一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳的制作方法

本申请涉及水下工作水下机器人设备的领域，尤其是涉及一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳。

背景技术：

1、目前的水下球形水下机器人外壳呈球形，水下球形水下机器人沿任一轴线方向两个均对称设置有推进器，两个推进器能够分别绕安装轴线转动。水下球形水下机器人能够依靠两侧的推进器的正向和反向推进实现前进后退和上浮下潜；通过两个推进器的差速推进实现行航向调整；通过推进器相对球体外壳的旋转配合球体外壳内的重锤实现俯仰角的调整，从而实现水下球形水下机器人的自由活动。两个推进器中间位置处设置有重锤，重锤的严格偏心，重锤绕推荐其的转轴转动。水下球形水下机器人外壳上垂直于推进器安装轴线位置处设置有摄像头模块，摄像头模块随外壳转动。

2、所述水下球形水下机器人为实现水下抓取高尔夫球的作业目的增加设置有机械臂，水下球形水下机器人的机械臂及摄像头模组相邻设置，机械臂设置有两个防水舵机分别控制机械臂的平面转动或方向上，造成所述水下球形水下机器人自身的安装机械臂一侧重量较重，需要在重锤上添加不同重量配重块的方式来调整水下球形水下机器人的浮力，从而使水下球形水下机器人在空载时能够保持动平衡。

3、针对上述中的相关技术，为保证水下球形水下机器人能够平衡其浮力，需要在重锤上添加配重块。配种块的增加使水下球形水下机器人整体的重量增加，从而导致水下球形水下机器人所受到的浮力增加，降低了水下球形水下机器人的行进速度。

技术实现思路

1、为了不影响行进速度的情况下改变自身浮力分布条件，本申请提供一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳。

2、本申请提供的一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳采用如下的技术方案：

3、一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，包括中框外壳和推进器保护罩，所述推进器保护罩分别设置于所述中框外壳沿轴线方向两侧，所述推进器保护罩呈半球形，所述中框外壳和推进器保护罩光滑连接形成球形；所述中框外壳沿轴线方向两端分别设置有舱盖，所述舱盖将所述中框外壳密封；所述中框外壳内壁上设置有透水仓，所述中框外壳对应透水仓位置处设置有透水孔，所述透水孔使所述透水仓连通于外界；所述推进器保护罩均设置有推进器，所述推进器保护罩内均设置有进水仓，两个所述进水仓沿所述中框外壳对称设置；所述进水仓位于所述透水仓过所述中框外壳轴线的延长线上。

4、通过采用上述技术方案，将水下机器人放置到水中进行探测作业时，水通过透水孔进入到透水仓中，减小水下机器人的中空体积，降低水下机器人远离机械臂方向处的浮力。通过进水口向注水仓进行注水或放水，在不增加自重的前提下，改变自身浮力分布条件，从而不影响水下机器人在水下的行进速度。

5、可选的，所述注水仓上远离所述推进器保护罩一侧设置有进水孔，所述进水孔内设置有塞子，所述塞子对所述注水仓进行密封

6、通过采用上述技术方案，注水仓一侧设置有进水孔，通过进水口能够对注水仓内部进行注水，在不增加水下机器人自身重量的前提下改变注水仓内的中空体积，从而改变水下机器在水中的浮力。

7、可选的，所述注水仓上远离所述推进器保护罩一侧设置有进水孔，所述进水孔位置处设置有水泵，所述水泵控制所述注水仓的进出水

8、通过采用上述技术方案，所述注水仓进水口位置处设置水泵，水泵能够控制注水仓的进出水，根据水下机器人的抓取带来的自身载荷变化调整注水仓的空腔体积，进行动态调整自身浮力分布情况，保证了水下机器人能够顺利完成抓取任务。

9、可选的，所述中框外壳上设置有穿仓线管，所述穿仓线管向远离中框外壳方向延伸设置，所述穿仓线管与机械臂过所述中框外壳轴线倾斜设置。

10、通过采用上述技术方案，穿仓线管沿中框外壳轴线向上倾斜设置，水下机器人在水下运行过程中，穿仓线管位于前进方向的后方，且穿仓线管向上倾斜穿设处水面设置，对透水仓进行避让的同时，使穿仓线管在水下机器人在水平行进过程中沿水流流动方向设置，减轻了水对穿仓线管的阻力，提高了水下机器人在水下的运行速度。

11、可选的，所述中框外壳内同轴线设置有转轴，所述转轴能够绕自身轴线转动所述转轴沿长度方向两端分别抵接于所述舱盖，

12、通过采用上述技术方案，转轴位于中框外壳中心位置处，同时转轴两端分别抵接于舱盖中心位置处，转轴增强了舱盖的耐压能力，同时提高了舱盖的密封性。

13、可选的，所述转轴上设置有重锤，所述重锤绕所述转轴转动。

14、通过采用上述技术方案，所述转轴和重锤同轴线设置，转轴与中框外壳同轴线设置，使重心位于水下机器人的中心位置处，且重锤绕转轴转动，使水下机器人的配重位于水下机器人的下部，水下机器人正常运行时能够更好的保持形态。

15、可选的，所述转轴穿设于舱盖设置有推进器，沿所述推进器轴线方向设置有延长涵道，所述延长涵道穿设于所述推进器外壳设置。

16、通过采用上述技术方案，推进器位置处设置有延长涵道，延长涵道设置于推进器位置处，且延长涵道与推进器同轴线设置，延长涵道两端分别穿设于推进器外壳，提高了推进效率，从而提高了水下机器人的行进速度。

