一種多自由度水下拍攝助推機(jī)器人，包含艙體、推進(jìn)系統(tǒng)、拍攝識別系統(tǒng)以及預(yù)警救援系統(tǒng)；所述推進(jìn)系統(tǒng)包含一個垂直方向推機(jī)器、兩個水平方向推進(jìn)器和兩個方向可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器；垂直方向推進(jìn)器和兩個水平方向推進(jìn)器均設(shè)置在艙體內(nèi)，兩個方向可調(diào)的推進(jìn)器相對設(shè)置并分別由驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，布置在艙體側(cè)部的兩個偏擺機(jī)構(gòu)分別與對應(yīng)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，實現(xiàn)兩個方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器在水平面的前后偏擺運(yùn)動；所述的拍攝識別系統(tǒng)布置在艙體的前部；所述的預(yù)警救援系統(tǒng)布置在艙體的控制室內(nèi)，用于控制機(jī)器人上浮以及與地面站通信。本發(fā)明專利技術(shù)可進(jìn)行多自由度的運(yùn)動，滿足了使用者進(jìn)行水下拍攝的需求。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種多自由度水下拍攝助推機(jī)器人
本專利技術(shù)涉及的是一種潛水裝備，具體地說是一種水下拍攝助推機(jī)器人。
技術(shù)介紹
隨著科技的發(fā)展，水下機(jī)器人在深海勘測、水產(chǎn)養(yǎng)殖以及潛水娛樂行業(yè)等民用領(lǐng)域與軍事領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，其中潛水娛樂領(lǐng)域是民用領(lǐng)域中的一個非常龐大的市場；因為水下機(jī)器人有著重量輕、成本低、能耗低且能實現(xiàn)功能多的優(yōu)點(diǎn)，致使水下機(jī)器人在潛水娛樂的市場中非常受廣大潛水愛好者歡迎。其中潛水輔助機(jī)器人一直是當(dāng)下的熱點(diǎn)，也是急需解決的一個問題。除體驗潛水外，該設(shè)備還可以廣泛應(yīng)用于打撈、救援等行業(yè)，目前國內(nèi)蛙人打撈成本較高，沉船打撈每噸成本也較高，因設(shè)備簡陋問題效率低且危險系數(shù)較大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為克服現(xiàn)有技術(shù)，提供一種多自由度水下拍攝助推機(jī)器人。一種多自由度水下拍攝助推機(jī)器人，包含艙體、推進(jìn)系統(tǒng)、拍攝識別系統(tǒng)以及預(yù)警救援系統(tǒng)；所述推進(jìn)系統(tǒng)包含一個垂直方向推機(jī)器、兩個水平方向推進(jìn)器和兩個方向可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器；垂直方向推進(jìn)器和兩個水平方向推進(jìn)器均設(shè)置在艙體內(nèi)，兩個方向可調(diào)的推進(jìn)器相對設(shè)置并分別由驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，布置在艙體側(cè)部的兩個偏擺機(jī)構(gòu)分別與對應(yīng)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，實現(xiàn)兩個方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器在水平面的前后偏擺運(yùn)動；所述的拍攝識別系統(tǒng)布置在艙體的前部；所述的預(yù)警救援系統(tǒng)布置在艙體的控制室內(nèi)，用于控制機(jī)器人上浮以及與地面站通信。本專利技術(shù)相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：1、推進(jìn)系統(tǒng)可實現(xiàn)多自由度運(yùn)動，可以實現(xiàn)多角度推進(jìn)，既可以實現(xiàn)水平推進(jìn)，又可以實現(xiàn)垂直推進(jìn)。潛器具有更多的航行姿態(tài)，更具有操控樂趣。2、在完成輔助推進(jìn)的同時，也可以實現(xiàn)水下觀測，實時記錄自己的潛水美好時光，拍攝的圖片和畫面具有紀(jì)念意義。3、預(yù)警救援系統(tǒng)，在發(fā)覺潛水人員出現(xiàn)異常時能緊急攜帶潛水者上浮并及時向地面站報警，極大的減少了營救時間。4、在打撈人員下水打撈時因其預(yù)警救援系統(tǒng)，可提高效率、節(jié)省體力并保證了打撈人員的安全。下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步地說明：附圖說明圖1為本專利技術(shù)多自由度水下拍攝助推機(jī)器人的立體圖；圖2為去掉艙體上部分的機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖1的俯視圖；圖4為艙體中控制室9-1的剖視圖。