[发明专利]一种新的水下机器人运动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种潜艇式机器人，尤其是涉及一种新的水下机器人运动控制装置。

背景技术

水下机器人，是水下无人航行器UUV的一种。水下无人航行器UUV技术无论在军事上、还是民用方面都已不是新事物，其研制始于50年代，早期主要用于海上石油与天然气的开发等，军用方面主要用于打捞试验丢失的海底武器如鱼雷。80年代末，随着计算机技术、人工智能技术、微电子技术、小型导航设备、指挥与控制硬件、逻辑与软件技术的突飞猛进，自主式水下航行体AUV得到了大力发展。现有的潜艇技术AUV机器人，虽已摆脱了系缆的牵绊，但其上升、下降大多通过改变本体在水中浮力即水压舱注水，排水来实现潜水、浮水的。而且通常只有一到两个动力推进器，响应时间慢，不够机动灵活。或者虽然机器能进行一定角度的旋转，但控制烦琐，稳定性差，均无法满足现有的水下运动所需。

然而，现有的潜艇技术AUV机器人，虽已摆脱了系缆的牵绊，但其上升、下降大多通过改变本体在水中浮力即水压舱注水，排水来实现潜水、浮水的。而且通常只有一到两个动力推进器，响应时间慢，不够机动灵活。或者虽然机器能进行一定角度的旋转，但控制烦琐，稳定性差，均无法满足现有的水下运动所需。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的水下作业机器人不够灵活机动，不能实现多角度灵敏运动控制等的技术问题；提供了一种可在实现动力输出的同时，使机身发生一定角度旋转，从而进行灵敏运动控制的一种新的水下机器人运动控制装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种新的水下机器人运动控制装置，其特征在于，包括一个带有密封舱室的机身、设置在机身内并且装有水下摄像机和用于无线传输并导入程序指令的控制系统、给控制系统提供电能的电池、以及至少两个对称设置在机身上并与控制系统通过通讯线缆连接用于控制机身能够周向旋转的动力推进装置；所述的动力推进装置包括一个螺旋浆组件以及既控制螺旋浆组件旋转又控制整个机身能够周向旋转的推进器，所述的动力推进装置设置在机身内的动力组件壳体内。

在上述的一种新的水下机器人运动控制装置，所述推进器用于控制螺旋浆旋转的动力传动组件以及控制整个机身能够周向旋转的转向传动组件。

在上述的一种新的水下机器人运动控制装置，动力传动组件包括一驱动电机，与驱动电机输出轴配接的电机锥齿轮、用于动力输出的中轴、以及与电机锥齿轮相啮合且部分设置在中轴两端的齿轮组；所述齿轮组与螺旋浆组件的输入轴配接，所述驱动电机固定在动力组件壳体上。

在上述的一种新的水下机器人运动控制装置，所述齿轮组包括彼此相啮合的一顶锥齿、一底锥齿、一浆锥齿；所述顶锥齿和底锥齿固定在与驱动电机输出轴垂直设置的中轴两端；螺旋浆组件的输入轴为一螺旋桨轴，所述螺旋桨轴与浆锥齿配接。

在上述的一种新的水下机器人运动控制装置，所述的转向传动系统包括转向电机、与转向电机输出轴配接的输出齿轮、与输出齿轮啮合的转动齿轮以及一个转向柱；所述转向柱套设在中轴上且与中轴同轴设置，转向柱顶端开有两卡槽，转动齿轮通过一轴衬卡圈和一轴承固定在该卡槽内，该轴承还与动力组件壳体固定。

在上述的一种新的水下机器人运动控制装置，还包括用于平衡机身的与控制系统连接的平衡仪、进行信号接收并与控制系统连接的通讯口、分别与通讯口和控制系统连接的通讯模块、与控制系统连接的传感器伺服单元、与控制系统连接进行水下探测的视觉探头单元以及与控制系统连接的加速传感器。

因此，本发明具有如下优点：1.设计合理，结构简单且完全实用；2.可在实现动力输出的同时，使机身发生一定角度旋转，从而进行灵敏运动控制。

附图说明

图1为本发明中机器人机身架构示意图。

图2为本发明的一种立体结构示意图。

图3为本发明中动力推进装置局部剖视图。

图4为本发明的机器人在水中后退运行状态示意图。

图5为本发明的机器人在水中旋转前行状态示意图。

图6为本发明的机器人在水中前行并上升状态示意图。

具体实施方式