專利名稱：一種結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水下探測裝置的載體，特別是涉及一種結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人。
背景技術(shù)：
帶纜遙控水下機器人是一種日益廣泛應(yīng)用于海洋、河流與湖泊等水下環(huán)境動態(tài)監(jiān)測的水下探測裝置，它在水下地貌與海洋物理特征觀測、水下環(huán)境調(diào)查、水下結(jié)構(gòu)物檢查中有著特殊的用途。帶纜遙控水下機器人通常由臍帶纜、水下機器人和作為水下機器人軌跡與姿態(tài)控制機構(gòu)的控制螺旋槳或噴水推進器等組成。水下機器人是帶纜遙控水下機器人系統(tǒng)的核心組成部分。其體內(nèi)可根據(jù)不同的用途搭載溫度、鹽度、壓力等各種海洋元素探測傳感器或聲納、光學(xué)攝像頭等聲、光物理探測傳感器。水面工作船上的操作者可以通過臍帶纜對水下機器人發(fā)出動力和控制信號來操縱這些控制機構(gòu)從而對其實施軌跡與姿態(tài)控制并將水下機器人自帶的物理、化學(xué)傳感器所獲取的水下探測信息實時地傳遞回工作母船上。 隨著世界各國對水下環(huán)境快速現(xiàn)場監(jiān)測能力要求的提高，對帶纜遙控水下機器人在控制機構(gòu)(控制螺旋槳或噴水推進器等)操縱下的軌跡與姿態(tài)控制能力的要求也在不斷地提高。 水下機器人所搭載的水下環(huán)境監(jiān)測傳感器的工作性質(zhì)要求水下機器人工作時姿態(tài)穩(wěn)定，并具有快速靈活的軌跡和姿態(tài)調(diào)節(jié)與控制能力。如何在保證水下機器人姿態(tài)穩(wěn)定的前提下使其能按照所要求的測量軌跡與姿態(tài)要求快速靈活地對其進行有效的操縱，是能否開發(fā)出一種經(jīng)濟實用、具有市場價值的帶纜遙控水下機器人的關(guān)鍵。水下機器人作業(yè)的方式?jīng)Q定了它具有在水平面上向各個方向運動幾率相等的特點?，F(xiàn)有的小型水下機器人一般是采用多個控制螺旋槳實現(xiàn)對其不同自由度的控制，通常每一個自由度的控制由一個或每一組螺旋槳來實施對其控制。這類控制方式的主要缺陷是需要多個控制螺旋槳和復(fù)雜的操縱動作才能實現(xiàn)對機器人不同自由度的軌跡與姿態(tài)穩(wěn)定控制，同時對這些螺旋槳的操縱動作也需要復(fù)雜的控制機構(gòu)來實現(xiàn)。這些因素無疑增大了機器人控制系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜程度和使用者操縱的難度，使得這些機器人由于控制機構(gòu)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)龐大和難以具有良好的姿態(tài)穩(wěn)定能力從而限制了其應(yīng)用的范圍。如何在簡化水下操縱動作的同時通過簡化水下機器人的外形結(jié)構(gòu)、減少對機器人在不同自由度方向上的受力與控制強度的差異，使之實現(xiàn)對水下機器人在水平面上向各個方向上均等操縱的目的， 這對于實現(xiàn)對機器人進行簡單、靈活、穩(wěn)定的軌跡與姿態(tài)控制具有積極的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控制簡單、構(gòu)造簡單、通用性能較好并且各個方向運動控制靈活，運動精度高的結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，包括主腔體、吸水圓筒、噴水推進水管網(wǎng)路和計算機；吸水圓筒和噴水推進水管網(wǎng)路均安裝于主腔體內(nèi)，計算機設(shè)置在水面工作船上；所述主腔體由上下兩個形狀相同的正四棱臺型形成的空腔結(jié)構(gòu)；主腔體的下部正四棱臺的外壁上設(shè)有海水進出口導(dǎo)管，引導(dǎo)海水進入主腔體；主腔體空腔內(nèi)設(shè)有水下探測傳感器；水下探測傳感包括水下化學(xué)元素傳感器和物理傳感器；所述吸水圓筒包括固定支架、圓筒、水管網(wǎng)路進水口、螺旋槳電機支架、螺旋槳電動機和螺旋槳；圓筒為圓筒形，設(shè)置在主腔體空腔的中心部位，貫通主腔體空腔上下部；圓筒中部對稱設(shè)有四個水管網(wǎng)路進水口，固定支架設(shè)置在圓筒中部外周，用以固定圓筒；螺旋槳電機通過漿軸與螺旋漿連接，螺旋槳為兩個，分別設(shè)置在圓筒的上下端，在圓筒內(nèi)中部的兩側(cè)設(shè)有螺旋槳電機支架，用于固定螺旋槳電機；所述噴水推進水管網(wǎng)路包括電磁閥、噴水管道和噴水口 ；噴水口為8個，8個噴水口分為4組布置于兩個正四棱臺形成的主腔體中部的條邊上，每組兩個噴水口分別布置在每條邊的兩個三等分點處；電磁閥為8個，各個電磁閥分別設(shè)置在相應(yīng)連接噴水口后端的管路上；四套噴水管道分別與四個水管網(wǎng)路進水口連通，每套噴水管道分別配備二個電磁閥和二個噴水口；吸水圓筒上還設(shè)有臍帶纜內(nèi)出口，臍帶纜內(nèi)出口設(shè)置在吸水圓筒筒體中部；臍帶纜外出口設(shè)置在主腔體外壁的上半部分；設(shè)置在水面工作船上的計算機通過信號電纜經(jīng)臍帶纜外出口進入主腔體，分別與設(shè)置在主腔體內(nèi)的電磁閥連接，控制電磁閥的開啟閉合；計算機通過信號電纜依次經(jīng)臍帶纜外出口和臍帶纜內(nèi)出口進入圓筒，與螺旋槳電動機連接， 控制螺旋槳電機的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速。為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，所述水下化學(xué)元素傳感器包括檢測海水鹽度、氨氮、硝氨磷、PH值的傳感器；所述物理傳感器包括檢測水下光線、聲納、溫度、壓力的傳感器。所述主腔體的下部正四棱臺的外壁下端設(shè)有主體支架，主體支架用于支撐主腔體。所述吸水圓筒固定支架、圓筒和螺旋槳電機支架通過螺絲連接。所述主腔體上部正四棱臺頂部設(shè)有吊環(huán)，用于機器人進出水的吊裝操作。所述吸水圓筒的圓筒優(yōu)選用工程塑料制成，厚度優(yōu)選為4 15mm。所述噴水管道優(yōu)選用PVC管制成，直徑優(yōu)選為20 80mm。所述電磁閥為防水電磁閥。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果(1)控制相對簡單。由于僅僅只需要兩個控制螺旋槳，多自由度推進的實現(xiàn)主要依靠控制電磁閥的開關(guān)實現(xiàn)不同方向的噴水得以實現(xiàn)。較之傳統(tǒng)的帶纜遙控水下機器人，本發(fā)明的控制系統(tǒng)的設(shè)計難度大大降低。(2)運動精度較高。本發(fā)明共有前后左右各兩個共八個獨立控制的噴水口，因此便于運動中航向的微調(diào)，使得有較高運動精度。(3)構(gòu)造簡單。本發(fā)明一共由三個部分組成主腔體、圓筒吸水裝置、一個噴水推進水管網(wǎng)路。便于現(xiàn)場拆卸維修。(4)多自由度。本發(fā)明所述的八個噴水口通過適當?shù)目刂瓶僧a(chǎn)生水平各個方向的推力，可后退，可側(cè)移，可旋轉(zhuǎn)；控制電機的啟動停止可以產(chǎn)生豎直方向的推力，可垂直深沉。