具體實施方式參見圖1-圖2所示，本實施方式的一種多自由度水下拍攝助推機(jī)器人，包含艙體9、推進(jìn)系統(tǒng)、拍攝識別系統(tǒng)7以及預(yù)警救援系統(tǒng)；所述推進(jìn)系統(tǒng)包含一個垂直方向推機(jī)器1、兩個水平方向推進(jìn)器3和兩個方向可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器4；垂直方向推進(jìn)器1和兩個水平方向推進(jìn)器3均設(shè)置在艙體9內(nèi)，兩個方向可調(diào)的推進(jìn)器4相對設(shè)置并分別由驅(qū)動機(jī)構(gòu)6驅(qū)動，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，布置在艙體側(cè)部的兩個偏擺機(jī)構(gòu)5分別與對應(yīng)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)6相連，實現(xiàn)兩個方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器4在水平面的前后偏擺運(yùn)動；所述的拍攝識別系統(tǒng)布置在艙體9的前部；所述的預(yù)警救援系統(tǒng)布置在艙體9的控制室9-1內(nèi)，用于控制機(jī)器人上浮以及與地面站通信。本實施方式既可以手動控制輔助推進(jìn)，也可以采取遙控控制，從而達(dá)到拍攝、取樣等功能。很大程度上突破了適用年齡范圍，使不能很好操控設(shè)備的人也能享受使用該產(chǎn)品的快樂。設(shè)計時可采用復(fù)合人體工學(xué)的設(shè)計，讓產(chǎn)品更具有親和力，讓人感到舒適自然。推進(jìn)器可以實現(xiàn)多角度旋轉(zhuǎn)，水平方向推進(jìn)器可以實現(xiàn)水平推進(jìn)，垂直方向推進(jìn)器可以實現(xiàn)垂直推進(jìn)。方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器可以實現(xiàn)水下翻滾以及上浮下沉，具有更多的航行姿態(tài)，更具有操控樂趣。推進(jìn)器采用螺旋槳水下推進(jìn)器。進(jìn)一步地，如圖2所示，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)6包含防水筒6-1和舵機(jī)6-2，舵機(jī)6-2安裝在防水筒6-1內(nèi)，舵機(jī)6-2的輸出端連接方向可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器4的外殼，防水筒6-1與偏擺機(jī)構(gòu)5轉(zhuǎn)動連接。舵機(jī)6-2可帶動方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器4在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，與垂直方向推進(jìn)器1配合可實現(xiàn)機(jī)器人以一定角度上浮。更進(jìn)一步地，如圖2所示，每個所述偏擺機(jī)構(gòu)5包含電機(jī)和兩個液壓桿5-1，兩個液壓桿5-1的活動桿端部與防水筒6-1鉸接，兩個液壓桿5-1的外殼端部與艙體9的側(cè)部鉸接，電機(jī)布置在艙體9內(nèi)，電機(jī)的輸出端與液壓桿5-1的外殼端部連接。較佳地，艙體9、方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器4和兩個液壓桿5-1構(gòu)成平行四邊形結(jié)構(gòu)。推進(jìn)器液壓桿的張角可改變，可以適應(yīng)不同環(huán)境，根據(jù)空間限制改變整體大小，同時也可以改變力矩，最好發(fā)揮動力。減少動力損失，盡可能做到電源最大化利用，做到了綠色環(huán)保，節(jié)能減排。如圖3所示，每一對液壓桿5長度始終保持一致，每一對液壓桿外殼兩端a和b之間的距離與液壓桿的活動桿兩端c和d之間的距離一致，構(gòu)成平行邊，使得一對方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器4推進(jìn)方向沒有水平方向的分量。如圖1-圖2所示，所述拍攝識別系統(tǒng)包含水下拍攝云臺8和水下照明燈7，水下拍攝云臺8和水下照明燈7安裝在艙體9的前部。拍攝云臺可選用高清USB攝像云臺模塊兼容IMX322星光級低照度。通常，水下照明燈7固定在艙體9前部側(cè)面的凹槽內(nèi)，提供水下照明。拍攝云臺8安裝在艙體9前部的透明倉內(nèi)，云臺轉(zhuǎn)動以獲得更廣闊的視角。如此設(shè)置，通過照明和拍攝，可以實現(xiàn)水下觀測，實時記錄潛水美好時光，拍攝的圖片和畫面具有紀(jì)念意義。基于上述任意一個實施方式，通常，垂直方向推機(jī)器1通過螺栓固定在艙體9內(nèi)部的豎向涵道中。兩個水平方向推進(jìn)器3通過螺栓固定在艙體9內(nèi)部的水平涵道中。如此設(shè)置，連接方便可靠。如圖4所示，所述預(yù)警救援系統(tǒng)包含控制器2-1和安裝在使用者上的心率監(jiān)測器，心率監(jiān)測器通過布置于控制室中的無線傳輸器與控制器通訊連接，控制器與地面站通訊連接。通常，心率監(jiān)測器可配戴在使用者手腕上。出現(xiàn)問題時可通過無線傳輸給控制器上浮信號，控制機(jī)器人緊急上浮；所述的無線傳輸器可安裝在心率監(jiān)測裝置以及機(jī)器人內(nèi)部，機(jī)器人的控制器接收到心率監(jiān)測器的信號緊急上浮，到達(dá)水面后向地面站發(fā)送救援信號。工作原理防水筒6-1可供使用者抓握，配合艙體9外殼的抓握桿10可為使用者提供支撐，進(jìn)而實現(xiàn)水下的動力提供；所述的兩個方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器4與兩對液壓桿5通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)6連接。液壓桿實現(xiàn)方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器在水平方向的運(yùn)動，驅(qū)動機(jī)構(gòu)6實現(xiàn)了方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器4在豎直面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，垂直方向推機(jī)器1為機(jī)器人的上下移動提供了動力，配合一對方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器4通過控制推進(jìn)方向可以實現(xiàn)機(jī)器人水下的翻滾，以及上浮下沉；兩個水平方向推進(jìn)器3通過控制推進(jìn)方向可以實現(xiàn)機(jī)器人水下的平移和轉(zhuǎn)向。