一种多种推进方式的碟形水下机器人的制作方法

本发明涉及水下探测设备，具体涉及一种多种推进方式的碟形水下机器人。

背景技术：

1、水下机器人是一种能够在水下环境中执行各种任务的机器人系统，属于水动力学科、机械学科、控制学科以及信息学科相结合的综合性尖端科学产物。可广泛应用于水下勘探、海洋研究、海底资源开发和维护、水下救援等领域，是人类用来探索和开发海洋资源的有效工具。

2、当今世界上主流的两种水下探测机器人分别是框架式和类鱼雷的流线式。其中，框架式机器人自动化程度较低、航行阻力较大、航速较低、作业范围较小，且采用开放的框架式外壳，具有较多外挂设备，容易发生缠绕。而另一种类鱼雷的流线式机器人虽然阻力较小、航速较高，但其回转半径较大，不够灵活，在复杂的水下暗流干扰下难以进行精准的定位和作业。此外，上述两种水下机器人还具有造价昂贵、耗能较高且续航能力较低等缺点。

3、因此，亟待一种阻力小、灵活性好、能耗低、续航能力强、性价比高的新型水下机器人，以满足人们在探索和开发海洋资源活动中的需求。

技术实现思路

1、为了克服框架式和类鱼雷流线式的水下机器人的上述缺陷，本发明提供了一种多种推进方式的碟形水下机器人。

2、本发明采用的技术方案如下：一种多种推进方式的碟形水下机器人，包括：主壳体，飞碟状外形，内部形成容腔；浮力调节组件，用于控制机器人升沉及潜水深度；推进组件，用于为机器人航行提供动力；艉舵组件，用于控制机器人行进方向；俯仰调节组件，用于控制机器人的俯仰姿态；能源组件，用于为机器人提供动力和运行所需的能量。

3、优选的，所述主壳体包括对接的上半壳体与下半壳体，所述主壳体内置有支撑架，所述浮力调节组件、所述推进组件、所述艉舵组件、所述俯仰调节组件及所述能源组件均安装在所述支撑架上。

4、优选的，所述浮力调节组件包括内油囊及暴露在水体中的外油囊，由所述内油囊至所述外油囊设有排油管路，由所述外油囊至所述内油囊设有快速回油管路及微调回油管路，所述排油管路上设有排油泵与单向阀，所述快速回油管路上设有一号截止阀与回油泵，所述微调回油管路上设有二号截止阀与节流阀。

5、优选的，所述推进组件包括两组推进器，分别布置在所述主壳体的左右两侧；所述推进器具有伸出至所述主壳体外部的第一位置，及缩回至所述主壳体内部的第二位置。

6、优选的，所述推进组件还包括一号导轨、一号滑台、一号舵机及一号电机，所述一号导轨安装在所述主壳体内，所述一号电机通过传动机构带动所述一号滑台沿所述一号导轨直线滑移，所述推进器随所述一号滑台在所述第一位置与所述第二位置之间切换，所述一号舵机带动所述推进器在垂直截面旋转。

7、优选的，所述艉舵组件包括布置在所述主壳体后侧的艉舵及带动所述艉舵旋转的二号舵机；所述艉舵具有伸出至所述主壳体外部的第三位置，及缩回至所述主壳体内部的第四位置。

8、优选的，所述艉舵组件还包括二号导轨、二号滑台及二号电机，所述二号导轨安装在所述主壳体内，所述二号电机通过传动机构带动所述二号滑台沿所述二号导轨直线滑移，所述艉舵随所述二号滑台在所述第三位置与所述第四位置之间切换。

9、优选的，所述俯仰调节组件包括三号导轨、三号电机与配重件，所述三号导轨安装在所述主壳体的轴向上，所述三号电机通过传动机构带动所述配重件沿所述三号导轨直线滑移。

10、优选的，所述俯仰调节组件利用所述能源组件的部分或全部配件作为所述配重件。

11、优选的，所述能源组件包括电池及外部的电池耐压舱。

12、本发明具有如下有益效果：

13、1.机器人采用飞碟状外形的主壳体，具有水动力性能好、操控能力佳、水流噪音小及能耗低等优点；

14、2.浮力调节组件提供适当的浮力，用于维持机器人在水下的稳定性和平衡性，可根据工作深度和负载变化，调整浮力以适应不同的任务需求和工作环境；

15、3.对称设置的推进组件可以提供前进和后退的动力，艉舵组件用来控制航向和转向，二者相互配合可更准确地操控和调整航向，从而提高操作的灵活性、精确性和稳定性；

16、4.俯仰调节组件对水下机器人的姿态进行调节和控制，与浮力调节组件协同，实现机器人的升降，以满足不同深度下的任务需求，与推进组件协同，实现无动力滑行、自主航行等多种模式航行；