(5)各向同性。本發(fā)明結(jié)構(gòu)對稱，各向同性，沒有固定的主方向，因此更加有利于在各個自由度之間的變換操縱。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人俯視圖；圖3是本發(fā)明吸水圓筒形狀示意圖；圖4是本發(fā)明吸水圓筒固定框架示意圖；圖5是本發(fā)明噴水管道裝置示意圖；圖6是本發(fā)明噴水管道裝置產(chǎn)生平面各方向推力時的工作部位示意圖；圖7是本發(fā)明噴水管道裝置產(chǎn)生軸向推力時的工作部位示意圖。
具體實施方案下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖1 2所示，結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人包括主腔體2、吸水圓筒1、噴水推進水管網(wǎng)路3和計算機；吸水圓筒和噴水推進水管網(wǎng)路均安裝于主腔體內(nèi)，吸水圓筒1和噴水推進水管網(wǎng)路3通過水管連接；計算機設(shè)置在水面工作船上。主腔體2由上下兩個形狀相同的正四棱臺型形成的空腔結(jié)構(gòu)；四棱臺框架使用鋁合金制作，上下對稱水平面處較寬，頂部與底部較窄。主腔體2上部正四棱臺頂部設(shè)有吊環(huán)6，用于機器人進出水的吊裝操作；主腔體2的下部正四棱臺的外壁上設(shè)有海水進出口導(dǎo)管9和主體支架8 ；主腔體2空腔內(nèi)設(shè)有水下探測傳感器，水下探測傳感包括水下化學(xué)元素傳感器或物理傳感器；水下化學(xué)元素傳感器包括檢測海水鹽度、氨氮、硝氨磷、PH值的傳感器；物理傳感器包括檢測水下光線、聲納、溫度、壓力的傳感器。在主腔體搭載了水下化學(xué)元素傳感器或相關(guān)物理傳感器后，主腔體2上設(shè)置的海水進出導(dǎo)管9可以引導(dǎo)海水穿過主腔體內(nèi)的傳感器以實現(xiàn)對相關(guān)水下參數(shù)的采集。主體支架8用于支撐主腔體2。如圖3、4所示，吸水圓筒1包括固定支架11、圓筒12、水管網(wǎng)路進水口 13、螺旋槳電機支架14、螺旋槳電動機15和螺旋槳16。圓筒12為圓筒形，設(shè)置在主腔體2空腔的中心部位，貫通主腔體2空腔上下部，圓筒12兩端優(yōu)選與主腔體2殼體平齊；圓筒中部對稱設(shè)有四個水管網(wǎng)路進水口 13，作為噴水推進水管網(wǎng)路3的水流入口，固定支架11設(shè)置在圓筒12中部外周，用以固定圓筒12 ；螺旋槳電機15通過漿軸與螺旋漿16連接，螺旋槳16為兩個，分別設(shè)置在圓筒12的上下端，兩個螺旋槳分別處在吸水圓筒的上下端面兩個入水口內(nèi)，所述螺旋槳放置在圓筒內(nèi)部，葉片頂部離圓筒入水口 5 8mm ；兩個螺旋槳與圓筒12上下端開口內(nèi)壁聯(lián)合作用，形成導(dǎo)管螺旋槳效應(yīng)，以提高螺旋槳的吸水效率，螺旋槳通過螺旋槳電機15帶動旋轉(zhuǎn)吸入水流，并產(chǎn)生一定壓力將水流導(dǎo)入噴水推進水管網(wǎng)路3，以產(chǎn)生推進力；在圓筒內(nèi)中部的兩側(cè)設(shè)有螺旋槳電機支架14，用于固定螺旋槳電機15。吸水圓筒固定支架11、圓筒12和螺旋槳電機支架14通過螺絲連接，確保吸水圓筒裝置穩(wěn)定。如圖5 7所示，噴水推進水管網(wǎng)路3分為對稱兩部分，安裝在主腔體2中部；噴水推進水管網(wǎng)路3包括電磁閥10、噴水管道17和噴水口 7 ；噴水口 7為8個，分別為第一噴水口 7-1，第二噴水口 7-2、第三噴水口 7-3、第四噴水口 7-4、第五噴水口 7_5、第六噴水口 7-6、第七噴水口 7-7和第八噴水口 7-8，8個噴水口分為4組布置于兩個正四棱臺形成的主腔體2中部的4條邊上，每組兩個噴水口分別布置在每條邊的三等分點處；電磁閥10 為8個，分別為第一電磁閥10-1、第二電磁閥10-2，第三電磁閥10-3、第四電磁閥10-4、第五電磁閥10-5、第六電磁閥10-6、第七電磁閥10-7和第八電磁閥10-8 ；各個電磁閥分別設(shè)置在相應(yīng)連接噴水口的管路上；水管網(wǎng)路進水口 13對稱設(shè)置在吸水圓筒12中部，與吸水圓筒連通，水流由此處導(dǎo)入噴水推進水管網(wǎng)路3 ；四套噴水管道17分別與四個水管網(wǎng)路進水口 13連通，每套噴水管道17分別配備二個電磁閥和二個噴水口。