心率監(jiān)測器可配戴在使用者手腕上。出現(xiàn)問題時可通過無線傳輸給控制器上浮信號，控制機(jī)器人緊急上浮；所述的無線傳輸器可安裝在心率監(jiān)測裝置以及機(jī)器人內(nèi)部，機(jī)器人的控制器接收到心率監(jiān)測器的信號緊急上浮，到達(dá)水面后向地面站發(fā)送救援信號。本專利技術(shù)已以較佳實施案例揭示如上，然而并非用以限定本專利技術(shù)，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本專利技術(shù)技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可以利用上述揭示的結(jié)構(gòu)及
技術(shù)實現(xiàn)思路
做出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施案例，均仍屬本專利技術(shù)技術(shù)方案范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種多自由度水下拍攝助推機(jī)器人，其特征在于：包含艙體(9)、推進(jìn)系統(tǒng)、拍攝識別系統(tǒng)以及預(yù)警救援系統(tǒng)(2)；所述推進(jìn)系統(tǒng)包含一個垂直方向推機(jī)器(1)、兩個水平方向推進(jìn)器(3)和兩個方向可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(4)；垂直方向推進(jìn)器(1)和兩個水平方向推進(jìn)器(3)均設(shè)置在艙體(9)內(nèi)，兩個方向可調(diào)的推進(jìn)器(4)相對設(shè)置并分別由驅(qū)動機(jī)構(gòu)(6)驅(qū)動，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，布置在艙體側(cè)部的兩個偏擺機(jī)構(gòu)(5)分別與對應(yīng)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(6)相連，實現(xiàn)兩個方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器(4)在水平面的前后偏擺運(yùn)動；/n所述的拍攝識別系統(tǒng)布置在艙體(9)的前部；所述的預(yù)警救援系統(tǒng)(2)布置在艙體(9)的控制室(9-1)內(nèi)，用于控制機(jī)器人上浮以及與地面站通信。/n
【技術(shù)特征摘要】
1.一種多自由度水下拍攝助推機(jī)器人，其特征在于：包含艙體(9)、推進(jìn)系統(tǒng)、拍攝識別系統(tǒng)以及預(yù)警救援系統(tǒng)(2)；所述推進(jìn)系統(tǒng)包含一個垂直方向推機(jī)器(1)、兩個水平方向推進(jìn)器(3)和兩個方向可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(4)；垂直方向推進(jìn)器(1)和兩個水平方向推進(jìn)器(3)均設(shè)置在艙體(9)內(nèi)，兩個方向可調(diào)的推進(jìn)器(4)相對設(shè)置并分別由驅(qū)動機(jī)構(gòu)(6)驅(qū)動，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，布置在艙體側(cè)部的兩個偏擺機(jī)構(gòu)(5)分別與對應(yīng)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(6)相連，實現(xiàn)兩個方向可調(diào)節(jié)推進(jìn)器(4)在水平面的前后偏擺運(yùn)動；
所述的拍攝識別系統(tǒng)布置在艙體(9)的前部；所述的預(yù)警救援系統(tǒng)(2)布置在艙體(9)的控制室(9-1)內(nèi)，用于控制機(jī)器人上浮以及與地面站通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多自由度水下拍攝助推機(jī)器人，其特征在于：所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(6)包含防水筒(6-1)和舵機(jī)(6-2)，舵機(jī)(6-2)安裝在防水筒(6-1)內(nèi)，舵機(jī)(6-2)的輸出端連接方向可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(4)的外殼，防水筒(6-1)與偏擺機(jī)構(gòu)(5)轉(zhuǎn)動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種多自由度水下拍攝助推機(jī)器人，其特征在于：每個所述偏擺機(jī)構(gòu)(5)包含電機(jī)和兩個液壓桿(5-1)，兩個液壓桿(5-1)的活動桿端部與防水筒(6-1)鉸接，兩個液壓桿(5-1)的外殼端部與艙體(9)的側(cè)部鉸接，電機(jī)布置在艙體(9)內(nèi)，電機(jī)的輸出端與液壓桿(5-1)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊子澳，孫寶賀，舒國洋，孫震，劉鵬，鄭淏天，馮瑞，柳克舉，梁志敏，周圣岳，張馨月，趙美怡，肖文強(qiáng)，謝潤澤，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23
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