[发明专利]一种水下无人无缆作业型机器人

说明书

本发明涉及水下机器人的技术领域，具体为一种水下无人无缆作业型机器人，包括艏部、中部和艉部，所述艏部、中部和艉部均为中空结构，所述中部设置有机械臂升降装置和舱门开合机构，所述艏部上设置有一个第一水平槽道推进器和一个第一垂直槽道推进器，所述艉部上设置有两个第二垂直槽道推进器和四个主推进器，既能实现一种水下无人无缆作业型机器人的高速巡航又能满足其作业所需要的稳定、精确悬停。

技术领域

本发明涉及水下机器人的技术领域，具体为一种水下无人无缆作业型机器人。

背景技术

常规的无人无缆水下机器人AUV主要可以分为如下两类：监测型和作业型，其中监测类水下机器人主要搭载不同的传感器，直接进行相关参数的测量，只对本身的航速、续航里程和传感器安装位置等进行限制即可；后者由于受自身续航能力、自身平恒性及复杂海况等诸多因素的影响，国际上相关产品较少。

监测型的机器人如申请号为202020449668.5的中国专利公开的一种用于水下检测的水下机器人，所述机器人的壳体前进方向的垂直面方向薄于水平面，水下通信系统固定在壳体顶部，能源系统、耐压检测系统和耐压控制舱设置在壳体内部；可收放式稳定翼固定在壳体尾部的外表面；四个矢量推进器布置在壳体的两侧；耐压控制舱内装有水下机器人的控制系统；耐压控制舱的外壳包括柱壳和多个肋骨，肋骨分布在柱壳外表面，柱壳包括上壳板、下壳板和减压层；上壳板外侧壁与下壳板内侧壁为平行的斜面，上壳板外侧壁与下壳板内侧壁之间形成空隙，该空隙内减压层；减压层的材料为浮力材料、阻尼材料或吸声材料。

作业型的机器人如申请号为201810745727.0的中国专利公开的一种水下机器人-水下机械臂系统，由三部分组成：水下机器人本体、水下机械臂和辅助调节装置；水下机器人本体为无缆型的自主式水下机器人，其动力系统采用欠驱动方式实现水下机器人的姿态和运动控制，其驱动系统由单推进器和一个十字舵组成，安装在其艉部；本系统采用四自由度五功能的水下机械臂，该水下机械臂由两个回转关节和两个摆动关节和一个机械手抓组成，辅助调节装置安装在水下机器人的正下方，靠近艉部。该装置由丝杠滑块机构，和伺服电机驱动。通过移动滑块，能够实现对水下机器人重心的调节。用来补偿水下机械臂在运动过程中对水下机器人重心纵向变化影响，实现水下机器人姿态稳定。

下面着重来讲作业型的水下机器人，由于AUV本身自带能源，所以必须考虑其外形的节能减阻，但是由于作业型AUV作业过程中，复杂海况下需要稳定悬停，实际上就是增加自身阻力。

传统的作业型AUV的机械臂直接安装在本体的外部并靠近艏部，由于机械臂本身结构复杂，所以整体受水动力的影响较大，且速度越大阻力越大，难以提高巡航速度，而且还会增加能源消耗。所以传统的作业型AUV续航能力差，作业范围不够广，能耗也相对较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能更好的水下无人无缆作业型机器人。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水下无人无缆作业型机器人，包括艏部、中部和艉部，所述艏部、中部和艉部均为中空结构，所述中部设置有机械臂升降装置和舱门开合机构，所述艏部上设置有一个第一水平槽道推进器和一个第一垂直槽道推进器，所述艉部上设置有两个第二垂直槽道推进器和四个主推进器。

作为对本发明的优选，所述机械臂升降装置包括安装在所述中部内的固定底座、所述固定底座上安装有的能上下伸缩的推杆、所述推杆的下端连接有的机械臂以及上下穿设在所述固定底座上并下端与所述机械臂顶部固定连接住的导向轴。

作为对本发明的优选，所述导向轴具有四个并围绕在所述推杆的外围呈圆周等间距分布。

作为对本发明的优选，所述艉部包括基础部分以及所述基础部分外壁上固定有上垂直尾翼、左水平尾翼、下垂直尾翼和右水平尾翼，所述上垂直尾翼、左水平尾翼、下垂直尾翼和右水平尾翼呈圆周等间距分布且各安装有一个所述主推进器。