[发明专利]一种带倾转功能的水下机器人

说明书

本发明公开了一种带倾转功能的水下机器人，包括采用框架式对称结构的机器人本体和设置在机器人本体内的倾转控制装置，位于机器人本体的中垂面上设置有一电子舱，电子舱内设置有相互连接的控制器和姿态传感器，倾转控制装置包括配重和与控制器连接的伸缩驱动件，伸缩驱动件驱动配重沿着机器人本体的左右方向往复运动。本发明在机器人框架内部设置了一个倾转控制装置，该装置可以根据电子舱中控制器输出的指令实时改变配重在倾转丝杆上的位置，从而给机器人施加绕水平方向转动的倾转力矩，从而机器人本体在倾转过程中能保持稳定。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种带倾转功能的水下机器人。

背景技术

随着机器人技术的快速发展，水下作业机器人应用日益广泛。观测型水下机器人作为一种特殊的水下机器人，在水下环境探测和观察方面有着特殊的应用。现有的观测型水下机器人出于运动平稳性和安全性考虑，通常设计成扁平状，水下机器人在水中行走时的姿态尽量维持为水平状态。这种水下机器人在水下行走时要求行走通道的宽度大于水下机器人的宽度，不能按一定倾角保持移动，降低了水下机器人在特殊应用场合的作业能力。

由此可见，如果水下机器人在水中行走时的姿态能够倾转，则不仅可以让水下机器人通过比自身宽度窄的水域，而且还可以在水中按一定倾角保持移动，显著提高水下机器人的水下行走能力和作业能力，具有重要的意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种带倾转功能的高通过性水下机器人。

为实现上述目的，本发明公开了一种带倾转功能的水下机器人，包括采用框架式对称结构的机器人本体和设置在机器人本体内的倾转控制装置，位于所述机器人本体的中垂面上设置有一电子舱，所述电子舱内设置有相互连接的控制器和姿态传感器，所述倾转控制装置包括配重和与所述控制器连接的伸缩驱动件，所述伸缩驱动件驱动所述配重沿着所述机器人本体的左右方向往复运动。

进一步的，所述伸缩驱动件包括倾转丝杆和与所述控制器连接的倾转电动机，所述配重与所述倾转丝杆螺旋连接，所述倾转丝杆的一端与安装在机器人本体上的倾转电动机同轴固接，另一端与安装在机器人本体上的一平衡座枢接，所述平衡座与所述倾转电动机相对所述机器人本体的中垂面对称平衡设置。

进一步的，还包括固接在机器人本体上的导向杆，所述导向杆与所述倾转丝杆平行设置，且该导向杆与所述配重滑接。

进一步的，还包括设置于倾转控制装置上方的姿态控制装置，所述姿态控制装置包括左阻尼板、右阻尼板和可旋转驱动的姿态丝杆，所述姿态丝杆两侧的螺旋旋向相反，所述左阻尼板、右阻尼板与所述姿态丝杆螺旋连接，且对称设置于所述姿态丝杆的两侧，所述姿态丝杆驱动所述左阻尼板和右阻尼板同步相向或者相离运动。

进一步的，所述机器人本体上对称设置左侧板和右侧板，所述左侧板上设置有左导向孔，所述右侧板上设置有与所述左导向孔对称的右导向孔，所述左导向孔与所述左阻尼板滑接，右导向孔与所述右阻尼板滑接。

进一步的，所述姿态控制装置还包括姿态电动机和姿态齿轮组，所述姿态电动机与所述控制器连接，所述姿态电动机安装于所述机器人本体的中垂面上，且通过所述姿态齿轮组驱动所述姿态丝杆旋转。

进一步的，所述机器人本体上还均布有多个浮力块。

进一步的，所述机器人本体内还安装有水平推进器和垂直推进器，所述水平推进器和垂直推进器均与所述控制器连接。

进一步的，所述左阻尼板和右阻尼板尺寸相同，所述左阻尼板在姿态丝杆轴向的长度为左侧板和右侧板之间距离的25％～50％，该左侧板在姿态丝杆轴向的长度小于左侧板和右侧板之间距离的10％，且该左阻尼板的宽度为同一方向上左侧板宽度的20％～50％。

与现有技术相比，本发明的优点在于：