[实用新型]一种水下机器人

说明书

本实用新型公开了一种水下机器人，所述机器人包括球形外壳，在球形外壳的函道内安装推进器，球形外壳内设置密封舱，球形外壳与密封舱之间的空腔为透水舱；在密封舱内设置偏心转子；从密封舱两侧的端盖上各伸出一截短轴，短轴通过轴承与偏心转子两面端盖上开的孔连接；在偏心转子内安装舵机、为机器人供电的电池组以及控制电路，偏心转子内下部还设置有姿态稳定配重块。本实用新型所公开的水下机器人，结构紧凑，可靠耐用，装配工艺简单，自重轻，推重比大，机动性强，反应灵敏，俯仰角姿态调节精度高，实用性强，具有非常高的商业及军事应用价值。

技术领域

本实用新型属于水下工作机器人设备领域，特别涉及该领域中的一种三自由度球形水下机器人。

背景技术

中国发明专利CN101565095B公开了一种六自由度水下球形机器人，它包括球形外壳，其内设有长轴、活塞式储水设备，长轴两端固定在两圆形孔内，长轴空腔内仅设有一水下推进器，长轴中部套设旋转方筒，方筒一端设有大齿轮，大齿轮套设固定在长轴上，方筒左侧设有第一电机，第一电机输出轴设有小齿轮，小齿轮与大齿轮齿合，方筒前后侧各活动设有短杆，两短杆对称，每一短杆外端部设有臂摆，每一臂摆下端部设有配重，方筒右侧设有连杆和第二电机，第二电机输出轴、连杆一端的链轮与一短杆的链轮通过一链条相连，连杆另一端的链轮与另一短杆的链轮通过一链条相连，活塞式储水设备、第一、第二电机和水下推进器与中央控制器相连。

中国发明专利申请CN103832565A公开了一种通过推进器实现转向、通过重摆实现俯仰姿态调节的球形水下机器人，该机器人使用透明有机玻璃材料外壳，三推进器均贯通球壳，通过两侧推进器的推力差实现机器人的转向，通过使重摆转动时重摆的反作用力实现俯仰姿态的变化，同时重摆也可调节机器人的重心使其姿态稳定。

上述两种技术方案存在以下问题：

（1）专利申请CN103832565A对于球形外壳的防水性能没有做详细描述，无法确定其球形外壳是密封舱还是透水舱。如果是密封舱，上述技术方案没有说明该球形外壳的构造如何能做到防水密封，若为直接粘死或焊死虽然能可靠密封，但却不便于内部零部件的维护；球形密封舱的整体排水体积较大，使得机器人整体重量也必须加大才能平衡其浮力；在球面中贯穿三个圆柱面的结构耐压性也不好。如果是透水舱，此种情况下内部复杂的重摆调节机构不好做防水动密封，而且舱内金属零部件的防锈防腐也是必须要考虑的问题。

（2）专利申请CN103832565A中使用弹性传动复位使得重摆无法精确定位，影响角度控制精度，且有了左右推进器之后，中间的推进器实为冗余设计。。

（3）以上两个专利中球形外壳内部的结构均过于复杂，可靠性不高且制造成本高昂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种轻便灵敏、稳定可靠的三自由度球形水下机器人。

本实用新型采用如下技术方案：

一种水下机器人，所述机器人包括球形外壳，在球形外壳的函道内安装推进器，球形外壳内设置密封舱，球形外壳与密封舱之间的空腔为透水舱，该密封舱两侧的端盖与球形外壳固定连接；在密封舱内设置偏心转子，偏心转子两面的端盖上开有孔；从密封舱两侧的端盖上各伸出一截短轴，短轴通过轴承与偏心转子两面端盖上开的孔连接；在偏心转子内安装舵机、为机器人供电的电池组以及控制电路，所述舵机本体与偏心转子固定连接，而舵机的舵盘固定安装在密封舱一侧端盖的中心处，舵机上的齿轴伸出偏心转子端盖上开的孔并插入到舵盘的齿孔内，偏心转子内下部还设置有姿态稳定配重块。

进一步的，所述的球形外壳包括两个半球壳，两个半球壳之间通过沿周向分布的定位销定位连接，密封舱两侧的端盖则分别正对该两个半球壳设置；每一个半球壳分别通过螺丝和与之相邻的密封舱端盖固定连接。

进一步的，球形外壳的两个半球壳连接处周向为内凹圆柱面，并开有圆孔；在该内凹圆柱面上套设有环状橡胶保护套。