[发明专利]一种可实现水下垂直攀行的机器人

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种机器人技术领域的水下垂直攀行的机器人，具体是一种可实现任意深度悬停的水下垂直攀行的机器人。

背景技术

近年来，随着对深水环境的开发需求越来越强烈，水下机器人引起了很多研究人员的重视。但是目前水下机器人普遍存在机动性不强，故障率较高的情况，特别是上浮装置容易出现问题，导致机器人无法回收。

中国申请号CN 200910091523.0，申请公开号CN 101638114，该专利中公开了一种用于磁吸附轮履式爬行机器人磁吸附单元的结构设计。但是由于在水下这种机械装置暴露在水中，比较容易发生故障，并且故障后无法回收。

中国申请号CN 201010133520.1，申请公开号CN 101797968A，该专利中公开了一种水下检测和探测的机器人机构。该发明结构简单，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。但是也没有故障后强制上浮的保险装置。

综上，虽然水下机器人得到了一定的研究，但是文献中未见报道可实现水下垂直攀行的机器人，并且拥有强制上浮保险装置确保机器人能够上浮回收。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种可实现水下垂直攀行的机器人，使用该装置能够实现任意深度悬停，并且拥有强制上浮保险装置确保机器人能够上浮回收。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：机器人壳体、浮力平衡球囊、观察窗、传感器探头、喷水推进系统、保险绳、稳定装置、喷水固定球囊、滑行缆绳、强制上浮球囊、强制上浮开关。

所述的机器人壳体是指用来搭载机器人其他组件的载体。

所述的浮力平衡球囊是指能使机器人在水下能够抵消其自身重力的装置。

所述的观察窗是指可以从机器人内部看到水下环境的窗体。

所述的传感器探头是指用来探测水下各种物理量的传感器。

所述的喷水推进系统是指利用喷水产生反冲力来推动机器人运动的装置。

所述的喷水推进系统的数量为2-10组。

所述的喷水固定球囊是指通过喷水使球囊体积膨大，能够使球囊与滑行缆绳夹紧固定。

所述的喷水固定球囊能够产生的力为1-1000千牛顿。

所述的保险绳是指系在滑行缆绳上，确保机器人不会脱离缆绳的装置。

所述的保险绳的长度为0.1-20米。

所述的强制上浮球囊是一个体积固定并且充满高压气体的装置。

所述的强制上浮开关是指能够预先设定时间的自动打开强制上浮球囊的装置。

所述的强制上浮开关能够预先设定自动打开的时间为0.5-24小时。

本发明利用浮力平衡球囊使机器人保持整体零浮力，在喷水推进装置的推动下，可以在垂直方向的任意位置悬停。在到达目标悬停位置时，喷水固定球囊把水从机器内部挤到球囊中使球囊压紧，达到固定的作用。在水下的时候，保险绳系在滑行缆绳上，确保机器人不会脱离缆绳。为了确保机器人在喷水推进系统故障的情况下仍然能够上浮，强制上浮开关可以根据提前设定的时间自动打开，强制上浮球囊中的高压气体进入浮力平衡球囊，浮力平衡球囊体积增大，机器人实现强制上浮。

综上，本发明结构简单，可以在水下垂直攀行，实现任意深度悬停，并且拥有强制上浮保险装置，保证机器人可以安全回收。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例一种可实现任意深度悬停的水下垂直攀行的机器人包括：机器人壳体1、浮力平衡球囊2、观察窗3、传感器探头4、喷水推进系统5、保险绳6、稳定装置7、喷水固定球囊8、滑行缆绳9、强制上浮球囊10、强制上浮开关11。

本实施例中，所述的机器人壳体1是指用来搭载机器人其他组件的载体。

本实施例中，所述的浮力平衡球囊2是指能使机器人在水下能够抵消其自身重力的装置。

本实施例中，所述的传感器探头4是指用来探测水下各种物理量的传感器。

本实施例中，所述的喷水推进系统5是指利用喷水产生反冲力来推动机器人运动的装置。

本实施例中，所述的喷水推进系统5的数量为2-10组。

本实施例中，所述的保险绳6的长度为0.1-20米。