17、可选的，所述中框外壳上对应机械臂位置处设置有凸起，所述中框外壳内部对应凸起位置处设置有腕部舵机，所述腕部舵机控制机器手的转动。

18、通过采用上述技术方案，所述外壳上对应机械臂位置处设置有腕部舵机，且腕部舵机向外延伸设置，保证机械臂位置处的转向舵机能够对内部的重锤进行避让，在保证机械臂正常抓夹的状态同时，保证了重锤的正常转动不受阻碍，保证了运行时水下机器人的稳定性。

19、可选的，所述腕部舵机靠近重锤一测的外壳进行拆除。

20、通过采用上述技术方案，拆除了所述腕部舵机靠近重锤一侧的外壳，减轻了腕部电机的自身的重量，同时缩短了腕部电机整体的长度，使整体结构更加的紧凑，减小了腕部电机到转轴中心位置处的距离，减小机械臂进行抓取时的力矩，增强了水下机器人的稳定性。

21、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

22、1.将水下机器人放置到水中进行探测作业时，水通过透水孔进入到透水仓中，减小水下机器人的中空体积，降低水下机器人远离机械臂方向处的浮力。通过进水口向注水仓进行注水或放水，在不增加自重的前提下，改变自身浮力分布条件，从而不影响水下机器人在水下的行进速度；

23、2.注水仓一侧设置有进水孔，通过进水口能够对注水仓内部进行注水，在不增加水下机器人自身重量的前提下改变注水仓内的中空体积，从而改变水下机器在水中的浮力；

24、3.穿仓线管沿水下机器人在水平行进过程中沿水流流动方向设置，减轻了水对穿仓线管的阻力，提高了水下机器人在水下的运行速度。

技术特征：

1.一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，其特征在于：包括中框外壳(1)和推进器保护罩(2)，所述推进器保护罩(2)分别设置于所述中框外壳(1)沿轴线方向两侧，所述推进器保护罩(2)呈半球形，所述中框外壳(1)和推进器保护罩(2)光滑连接形成球形；所述中框外壳(1)沿轴线方向两端分别设置有舱盖(3)，所述舱盖(3)将所述中框外壳(1)密封；所述中框外壳(1)内壁上设置有透水仓(11)，所述中框外壳(1)对应透水仓(11)位置处设置有透水孔(111)，所述透水孔(111)使所述透水仓(11)连通于外界；所述推进器保护罩(2)内均设置有注水仓(21)，两个所述注水仓(21)沿所述中框外壳(1)对称设置；所述注水仓(21)位于所述透水仓(11)过所述中框外壳(1)轴线的延长线上。

2.根据权利要求1所述的一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，其特征在于：所述注水仓(21)上远离所述推进器保护罩(2)一侧设置有进水孔(211)，所述进水孔(211)内设置有塞子，所述塞子对所述注水仓(21)进行密封。

3.根据权利要求1所述的一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，其特征在于：所述注水仓(21)上远离所述推进器保护罩(2)一侧设置有进水孔(211)，所述进水孔(211)位置处设置有水泵(212)，所述水泵(212)控制所述注水仓(21)的进出水。

4.根据权利要求2或3所述的一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，其特征在于：所述中框外壳(1)上设置有穿仓线管(12)，所述穿仓线管(12)向远离中框外壳(1)方向向上延伸设置，所述穿仓线管(12)与机械臂(6)过所述中框外壳(1)轴线倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，其特征在于：所述中框外壳(1)内同轴线设置有转轴(4)，所述转轴(4)能够绕自身轴线转动，所述转轴(4)沿长度方向两端分别抵接于所述舱盖(3)。

6.根据权利要求5所述的一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，其特征在于：所述转轴(4)上设置有重锤(41)，所述重锤(41)绕所述转轴(4)转动。

7.根据权利要求6所述的一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，其特征在于：所述转轴(4)穿设于舱盖(3)设置有推进器(5)，沿所述推进器(5)轴线方向设置有延长涵道(22)，所述延长涵道(22)穿设于所述推进器(5)外壳设置。

8.根据权利要求7所述的一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，其特征在于：所述中框外壳(1)上对应机械臂(6)位置处设置有凸台（14），所述中框外壳(1)内部对应凸台（14）位置处设置有腕部舵机(61)，所述腕部舵机(61)控制机械臂(6)的转动。

9.根据权利要求8所述的一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，其特征在于：所述腕部舵机(61)靠近重锤(41)一测的外壳进行拆除。

技术总结本申请涉及一种带有浮力调节功能的水下机器人外壳，属于水下工作水下机器人设备领域，其包括中框外壳和推进器保护罩，所述推进器保护罩分别设置于所述中框外壳沿轴线方向两侧，所述推进器保护罩呈半球形，所述中框外壳和推进器保护罩光滑连接形成球形；所述中框外壳沿轴线方向两端分别设置有舱盖，所述舱盖将所述中框外壳密封；所述中框外壳内壁上设置有透水仓，所述中框外壳对应透水仓位置处设置有透水孔，所述透水孔使所述透水仓连通于外界；所述推进器保护罩内均设置有进水仓，两个所述进水仓沿所述中框外壳对称设置；所述进水仓位于所述透水仓过所述中框外壳轴线的延长线上。本申请具有不影响行进速度的情况下改变自身浮力分布条件的效果。技术研发人员：李东杰,李俊贤,何欢,文信霖受保护的技术使用者：青岛策海自动化科技有限公司技术研发日：20240203技术公布日：2024/7/23