為了實現(xiàn)在不同方向上產(chǎn)生推進力的目的，連通每套噴水管道中的二個噴水口其中一個形成90度轉(zhuǎn)向，即第一噴水口 7-1、第四噴水口 7-4、第五噴水口 7-5和第八噴水口 7-8中任意一個噴水口為90度轉(zhuǎn)向噴口形式；另一個為0度直線噴口形式，即第二噴水口 7-2，第三噴水口 7-3、第六噴水口 7-6和第七噴水口 7-7中任意一個噴水口為0度直線噴口形式。四套噴水管道上的八個電磁閥10，分別控制不同管道水流的開啟和閉合；水流通過與電磁閥10配對的噴水口 7噴射出主腔體外部，為水下機器人提供推進力。在工作過程中，可以分別驅(qū)動電機15和電磁閥 10，調(diào)整不同出水方向以獲得不同方向的推進力；通過調(diào)節(jié)螺旋槳電機15的運轉(zhuǎn)速度以改變噴水強度，進而改變機器人的運動速度。吸水圓筒1上還設(shè)有臍帶纜內(nèi)出口 5，臍帶纜內(nèi)出口 5設(shè)置在吸水圓筒筒體中部； 臍帶纜外出口 4設(shè)置在主腔體外壁的上半部分；設(shè)置在水面工作船上的計算機通過信號電纜經(jīng)臍帶纜外出口 4進入主腔體2，分別與設(shè)置在主腔體2內(nèi)的電磁閥10連接，控制電磁閥10的開啟閉合；計算機通過信號電纜依次經(jīng)臍帶纜外出口 4和臍帶纜內(nèi)出口 5進入圓筒 12，與螺旋槳電動機15連接，控制螺旋槳電機15的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速。吸水圓筒的圓筒12優(yōu)選用工程塑料制成，厚度優(yōu)選為4 15mm。噴水管道17優(yōu)選用PVC管，直徑優(yōu)選20 80mm。電磁閥10優(yōu)選用直徑為20 80的防水電磁閥。圖6、7為六個典型方向推進時推進器各部分狀態(tài)示意圖。為便于敘述水平面上進行的運動，規(guī)定水下機器人在水平面運動特征方向以第一噴水口 7-1、第四噴水口 7-4噴射出的水流產(chǎn)生合力而使機器人運動的方向為向前運動；以第五噴水口 7-5、第八噴水口 7-8 噴射出的水流產(chǎn)生合力而使機器人運動的方向為向后運動，以第二噴水口 7-2、第七噴水口 7-7噴射出的水流產(chǎn)生合力而使機器人運動的方向為向右運動；以第三噴水口 7-3、第六噴水口 7-6噴射出的水流產(chǎn)生合力而使機器人運動的方向為向左運動。如圖6所示，當結(jié)構(gòu)對稱水下機器人需要在水平面上向前運動時，啟動圓筒內(nèi)上下兩個螺旋槳電機15，使兩個螺旋槳均采取正轉(zhuǎn)模式，將水流從結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部抽取進入吸水圓筒12內(nèi)；水流通過水管網(wǎng)路進水口 13進入噴水推進水管網(wǎng)路3 ；開啟第一電磁閥10-1、第四電磁閥10-4，關(guān)閉其余電磁閥，導(dǎo)致水流只從第一噴水口 7-1、第四噴水口 7-4噴出結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部；由第一噴水口 7-1、第四噴水口 7-4噴射出的水流產(chǎn)生合力，推動結(jié)構(gòu)對稱水下機器人往前運動。