[发明专利]一种水下观察用机器人及其观察方法

权利要求书

1.一种水下观察用机器人，其特征在于，包括：

基础组件，包括防水壳体，固定安装在所述防水壳体上的顶板，以及设置在所述防水壳底部的多个支架；

驱动组件，包括设置在所述防水壳体两侧的两个平衡浮力腔，水平设置在两个平衡浮力腔之间的平衡检测器，以及设置在两个平衡浮力腔中间的至少两个无叶推进器；

拍摄组件，包括设置在所述顶板上的摄像单元，以及设置在所顶板上的水下卤素灯；

其中，所述平衡浮力腔为刚性容器，在内部通过隔板分为至少两个小室，且每个小室内设置有一组电解装置；所电解装置包括：将小室分为两个腔室的电解隔板，分别设置在被电解隔板隔开的两个腔室底部的阴极和阳极，与所述阴极和阳极相连接直流电源，设置在所述腔室底部的出水阀门，以及设置在所述腔室顶部的出气阀门。

2.根据权利要求1所述的水下观察用机器人，其特征在于，所述平衡检测器为一个水平放置的圆柱形玻璃管，在所述玻璃管内与留有一个气泡，且在所述玻璃管两端射着有光电感应器发生器和接收器。

3.根据权利要求2所述的水下观察用机器人，其特征在于，所述无叶推进器包括：截面为“8”字形的腔体，在所述腔体上半部分安装的螺旋桨，与所述螺旋桨连接的三相异步电机，设置在所述腔体上半部分一侧的进水口，贯穿所述腔体下半部分且呈圆台状的排水通道，以及与所述腔体相连接并设置在所述排水通道上的环形出水缝隙。

4.根据权利要求3所述的水下观察用机器人，其特征在于，所述出水缝隙处设置有圆弧形不规则的导水件，所述导水件的凸出部与所述出水缝隙凹槽部相对应，留有预定间隙；且所述间隙大小为2～10cm。

5.根据权利要求4所述的水下观察用机器人，其特征在于，所述无叶推进器的腔体上半部固定连接有旋转机构，其中所述旋转机构又包括：与步进电机相连接的第一圆盘，固定安装在所述圆盘上向外凸起且截面形状为“渐开线”的卡条，垂直于所述第一圆盘且与所述腔体上半部固定连接的第二圆盘，在所述第二圆盘周围设置有多个与所述卡条相啮合的分度齿。

6.根据权利要求5所述的水下观察用机器人，其特征在于，所述摄像单元与顶板之间通过角度调节器连接，所述角度调节器包括：固定安装在顶板上的微型电机座和固定框，固定在所述微型电机座上的第一微型电机，设置在所述固定框内的一端且与所述第一微型电机输出轴连接的第一滚轮，通过皮带与所述第一滚轮相连接且位于所述固定框的另一端的第二滚轮，与所述第二滚轮固定连接的旋转支撑座，在所述旋转支撑座一侧设置有第二微型电机，设置在所述旋转支撑座上且通过个相互啮合齿轮组与第二微型电机输出相连接的摄像单元。

7.一种基于权利要求6中所述的水下观察用机器人的观察方法，其特征在于，包括：

S1、将机器人放入指定待观察水域，平衡浮力腔进水，下沉至预定高度，无叶推进器驱动机器人前进；

S2、红外热成像仪采集相关数据，传输至控制终端，通过人工或智能操作，规划路径，将机器人驱动至指定位置或追踪指定鱼类；

S3、微调角度调节器，调整摄像单元，对准待拍摄的动植物、岩石或沉底船只；

S4、对指定的观察对象，选取合适的摄像机进行观察；

S5、对于可曝光的待观察对象，采用高清摄像机配合卤素灯辅助光源，进行拍照或摄像，并直接通过无线传输设备传输至控制终端；

S6、任务完成后，排出平衡浮力腔内的水，上浮至水面，回收机器人。