电池、单片机、舵机分别固定在内部空腔中,且单片机至少设有一台;蓄电池通过电线分别与单片机、舵机相连,用于向单片机、舵机供电;浮子基体的外部固定有圆环形结构,圆环形结构上设有圆柱形开孔;
浮子基体的下方刚性连接有连接轴和机器人机架;所述舵片安装在连接轴的一端上,连接轴的另一端与舵机固接,即舵片通过连接轴与舵机相连,通过单片机控制舵机进而控制舵片的轴向转动;所述机器人机架上开有圆柱形通孔,所述翼片通过圆柱形通孔安装在机器人机架上;所述重块通过柔性缆索连接在机器人机架的下方,用于降低大洋探测机器人整个的重心,以及使机器人机架保持竖直状态;
所述探测装置部分采用浮子载体实现,浮子载体是内部为空腔结构的浮子载体,浮子载体通过柔性缆索连接在连接钢环上,连接钢环扣在浮子基体的圆柱形开孔中,进而实现浮子载体与浮子基体的连接;浮子载体上固定有太阳能电池板,每个浮子载体的内部空腔中分别固定有PH传感器、温度传感器、GPS模块或者无线通信模块中的一种或几种;
所述太阳能电池板通过密封在柔性缆索和连接钢环内的电线,与浮子基体内部的蓄电池连接,用于向蓄电池供电;所述PH传感器、温度传感器、GPS模块、无线通信模块分别通过密封在柔性缆索和连接钢环内的电线,与浮子基体内部的蓄电池、对应的单片机连接,蓄电池用于为PH传感器、温度传感器、GPS模块、无线通信模块提供电能,单片机用于收集存放PH传感器、温度传感器、GPS模块、无线通信模块传回的数据信息。
2.根据权利要求1所述的大洋探测机器人,其特征在于,所述浮子基体是采用两个半球拼合成的圆球状浮子基体,且两个半球之间设有用于密封的O型密封圈,并利用外部的圆环形结构压紧两个半球的连接处实现拼合。
3.根据权利要求1所述的大洋探测机器人,其特征在于,所述浮子基体下方的连接轴和机器人机架,连接轴设置在机器人机架的正后方向上。
4.根据权利要求1所述的大洋探测机器人,其特征在于,所述重块的内部、浮子载体的内部都能用于装设拓展性实验仪器,重块的下部还能用于挂载拓展性实验仪器;
所述拓展性实验仪器包括CTD(海洋温度盐度深度探测传感器)、叶绿素传感器、ADCP(声学多普勒流速剖面仪),拓展性实验仪器通过电线,与浮子基体内部的蓄电池和对应的单片机连接,蓄电池用于为拓展性实验仪器提供电能,单片机用于收集存放拓展性实验仪器传回的数据信息。
5.根据权利要求1所述的大洋探测机器人,其特征在于,所述柔性缆索与浮子载体的连接处、柔性缆索与机器人机架的连接处、柔性缆索与重块的连接处,都采用铰链形式连接。
6.根据权利要求1所述的大洋探测机器人,其特征在于,所述大洋探测机器人中的所有电线,与大洋机器人相应装置的连接处,都设有密封圈密封,并使用密封胶从内部封闭。
7.根据权利要求1所述的大洋探测机器人,其特征在于,所述翼片的一侧中部设有一个缺口,缺口的底部设有橡胶护套,缺口的开口处设有翼片圆轴。
8.根据权利要求7所述的大洋探测机器人,其特征在于,所述机器人机架上等间距开有六个圆柱形通孔,所述翼片设有六片,六片翼片分别通过翼片圆轴等间距连接在机器人机架上的六个圆柱形通孔内,实现六片翼片在机器人机架上的竖向排列。
9.根据权利要求1所述的大洋探测机器人,其特征在于,所述浮子载体是圆柱状的浮子载体,且浮子载体设有四个,分别为一号浮子载体、二号浮子载体、三号浮子载体、四号浮子载体,浮子基体的圆环形结构上等间距设有四个圆柱形开孔,四个浮子载体分别与四个圆柱形开孔对应连接;所述太阳能电池板设有两块,分别为一号太阳能电池板、二号太阳能电池板;
所述一号浮子载体上通过紧固螺钉固定有二号太阳能电池板;所述二号浮子载体的内部空腔中通过紧固螺钉固定有PH传感器和温度传感器;所述三号浮子载体上通过紧固螺钉固定有一号太阳能电池板;所述四号浮子载体的内部空腔中通过紧固螺钉固定有GPS模块和无线通信模块。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的大洋探测机器人,其特征在于,所述GPS模块采用U-BLOX 7代GPS;所述单片机采用k60单片机;所述无线通信模块采用YL-900IW无线通信模块。
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