[发明专利]一种环抱式水下救援机器人

说明书

一种环抱式水下救援机器人，涉及机器人领域，包括包括机架、推进器、机械爪、摄像头、照明灯、密封舱、声呐、浮块。推进器包括四个水平推进器、四个竖直推进器，机械爪包括二轴机械爪和底部环抱式机械爪，安装于机器人侧面和底部，密封舱位于机器人内部，摄像头位于机器人头部和底部，并配备相应的照明灯，所述声纳安装在机器人顶部，浮块包括顶部浮块和底部浮块。本发明能实现前进、转向、后退、上浮、下潜功能，使得其更具灵活性，通过声纳的信号发射器和信号接收器，可实时对水域情况进行成像，方便控制机器人对遇难者进行救援，通过侧面和底部的机械爪，可以高效稳定完成对遇难者的救援任务。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种环抱式水下救援机器人的装置。

背景技术

水下救援也叫水域救援，是一项突发性强、时间紧迫、技术要求高、救援难度大、危险系数高的救援项目；因此对潜水救援人员的身体素质、心理素质、工作经验，特别是水性提出了高要求。而水下机器人的出现，给水下救援带来了便利。目前水下救援机器人多采用一种安装于机器人头部的单轴机械爪，通过夹取人的肢体或衣物来实现对遇难者的救援，其功能较为单一，难以适应不同环境。

如专利为CN202122447298，公开了一种具有辅助机械爪结构的水下救援机器人，包括一个救援机构：救援机构包括了传动齿轮、电磁铁、机械臂和自锁卡扣；利用舵机控制电磁铁和机械臂向内侧进行旋转，使机械臂夹取搜救对象，通过自锁卡扣进行锁紧，随后电磁铁断电，机械臂脱离机器人，固定在机械臂上的自动膨胀气囊发生膨胀，完成搜救。现有水下救援机器人难以应对复杂的水域情况，当遇难者四肢无法抓取或者处于淤泥、水草、乱石等水下环境时，难以保证救援的成功率，从而影响救援效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有实际需求以及水下救援依靠单轴机械爪功能单一，处理遇难者处于淤泥、水草、石头等困难情况和依靠人力下水救援风险问题，提供一种环抱式水下救援机器人。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种环抱式水下救援机器人，包括机架、推进器、机械爪、摄像头、照明灯、密封舱、声呐、浮块。

本发明所述的机架包括左右两侧板和底板Ⅰ、底板Ⅱ。底板Ⅱ、底板Ⅰ从上至下分别与两侧板的底部连接。

本发明所述的推进器包括八个推进器，其中四个水平推进器对称安装在底板Ⅱ的四个边角的位置，四个竖直推进器安装于机架的四个角的位置；对所述的推进器的控制，实现水下机器人前进、转向、后退、上浮和下潜功能。

本发明所述的机械爪包括侧面的二轴机械爪和底部的环抱式机械爪。能够根据遇难者所在水底位置而调整姿态，对遇难者进行有效救援。

所述二轴机械爪包括二齿爪、槽口、单齿爪、曲型夹板，爪架，丝杆，腔体Ⅰ，密封轴承座，丝杆螺母，法兰Ⅰ， 联轴器，减速电机Ⅰ，腔体Ⅱ，灌胶盖，法兰Ⅱ，密封轴承，机座，减速电机Ⅱ。

所述减速电机Ⅰ的输出轴通过联轴器连接法兰Ⅰ，所述法兰Ⅰ通过螺纹孔与丝杆螺母进行固定，同时丝杆与丝杆螺母连接实现自身的上下运动。

所述曲型夹板固定在丝杆的顶端，所述二齿爪和单齿爪通过槽口与曲型夹板连接，通过丝杆的上下运动完成夹爪的张开与闭合。

优选地，所述二齿爪、单齿爪前1/3部分设有齿纹；夹爪结构采用二齿与单齿啮合，其二齿长度设定为总爪长度的1/3。

所述密封轴承座固定在爪架的内部，实现减速电机Ⅰ的防水，所述爪架顶部与两支夹爪相连接，底部与腔体Ⅰ固定，所述腔体Ⅰ通过螺纹孔连接腔体Ⅱ，所述减速电机Ⅰ与减速电机Ⅱ均固定在腔体Ⅱ中。

所述灌胶盖固定在腔体Ⅱ的底部用于电机出线口的防水，所述减速电机Ⅱ的输出轴与法兰Ⅱ连接，所述法兰Ⅱ的底部连接密封轴承，保证减速电机Ⅱ的防水，同时法兰Ⅱ与密封轴承共同固定在机座内，实现二轴机械爪整体的旋转。