[发明专利]一种水下万向移动机器人

说明书

本发明涉及一种水下万向移动机器人，包括外壳体、机身、重浮力调节器、水槽盖板、机械鳍、机械手。水槽盖板安装在机身的水槽上，重浮力调节器扣压在水槽盖板上并将重浮力电机安装在机身的电机槽内，外壳体通过螺钉固装在机身上并挤压密封圈实现水密，机械鳍和机械手分别错位周向布置在机身底部。通过重浮力调节器、机械鳍和机械手可实现水下机器人自由万向浮游和任务作业。其中重浮力调节器通过吸排液来实现重心、浮心和质心调节，可实现机器人位姿转向；重浮力调节器和机械鳍组合可实现机器人水下任意方向浮游；机械手可完成水下任务作业。以上整个结构简单紧凑，原理清晰合理，控制灵活方便，可广泛应用于水下装备或水下工程机械技术中。

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，涉及一种水下万向移动机器人。

背景技术

海洋机器人在建设海洋强国的过程中有着举足轻重的作用，可以帮助实现更深、更远、更准的海洋资源探测和环境监测，在减轻海洋劳动者负担的同时又可增强海防实力。但现有的水下机器人存在体积庞大、系统复杂、机动转向差、重浮力和姿态调节不便等问题，严重影响机器人机动灵活性和作业效率。因此，当前需迫切解决的一个技术问题是能够设计一种机动灵活的水下万向移动机器人。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种水下万向移动机器人，解决了水下机器人重浮力调节和姿态调节不便的问题，利于提高机器人机动性和灵活性。

技术方案

一种水下万向移动机器人，其特征在于包括外壳体、机身、重浮力调节器、水槽盖板、机械鳍、机械手；水槽盖板安装在机身的水槽上，重浮力调节器扣压在水槽盖板上，密封圈放置在机身的密封槽内，外壳体通过螺钉固装在机身上并挤压密封圈实现水密，机械鳍和机械手分别错位周向布置在机身底部，重浮力调节器用于实现机器人位姿转向，重浮力调节器和机械鳍组合可实现机器人水下任意方向浮游和转向，机械手用于抓取。

进一步地：所述的外壳体上端为空心球状，目的在于增加浮力，平衡初始状态重力。

进一步地：所述的重浮力调节器包括电磁部件、阀体、供液阀、隔离阀、进液阀、出液阀、压力传感器、重浮力电机、柱塞泵和蓄能器；重浮力电机安装在机身的电机槽内，阀体位于水槽盖板上，阀体上表面设有若干个孔，供液阀、隔离阀、进液阀、出液阀、压力传感器放置于阀体上表面对应的孔内，阀体侧面设有若干个孔，柱塞泵和蓄能器分别扣压在阀体侧对边的孔内，阀体下表面中心设有电机轴孔，电磁部件位于阀体上面，电磁部件给供液阀、隔离阀、进液阀、出液阀提供电磁吸力实现阀口开合，同时给压力传感器和重浮力电机供电。

进一步地：所述的阀体上设置有吸排液孔、进出水孔、供液阀孔、隔离阀孔、进液阀孔、出液阀孔、油压传感器孔、电机轴孔、电机电源孔、柱塞泵孔、蓄能器孔，其中2个吸排液孔，分别设置在阀体侧对边上；2个供液阀孔，2个隔离阀孔，分别设置在阀体上表面内层；6个进液阀孔，分别设置在阀体上表面，且沿最外层周向布置；6个出液阀孔，分别设置在阀体上表面，且沿稍内层周向布置；1个压力传感器孔，设置在阀体上表面内层；1个电机轴孔，设置在阀体5下表面中心；1个电机电源孔，设置在阀体上表面内层；2个柱塞泵孔，分别设置在阀体侧对边上；2个蓄能器孔，分别设置在阀体侧对边上；6个进出水孔，分别设置在阀体下表面，且沿外层周向布置。

进一步地：所述的机械鳍包括多个双轴舵机、多个U型连接件、L型舵机架、单轴舵机、多个U型舵机架、尾鳍舵机架，依次为第一双轴舵机、单轴舵机、第二双轴舵机、第三双轴舵机、第四双轴舵机，第一双轴舵机安装在机身上，其输出轴安装在第一U型连接件内，L型舵机架与第一U型连接件固连，单轴舵机安装在L型舵机架内，其输出轴通过舵盘与第二U型连接件固连，第二双轴舵机安装在第一U型舵机架内，其输出轴安装在第二U型连接件内；第一U型舵机架与第三U型连接件固连，第三双轴舵机安装在第二U型舵机架内，其输出轴安装在第三U型连接件内，第二U型舵机架与第四U型连接件固连；第四双轴舵机安装在尾鳍舵机架内，其输出轴安装在第四U型连接件内。