[发明专利]一种可拓展的水下机器人

说明书

本申请公开了一种可拓展的水下机器人，包括侧板，特定功能板，功能板，垂直推进器以及浮力装置。机器采用分层式布局，第一层为垂直推进器和浮力装置，第二层为电路模块和水平推进器，安装在第一能板上，第三层为执行装置的第二功能板。侧板中间部分有窗型漏空，上方的标准安装孔用来对垂直推进器进行任意位置的固定，两侧和下方的标准安装孔用来固定功能板或者执行装置。第二层的第一功能板用来安装水平推进器和模块化电路舱，中间有两个椭圆形导水孔。第三层功能板设有长条标准安装孔用来安装执行机构。本申请提高了机器的可拓展性，减少了因为机器人可拓展性小而造成的资金浪费，无论在水下作业领域，实验领域还是高校的教学领域都可以做为原型机使用，各种结构的可拓展性使得机器人有更大的发展空间。

技术领域

本申请涉及机器人领域，具体为一种可拓展的水下机器人。

背景技术

水下机器人（ROV）是一种可在水下移动、具有感知系统、通过遥控或自主操作方式、使用机械手或其他工具代替或辅助人去完成水下作业任务的机电一体化智能装置。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人是人类认识海洋、开发海洋重要的工具。

根据水下机器人发展现状分析，1. 水下机器人制作成本高，针对于不同任务需要不同的执行装置完成，并且水下机器人的可拓展性小，在针对不同作业情况来增加执行装置难度较高。2. 多数水下机器人的电路舱采用圆柱形舱桶式布局，不仅浪费空间，在反复拆卸后法兰的密封圈会产生老损现象导致电路舱漏水，而且执行装置需要在舱桶外围添加；这种布局使机器笨重，电路舱的可靠性无法得到长时间的保证而且在不扩大机器体积的情况下无法对执行装置进行保护。3. 机器人在水中的稳定性会很大程度上影响水下作业效率，水下机器人的浮力装置是一体的，根据需要完成的任务增加或减少执行装置时会改变水下机器人的重力和重心，这样会打破水下机器人在水中的平稳悬浮状态，使得水下机器人整体偏沉或偏浮，也造成了机器在水下不是水平状态，减小了水下作业效率。4. 由于水下机器人的工作环境限制，使水下机器人对功率要求较高，根据简单的任务机器人的多推进器的布局不仅成为一种赘余设计而且浪费了较多功率。

发明内容

针对上述问题，本申请所要解决的技术问题是提供一种可拓展的水下机器人，目的在于提高水下机器人各种结构的可拓展性，使得机器人有更大的发展空间。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本申请是通过以下技术方案实现：

一种可拓展的水下机器人，采用分层式布局，包括侧板，第一功能板，第二功能板，垂直推进器以及浮力装置，所述两个侧板对立平行放置，侧板表面设有标准安装孔，中间部分设有窗型漏洞，上方设有光轴；第一层放置浮力装置，所述浮力设置之间设有垂直推进器；第二层为电路模块和水平推进器，安装在第一功能板上，所述第一功能板中间有两个椭圆形导水孔，所述电路模块包括主控电路舱和执行电路舱，所述主控电路舱和执行电路舱的边角处都设有电路舱安装孔；第三层为执行装置的第二功能板，所述第二功能板水平放置，表面设有长条标准安装孔，中间部分有两个椭圆形导水孔，两侧设有功能板标准安装孔。

进一步地，所述电路采用模块化布局，对主控电路舱和执行电路舱进行灌胶，灌胶的材料为环氧树脂。

进一步地，所述主控电路舱上设有母头防水插座；所述执行电路舱一端设有母头防水插座，另一端设有延长线和公头防水接头。这样设计不仅节约了大量空间，也保证了电路舱的可更换性；执行部分采用总线通信，使得增加执行装置时只需要将相应模块接入电路即可。

进一步地，所述浮力装置包括碳纤维外壳，内置浮力块，所述碳纤维外壳顶部设有端浮力板以及长方体浮力板，所述碳纤维外壳内部为格状空间布局，内部网格放置浮力材料。

进一步地，所述浮力装置的上边界处有浮力板固定环，穿过光轴并用防滑螺母将光轴两端螺纹固定，浮力装置的下边界处有浮力板固定孔，所述浮力装置固定在铝型材上，这样方便更新推进器的布局。