[发明专利]一种水下帆动力智能球形机器人

摘要

本发明公开了一种能持续工作、具备大航程、长续航时间的新型水下帆动力球形机器人，机器人主要由网状球壳、中间带有导管的球体、升降帆机构、重摆驱动姿态调节机构、长轴电机、短轴电机、滚动电机、力矩陀螺、螺旋桨推进机构、蓄电池、控制系统等部分组成。这是一种无燃料消耗的非常长航时水下运动的一种智能机器人，巧妙地将重摆与帆相结合，利用风力和洋流对帆的作用力实现在海面和水下运动，同时给出了灵巧的升降帆机构和重摆驱动航向调整机构。本发明所述的水下帆动力智能球形机器人不仅能在水上、水下运动，也可以在海底滚动，此外利用螺旋桨回生充电功能可以将电能存至电源模块，在海洋监测任务等方面有广阔的应用前景。

主权项

1.一种水下帆动力智能球形机器人，主要由网状球壳、中间带有导管的球体、升降帆机构、重摆驱动姿态调节机构、长轴电机、短轴电机、滚动电机、力矩陀螺、应急螺旋桨、蓄电池、控制系统、多传感器系统组成，其特征在于：/n所述球壳采用网状结构，中间带有导管的球体设置在网状球壳的中心，升降帆机构设置在球体上侧，重摆驱动姿态调节机构设置在球体下侧，应急螺旋桨设置在球体中间导管处，球体通过力矩陀螺分别与滚动电机和网状球壳相连，网状球壳的内表面连接有长轴电机以及长轴转动支撑套，长轴电机与长轴转动支撑套的中心连线通过网状球壳的球心；力矩陀螺与带中心导管的球体连接，力矩陀螺与球体的中心连线通过该网状球壳的球心，该水下帆动力智能球形机器人不仅可以在水上航行，而且可以在水下航行，也可以在水底自由滚动；/n所述升降帆机构主要由两侧的中空套杆、中空套杆中间的支撑杆、升降电机、强力弹簧、带动帆布的横杆、与球体相连接的连接杆组成，升帆时升降电机拉动绳索带动横杆升起帆布并拉伸弹簧，将电能转换为弹簧的弹性势能，解锁时释放弹簧，帆布在强力弹簧的拉动作用下降至与球体相连接的连接杆处，该水下帆动力智能球形机器人根据风力风向或洋流流向，通过帆和重摆的协调控制调整帆布升降以及受力方向，在水面借助风力驱动，在水下借助洋流驱动，节约能源，可不消耗燃料进行长航时航行；/n水下帆动力智能球形机器人想要调整自身的俯仰角和偏航角时，短轴电机驱动小齿轮转动，小齿轮驱动与其啮合的大齿轮转动，因为大齿轮与支架固连，所以大齿轮会驱动重摆绕竖直轴转动进而调整机器人的偏航角；长轴电机驱动横置的锥齿轮转动，横置的锥齿轮驱动与其啮合的竖置锥齿轮转动，竖置锥齿轮驱动重摆绕水平轴转动进而调整机器人的俯仰角。/n