[发明专利]一种开架水下检测和探测的机器人机构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种机器人机构，具体地说是用于水下作业的机器人机构。

背景技术

水下的很多设备诸如管道，船体等需定期检测以排除安全隐患，采用潜水员手持设备进行水下检测，不仅效率低，而且作业存在很大的危险性，这就催生了水下检测机器人的出现。

美国等国家最先开展了船体检测水下机器人的研制。MIT水下机器人实验室先后研制了CetusII AUV，HAUV用于船舶水下检测。Bluefin公司的Bluefin-9利用了其先进的声学扫描系统对美国的战舰进行了船底危险物的检测。迈阿密大学的Shahriar教授及其课题组采用商业机器人，利用水下光学系统对船体进行了快速扫描试验。以上检测的目标主要是船舶底部吸附爆炸物的检测，真正意义上的用于船体钢板厚度检测的水下机器人还鲜见报道。

申请号为2004200637560.2的中国专利文件(授权公告日：2006年5月10日)中公开的“水下机器人的组合式框架结构”提供了一种搜索，探测或打捞水下目标的水下机器人骨架虽然与本专利属于同一技术领域，但其只是机器人框架，其结构并不具备作业能力。申请号为200410082862.X的中国专利文件(授权公告日：2006年6月14日)中公开的“一种水下机器人结构”提供了一种可重组的模块化水下机器人结构，但它是封闭式水下机器人的整体结构，并不能根据机器人的功能需要，随着仪器，设备，工具的形状或位置进行灵活的调整。

发明内容

本发明的目的在于提供主要用于检测船体的安全隐患、水下管道检测、水下环境探测的一种开架水下检测和探测的机器人机构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明包括机器人主体、环境感知设备、运动感知设备和运动执行设备；机器人主体包括框架、浮力材和耐压舱，浮力材安装在框架的上部，耐压舱共有两个、固定在框架上、位于浮力材下方的两侧、呈对称分布；环境感知设备包括超声测厚仪、前视图像声纳和水下微光摄像机，前视图像声纳安装在机器人的前端上部中间，水下微光摄像机固定在机器人的前端下部、并和二自由度中间云台相连，超声测厚仪固定在框架上、位于机器人的最前端；运动感知设备包括光纤罗经和深度计，光纤罗经固定在机器人后端中间的上部、两个耐压舱中间，深度计固定在框架上、位于右侧耐压舱左边；运动执行设备包括左主推螺旋桨、右主推螺旋桨、后侧推螺旋桨、后垂推螺旋桨、前侧推螺旋桨和前垂推螺旋桨、二自由度云台和大灯，左主推螺旋桨和右主推螺旋桨分别固定在框架的两侧，前侧推螺旋桨和后侧推螺旋桨分别固定在框架的前侧和后侧的正中间，前垂推螺旋桨和后垂推螺旋桨分别固定在机器人框架的前侧和后侧中间，云台位于机构的前端、左右两侧固定两个大灯。

本发明的优势在于：结构简单，作业灵活可靠，适应性强，其机构可扩展性强，易于组装，具有一定的容错性。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的右视图；

图4是本发明水下机器人在水平面运动的推力器布置图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1——4，水下检测机器人主体上安装有环境感知设备、运动感知设备和运动执行设备。水下检测机器人由框架2，安装在框架2上的左右两个耐压舱(控制舱和电源舱)1、5，浮力材11组成的水下机器人主体；所述的环境感知设备包括超声测厚仪14、前视图像声纳12、水下微光摄像机15；所述的运动感知设备包括光纤罗经6、深度计7；所述的运动执行设备包括左主推螺旋桨17、右主推螺旋桨10、后侧推螺旋桨8、后垂推螺旋桨9、前侧推螺旋桨3和前垂推螺旋桨4、二自由度云台13(包括固定在云台上的两个大灯16)。