[发明专利]一种100米级ARV水下机器人结构

说明书

本发明涉及水下机器人，具体地说是一种100米级ARV水下机器人结构，由艏部至艉部分为艏部探测单元、前机动单元、导航单元、控制与能源单元、后机动单元及艉部推进单元，艏部探测单元、前机动单元和后机动单元为敞水单元，各单元间利用卡环实现紧固；艏部探测单元安装有前视声呐、高清摄像头以及照明灯；前机动单元安装有垂向推进器和水平推进器；导航单元安装有DVL和电子罗盘；控制与能源单元安装有二次电池组，核心控制板和侧扫声呐；后机动单元安装有水平推进器；艉部推进单元安装有组合天线、频闪灯、深度计、抛载装置、螺旋桨推进器以及X型舵。本发明采用干湿舱结合方式，各舱段功能相互独立，便于安装，拆卸，实现了很好的模块化设计。

技术领域

本发明涉及水下机器人，具体地说是一种100米级ARV水下机器人结构。

背景技术

ARV(自主遥控潜水器)是一种具有自主、遥控等多种操作模式，且集探测与作业多种能力于一体的水下机器人系统。ARV具有模式灵活，运动可控，操作便捷等优势，根据是否携带光纤微缆开展水下工作而分为两种典型的工作模式，即光纤模式和非光纤模式。在光纤模式下，即以常规的ROV(遥控水下机器人)方式作业，操控者通过光纤微缆远程遥控ARV开展水下作业，进行定点精细观测，光纤可以实时将摄像头采集到的图像传回到水面控制平台。在非光纤模式下，即以传统AUV(自主水下机器人)方式作业，按照预设指令进行自主巡航，同时利用搭载的传感器进行相关的水文信息观测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种100米级ARV水下机器人结构。该ARV水下机器人结构下潜深度为100米，是一种兼具自主水下机器人(AUV)和遥控水下机器人(ROV)两种模式的小型水下机器人。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括从艏部至艉部依次连接的艏部探测单元、前机动单元、导航单元、控制与能源单元、后机动单元及艉部推进单元，各单元相互独立，所述艏部探测单元、前机动单元及后机动单元均为敞水舱，所述导航单元、控制与能源单元及艉部推进单元为密封舱，所述敞水舱与密封舱之间密封隔离；所述艏部探测单元包括照明灯、高清摄像头及用于扫描机器人行进过程中前方障碍物的前视声呐；所述前机动单元包括前垂向推进器及实现机器人转向的水平推进器；所述控制与能源单元包括二次电池组、核心控制板及侧扫声呐，所述核心控制板与二次电池组相连；所述后机动单元包括后垂向推进器，该后垂向推进器与所述前垂向推进器配合实现机器人的上浮或下潜，所述后机动单元上设有光纤微缆引出口，光纤微缆的一端进入所述控制与能源单元中、并与所述核心控制板相连，所述光纤微缆的另一端由光纤微缆引出口引出，再与水面光纤绞车连接；所述艉部推进单元包括频闪灯、组合天线、X型舵、螺旋桨推进器、抛载装置及深度计，该频闪灯及组合天线分别安装于艉部推进单元的艉部舱的前端，所述X型舵及尾部螺旋桨推进器分别安装于艉部舱的后端，所述抛载装置及深度计分别安装于艉部舱内部；所述照明灯、高清摄像头、前视声呐、水平推进器、前垂向推进器、侧扫声呐、后垂向推进器、频闪灯、组合天线、X型舵、螺旋桨推进器、抛载装置及深度计分别与核心控制板连接。

其中：所述导航单元包括电子罗盘及DVL，该电子罗盘及DVL分别与所述核心控制板连接。

所述敞水舱与密封舱之间设有堵盖，通过该堵盖实现所述敞水舱与密封舱之间的密封隔离。

所述堵盖包括艏部堵盖、中部堵盖及艉部堵盖，所述前机动单元的前机动舱与导航单元的导航舱之间设有艏部堵盖，所述控制与能源单元的控制与能源舱与后机动单元的后机动舱之间设有中部堵盖，所述后机动舱与艉部舱之间设有艉部堵盖；所述艏部堵盖、中部堵盖及艉部堵盖上均设有水密缆插座，所述水密缆插座与密封舱内各设备引出的水密缆连接。

所述中部堵盖上设有光纤接插件，所述光纤微缆的一端通过该光纤接插件进入控制与能源单元，并与所述核心控制板连接。