[发明专利]全向浮游爬壁水下机器人

权利要求书

1.一种全向浮游爬壁水下机器人，所述全向浮游爬壁水下机器人通过脐带缆与水面控制平台连接，其特征是，包括密封的舱体、设置在舱体上侧的至少一对带云台的水下高清摄像机、设置在舱体内的主控模块、设置在舱体内外的水下传感设备，以及设置在舱体内外、用于驱动水下机器人在水下全向浮游作业和全向爬壁作业的全向动力系统和垂向动力系统，所述全向动力系统包括对称设置在舱体两侧、两对共四个导管螺旋桨、控制各导管螺旋桨绕垂直轴转动的转向装置、控制各导管转动的爬行装置和控制各导管内第一螺旋桨旋转的浮游装置，所述浮游装置设置在舱体内，浮游装置一端与导管螺旋桨连接；所述转向装置和爬行装置分成上下两层分别设置在舱体内，且通过各自的传动装置彼此连接；所述垂向动力系统垂直设置在舱体上侧内，包括至少两台轴线垂直于第一螺旋桨的第二螺旋桨以及垂向动力驱动电机，所述第二螺旋桨固定在垂向动力驱动电机轴上。

2.如权利要求1所述的全向浮游爬壁水下机器人，其特征是，所述转向装置包括转向电机、转向电机圆锥齿轮、四个第一圆锥齿轮、两根转向横轴、八个第二圆锥齿轮、四根转向纵轴、四个第三圆锥齿轮和四个转向壳体，所述转向电机一端垂直固定在舱体内中间隔板一侧面上，转向电机圆锥齿轮固定在转向电机轴上；第一圆锥齿轮两个一对分别固定在两根转向横轴的两端端头上，第二圆锥齿轮两个一对分别固定在四根转向纵轴的两端端头上，第三圆锥齿轮固定在与转向壳体轴线垂直、且与转向壳体一侧垂直固定连接的转向立轴端头上；所述转向纵轴两端分别通过转向纵轴轴承支撑在舱体两端的横向隔板上；转向横轴两端分别通过数个转向横轴轴承支撑在舱体纵向隔板上。

3.转向装置的各圆锥齿轮啮合关系如下：转向电机圆锥齿轮与两个第一圆锥齿轮啮合，另两个第一圆锥齿轮中每一个分别与两个第二圆锥齿轮啮合，另四个第二圆锥齿轮分别与四个第三圆锥齿轮一一对应啮合。

4.如权利要求1所述的全向浮游爬壁水下机器人，其特征是，所述爬行装置包括爬行电机、爬行电机圆锥齿轮、四个第四圆锥齿轮、两根爬行横轴、八个第五圆锥齿轮、四根爬行纵轴、四个第六圆锥齿轮、四根爬行竖轴、四个第七圆锥齿轮、四个第八圆锥齿轮、四个导管轴架和四个导管，所述爬行电机一端垂直固定在舱体中间隔板另一侧面上，爬行电机圆锥齿轮固定在爬行电机轴上；四个第四圆锥齿轮两个一对分别固定在两根爬行横轴的两端端头上，第五圆锥齿轮两个一对分别固定在四根爬行纵轴的两端端头上，四个第六圆锥齿轮和四个第七圆锥齿轮分别固定在四根爬行竖轴的两端端头上，四个第八圆锥齿轮分别固定在四个导管轴架一端上；所述爬行横轴两端通过爬行横轴轴承分别支撑在舱体两端的纵向隔板上，所述爬行纵轴两端通过爬行纵轴轴承分别支撑在舱体两端的横向隔板上；四根爬行竖轴两端通过爬行竖轴轴承分别支撑在与转向壳体轴线垂直、且与转向壳体另一侧固定连接的垂直轴套内；爬行装置的各圆锥齿轮啮合关系如下：爬行电机圆锥齿轮与两个第四圆锥齿轮啮合，另两个第四圆锥齿轮每一个分别与两个第五圆锥齿轮啮合，另四个第五圆锥齿轮分别与四个第六圆锥齿轮一一对应啮合，四个第七圆锥齿轮分别与四个第八圆锥齿轮一一对应啮合。

5.如权利要求3所述的全向浮游爬壁水下机器人，其特征是，所述导管轴架包括水平轴筒和数根均布在导管内的径向连接杆，第八圆锥齿轮固定在水平轴筒一端上，径向连接杆两端分别与水平轴筒另一端和导管内圆固定连接；水平轴筒通过轴承支撑在转向壳体内。

6.如权利要求1所述的全向浮游爬壁水下机器人，其特征是，所述浮游装置包括浮游电机、螺旋桨轴和第一螺旋桨，所述浮游电机固定在转向壳体内，螺旋桨轴一端与浮游电机轴连接，螺旋桨轴另一端穿过水平轴筒后与第一螺旋桨固定连接；螺旋桨轴通过一对轴承支撑在水平轴筒内。

7.如权利要求2或3所述的全向浮游爬壁水下机器人，其特征是，所述转向壳体为子弹头型水密壳体，分别与转向壳体上下侧固定连接的转向立轴、垂直轴套同轴，转向壳体分别位于舱体两侧的上延伸段和下延伸段之间，转向立轴和垂直轴套分别通过支撑轴承垂直支撑在上延伸段和下延伸段上。