17、5.还具有结构简单牢固，造价低廉的优点。

技术特征：

1.一种多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，所述主壳体（1）包括对接的上半壳体（101）与下半壳体（102），所述主壳体（1）内置有支撑架（103），所述浮力调节组件（2）、所述推进组件（3）、所述艉舵组件（4）、所述俯仰调节组件（5）及所述能源组件（6）均安装在所述支撑架（103）上。

3.根据权利要求1所述的多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，所述浮力调节组件（2）包括内油囊（201）及暴露在水体中的外油囊（202），由所述内油囊（201）至所述外油囊（202）设有排油管路（203），由所述外油囊（202）至所述内油囊（201）设有快速回油管路（204）及微调回油管路（205），所述排油管路（203）上设有排油泵（206）与单向阀（207），所述快速回油管路（204）上设有一号截止阀（208）与回油泵（209），所述微调回油管路（205）上设有二号截止阀（210）与节流阀（211）。

4.根据权利要求1所述的多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，所述推进组件（3）包括两组推进器（301），分别布置在所述主壳体（1）的左右两侧；所述推进器（301）具有伸出至所述主壳体（1）外部的第一位置，及缩回至所述主壳体（1）内部的第二位置。

5.根据权利要求4所述的多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，所述推进组件（3）还包括一号导轨（302）、一号滑台（303）、一号舵机（304）及一号电机（305），所述一号导轨（302）安装在所述主壳体（1）内，所述一号电机（305）通过传动机构带动所述一号滑台（303）沿所述一号导轨（302）直线滑移，所述推进器（301）随所述一号滑台（303）在所述第一位置与所述第二位置之间切换，所述一号舵机（304）带动所述推进器（301）在垂直截面旋转。

6.根据权利要求1所述的多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，所述艉舵组件（4）包括布置在所述主壳体（1）后侧的艉舵（401）及带动所述艉舵（401）旋转的二号舵机（404）；所述艉舵（401）具有伸出至所述主壳体（1）外部的第三位置，及缩回至所述主壳体（1）内部的第四位置。

7.根据权利要求6所述的多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，所述艉舵组件（4）还包括二号导轨（402）、二号滑台（403）及二号电机（405），所述二号导轨（402）安装在所述主壳体（1）内，所述二号电机（405）通过传动机构带动所述二号滑台（403）沿所述二号导轨（402）直线滑移，所述艉舵（401）随所述二号滑台（403）在所述第三位置与所述第四位置之间切换。

8.根据权利要求1所述的多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，所述俯仰调节组件（5）包括三号导轨（501）、三号电机（502）与配重件，所述三号导轨（501）安装在所述主壳体（1）的轴向上，所述三号电机（502）通过传动机构带动所述配重件沿所述三号导轨（501）直线滑移。

9.根据权利要求8所述的多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，所述俯仰调节组件（5）利用所述能源组件（6）的部分或全部配件作为所述配重件。

10.根据权利要求1所述的多种推进方式的碟形水下机器人，其特征在于，所述能源组件（6）包括电池（601）及外部的电池耐压舱（602）。

技术总结本发明公开了一种多种推进方式的碟形水下机器人，包括主壳体、浮力调节组件、推进组件、艉舵组件、俯仰调节组件及能源组件。本发明采用飞碟状主壳体，水动力性能好、操控能力佳、水流噪音小且能耗低；浮力调节组件提供浮力，根据工作深度和负载，调整浮力以适应不同的任务需求和工作环境；对称设置的推进组件提供前进和后退的动力，艉舵组件用来控制航向和转向，二者配合可准确的操控和调整航向，提高操作的灵活性、精确性和稳定性；俯仰调节组件对机器人的姿态进行调控，与浮力调节组件协同，实现机器人的升降，满足不同深度下的任务需求，与推进组件协同，实现多种模式航行；还具有结构简单牢固，造价低廉的优点。技术研发人员：朱心科,李坤,杨斯文,李家彪,丁巍伟,侯斐受保护的技术使用者：自然资源部第二海洋研究所技术研发日：技术公布日：2024/4/17