[发明专利]面向海产品打捞的水下作业机器人

说明书

本发明涉及一种水下机器人，具体涉及一种面向海产品打捞的水下作业机器人。为了解决现有水下机器人进行海产品打捞时控制难度大等问题，本发明的水下作业机器人包括机架以及固定于机架上的：螺旋桨推进器，其用于为水下作业机器人提供动力以驱动水下作业机器人在水下运动；仿生波动鳍推进器，其用于调整水下作业机器人的姿态以使水下机器人便于抓取海产品；机械臂，其包括驱动机构、传动机构和抓手，驱动机构通过所述传动机构驱动抓手执行抓取操作；控制器能够控制螺旋桨推进器、仿生波动鳍推进器以驱动和调整水下作业机器人的姿态，以及控制机械臂执行相应的抓取操作。本发明通过混合驱动的方式实现机架本体的快速巡游和低速下稳定的姿态调整。

技术领域

本发明涉及一种水下机器人，具体涉及一种面向海产品打捞的水下作业机器人。

背景技术

随着海洋资源的开发和利用，自主水下航行器(AUV)技术得到了越来越多人的关注。为了能够进一步完成自治的水下作业任务，水下潜器-作业臂系统(UVMS)得到了极大的发展。通过在自主水下航行器上搭载水下机械臂，实现水下作业，例如：水下物品的打捞，开关阀门等。目前海产品的打捞主要靠潜水员携带的作业工具。潜水员海产品的打捞存在局限性，一方面潜水员不能长时间在水下作业，另一方面海域中存在一些潜水员无法到达的地方，限制潜水员的水下作业空间。

虽然水下作业已经得到了人们越来越多的关注，但是通过水下机器人进行海产品的捕捞还处于研究阶段。水下海产品的捕捞存在许多困难，一方面是养殖海域环境比较复杂，水下作业机器人的运动会受到许多阻碍。另一方面，通过视觉识别水下海产品也面临许多挑战。传统的基于螺旋桨推进的水下作业机器重量比较大(100kg以上)，螺旋桨推进器在低速状态下控制难度较大，并且大型的水下作业机器人不适合在浅水区域对海产品进行捕捞。

因此，本发明提出了一种面向海产品打捞的水下作业机器人来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，即为了解决现有水下机器人进行海产品打捞时控制难度大等问题，本发明提出了一种面向海产品打捞的水下作业机器人，所述水下作业机器人包括机架以及固定于所述机架上的：螺旋桨推进器，其用于为所述水下作业机器人提供动力以驱动所述水下作业机器人在水下运动；仿生波动鳍推进器，其用于调整所述水下作业机器人的姿态以使所述水下机器人便于抓取海产品；机械臂，其包括驱动机构、传动机构和抓手，所述驱动机构通过所述传动机构驱动所述抓手执行抓取操作；控制器，所述控制器能够控制所述螺旋桨推进器以驱动所述水下作业机器人，同时控制所述仿生波动鳍推进器以调整所述水下作业机器人的姿态，以及控制所述驱动机构以使所述抓手执行相应的抓取操作。

在上述面向海产品打捞的水下作业机器人的优选实施方式中，所述螺旋桨推进器包括沿水平方向布置的用于提供前后推力的第一螺旋桨推进器和第二螺旋桨推进器，以及沿竖直方向布置的用于提供上下推力的第三螺旋桨推进器和第四螺旋桨推进器；所述第一螺旋桨推进器和所述第二螺旋桨推进器通过第一支架固定于所述机架上；所述第三螺旋桨推进器和所述第四螺旋桨推进器通过第二支架固定于所述机架上。

在上述面向海产品打捞的水下作业机器人的优选实施方式中，所述仿生波动鳍推进器包括沿水平方向布置的第一仿生波动鳍推进器和第二仿生波动鳍推进器；所述第一仿生波动鳍推进器和所述第二仿生波动鳍推进器分别通过螺栓固定于所述机架上。

在上述面向海产品打捞的水下作业机器人的优选实施方式中，所述机械臂还包括腰关节连接板和防水桶，所述腰关节连接板用于将所述机械臂固定到所述机架上，所述防水桶内设置有所述驱动机构；所述防水桶的上端设置有密封盖，所述密封盖上设置有第一齿轮以及与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第一齿轮固定到所述腰关节连接板上，所述第二齿轮与所述驱动机构连接；所述防水桶的下端设置有滚珠轴承，所述传动机构连接在所述滚珠轴承与所述抓手之间；所述驱动机构能够驱动所述第二齿轮沿所述第一齿轮转动以带动所述防水桶旋转，并因此通过所述传动机构带动所述抓手转动。