[发明专利]一种观测型水下机器人的可俯仰头部

说明书

本发明公开了一种观测型水下机器人的可俯仰头部，包括：固定外壳、俯仰体、俯仰机构和两个以上观测设备；固定外壳的尾部与外围框架固定连接，俯仰体嵌设在固定外壳的头部，俯仰机构固定在固定外壳的内壁，俯仰机构上设置有俯仰轴；俯仰轴与俯仰体连接，俯仰轴旋转能够带动俯仰体进行相对于固定外壳的俯仰运动，俯仰体的外壁面始终与固定外壳的头部相互衔接配合形成半球形；两个以上观测设备固定设置在俯仰体内部；本发明结构简单，体积小、重量轻，成本低、迎流阻力小。

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种观测型水下机器人的可俯仰头部。

背景技术

观测型水下机器人(ROV)装载有水下摄像机、声纳、水下照明灯等观测设备，可用于查找江、河、湖、海的各种堤坝的裂缝、破损等质量问题，还可用于观测水底地形、地貌或搜寻水下沉物，观测设备通常设置在流线型ROV的头部位置。

在水下机器人悬停对目标进行近距离观察识别时，为获得更准确全面的水下图像信息，观测设备需要在ROV纵截面较大范围的角度内进行俯仰动作，目前，主要通过在流线型ROV的头部设置能够独立进行俯仰的照明灯，水下摄像机和声纳实现俯仰观测，即每个观测设备均配套设置有其独立的俯仰机构，从而导致机器人体积较大、质量重且成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种观测型水下机器人的可俯仰头部，集成两个以上观测设备于一体，通过一个俯仰机构进行驱动，结构简单、体积小、阻力小、重量轻，成本低。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种观测型水下机器人的可俯仰头部，包括：固定外壳、俯仰体、俯仰机构和两个以上观测设备；

固定外壳的尾部与外围框架固定连接，固定外壳的头部为半球形结构，且半球形结构上设置有径向通槽；俯仰体嵌设在固定外壳的径向通槽内，且固定外壳的内壁与俯仰体之间设有空腔；

俯仰机构固定在固定外壳的内壁，且位于所述空腔内；俯仰机构上设置有俯仰轴；俯仰轴与俯仰体连接，俯仰轴旋转能够带动俯仰体进行相对于固定外壳的俯仰运动，且在俯仰体俯仰运动过程中，俯仰体的外壁面始终与固定外壳的头部相互衔接配合形成半球形；

两个以上观测设备固定设置在俯仰体内部，且俯仰体上设置有与观测设备相对的观测窗口；

两个以上观测设备以及俯仰机构均独立密封设置。

进一步的，俯仰体包括内部安装架和俯仰外壳；内部安装架同轴固定设置在俯仰外壳内，两个以上观测设备固定设置在内部安装架上；

俯仰外壳为鼓形壳体，鼓形为将球形分别沿两个相互平行的平面切割两个球缺后余下结构的形状，俯仰外壳Ⅰ的外壁可与固定外壳的头部相互衔接配合形成半球形。

进一步的，内部安装架包括两个安装架侧板和一个以上安装架横板；

安装架侧板为圆形板，两个安装架侧板同轴相对设置，安装架横板均设置在两个安装架侧板之间，每个安装架横板的两端分别与两个安装架侧板一一对应连接；当安装架横板为两个以上时，安装架横板沿安装架侧板的任意一个径向顺次排列；观测设备固定设置在安装架横板上。

进一步的，安装架横板的数量为三个，观测设备包括两个照明灯、一个摄像机和声纳，摄像机设置在中间的安装架横板上，两个照明灯设置在一侧的安装架横板上，声纳设置在另一侧的安装架横板上。

进一步的，俯仰外壳的两端均设置有开口；安装架侧板的中间设置有定位孔；

内部安装架的两个安装架侧板分别与俯仰外壳的两个端面同轴相对，每个安装架侧板与其同侧的俯仰外壳的端部固定连接；

俯仰机构的俯仰轴穿过与其同侧的俯仰外壳端部的开口后，与内部安装架的一个安装架侧板的定位孔孔轴配合，内部安装架能够与俯仰轴同步旋转。