[发明专利]一种水下变姿的履带式机器人

说明书

一种水下变姿的履带式机器人，属于水下机器人领域。本发明为解决现有的水下机器人通过推进器改变工作姿态耗能且不稳定，难以在复杂的水下环境进行灵活作业的问题。本发明包括壳体、监测机构、垂直推进器、水平推进器、两套变姿机构和两套履带行走机构，监测机构设置在壳体前端，用于水下监测，垂直推进器设置在壳体上方两侧的通孔里，用于水下机器人的沉浮及横倾，水平推进器设置在壳体的后端，用于水下机器人的进退及转向，每套履带行走机构分别设置在壳体的两侧的侧壁上，用于水下机器人的爬行，两套变姿机构分别设置在壳体内部的两侧，用于水下机器人的变姿。本发明用于水下作业。

技术领域

本发明涉及一种水下变姿的履带式机器人，属于水下机器人领域。

背景技术

水下机器人是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。目前水下机器人的主要任务有：(1)船底的清理和维修；(2)检查大坝和桥墩上是否安装爆炸物以及大坝和桥墩的结构好坏情况；(3)遥控侦察和检查危险品的靠近情况；(4)协助水下基阵安装或拆卸；(5)帮助公安机关或海关检测船侧和船底是否存在走私物品；(6)水下目标观察，废墟、坍塌矿井搜救等；但在复杂的水下环境下，现有的水下机器人只能通过推进器保持原有的姿态进行工作，难以在复杂的水下环境海底、岩缝、水下狭窄的峡谷、船体和大坝等较复杂表面进行灵活作业。

发明内容

本发明是为了解决现有的水下机器人仅通过推进器来改变工作姿态，不仅耗能且工作姿态难以保持稳定，使得水下机器人难以在复杂的水下环境进行灵活作业的问题；现提供一种可水下变姿的履带式机器人。

本发明采用的技术方案是：所述的一种水下变姿的履带式机器人包括壳体、监测机构、垂直推进器、水平推进器和两套履带行走机构，监测机构设置在壳体前端，两个垂直推进器分别设置在壳体上方两侧的通孔里，两个水平推进器设置在壳体的后端，每套履带行走机构分别设置在壳体的两侧侧壁上；

所述壳体的内部设置有一个主控舱和两个侧水密舱，侧水密舱内设置有变姿机构，主控舱设置在壳体内部的中间位置，侧水密舱对称设置在主控舱的两侧；

所述变姿机构包括步进电机、导向板、丝杠、丝杠螺母、软水袋、水泵和水管，步进电机设置在侧水密舱的一端，丝杠的一端固定连接在步进电机的驱动轴上，丝杠的另一端固定在侧水密舱另一端舱壁内的轴承内圈中，导向板的一端固定连接在步进电机上，导向板的另一端固定连接在侧水密舱另一端的舱壁上，丝杠螺母旋接在丝杠上，丝杠螺母与导向板滑动连接，软水袋包裹在丝杠螺母的外表面上，水泵固定在丝杠螺母上并与软水袋相连，水管的一端穿过侧水密舱并与外界相通，水管的另一端与软水袋的内部相通。

进一步地，所述导向板的两个侧壁分别设置有滑道，丝杠螺母下表面的两端分别设置有一个滑轮，滑轮与滑道滑动连接。

进一步地，所述的履带行走机构包括一根履带、两个扭矩电机、两个动力齿轮、两个承重轮、两个履带电机和两张连接板，两个扭矩电机并排横向设置在壳体的侧端，每个扭矩电机的驱动端与一张连接板一侧板面的中间位置固定连接，连接板另一侧板面的一端设置有一个动力齿轮，连接板另一侧板面的另一端设置有一个承重轮，每个履带电机的驱动端与一个动力齿轮相连接，履带套在两个动力齿轮和两个承重轮上。

进一步地，所述的履带为磁性履带。

进一步地，所述的垂直推进器和水平推进器均为螺旋桨推进器。

进一步地，所述的监测机构包括摄像头和二自由度云台，二自由度云台设置在主控舱的前端并与主控舱固连，摄像头与二自由度云台相连接。

进一步地，所述的壳体上方安装有六自由度机械臂，六自由度机械臂的前端安装有作业工具。

进一步地，所述的作业工具为机械手、螺丝刀或焊接设备。

进一步地，所述的壳体的下方安装有水下清理设备或探伤设备。