當結(jié)構(gòu)對稱水下機器人需要在水平面上向后運動時，啟動圓筒內(nèi)上下兩個螺旋槳電機15，使兩個螺旋槳均采取正轉(zhuǎn)模式，將水流從結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部抽取進入吸水圓筒12內(nèi)；水流通過水管網(wǎng)路進水口 13進入噴水推進水管網(wǎng)路3 ；開啟第五電磁閥10-5、 第八電磁閥10-8，關(guān)閉其余電磁閥，導(dǎo)致水流只從第五噴水口 7-5、第八噴水口 7-8噴出結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部；由第五噴水口 7-5、第八噴水口 7-8噴射出的水流產(chǎn)生合力，推動結(jié)構(gòu)對稱水下機器人向后運動。當結(jié)構(gòu)對稱水下機器人需要在水平面上向左運動時，啟動圓筒內(nèi)上下兩個螺旋槳電機15，使兩個螺旋槳均采取正轉(zhuǎn)模式，將水流從結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部抽取進入吸水圓筒12內(nèi)；水流通過水管網(wǎng)路進水口 13進入噴水推進水管網(wǎng)路3 ；開啟第三電磁閥10-3、 第六電磁閥10-6，關(guān)閉其余電磁閥，導(dǎo)致水流只從第三噴水口 7-3、第六噴水口 7-6噴出結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部；由第三噴水口 7-3、第六噴水口 7-6噴射出的水流產(chǎn)生合力，推動結(jié)構(gòu)對稱水下機器人向左運動。當結(jié)構(gòu)對稱水下機器人需要在水平面上向右運動時，啟動圓筒內(nèi)上下兩個螺旋槳電機15，使兩個螺旋槳均采取正轉(zhuǎn)模式，將水流從結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部抽取進入吸水圓筒12內(nèi)；水流通過水管網(wǎng)路進水口 13進入噴水推進水管網(wǎng)路3 ；開啟第二電磁閥10-2、 第七電磁閥10-7，關(guān)閉其余電磁閥，導(dǎo)致水流只從第二噴水口 7-2、第七噴水口 7-7噴出結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部；由第二噴水口 7-2、第七噴水口 7-7噴射出的水流產(chǎn)生合力，推動結(jié)構(gòu)對稱水下機器人向右運動。當結(jié)構(gòu)對稱水下機器人需要在水平面上產(chǎn)生軸向順時針旋轉(zhuǎn)時，啟動圓筒內(nèi)上下兩個螺旋槳電機15，使兩個螺旋槳均采取正轉(zhuǎn)模式，將水流從結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部抽取進入吸水圓筒12內(nèi)；水流通過水管網(wǎng)路進水口 13進入噴水推進水管網(wǎng)路3 ；開啟第一電磁閥10-1、第三電磁閥10-3、第五電磁閥10-5、第七電磁閥10-7中的一個或者多個，關(guān)閉其余電磁閥，導(dǎo)致水流從第一噴水口 7-1、第三噴水口 7-3、第五噴水口 7-5、第七噴水口 7-7 中的一個或多個噴出結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部；由第一噴水口 7-1、第三噴水口 7-3、第五噴水口 7-5、第七噴水口 7-7中的一個或多個噴射出的水流產(chǎn)生合力，由此結(jié)構(gòu)對稱水下機器人產(chǎn)生軸向順時針旋轉(zhuǎn)。當結(jié)構(gòu)對稱水下機器人需要在水平面上產(chǎn)生軸向逆時針旋轉(zhuǎn)時，啟動圓筒內(nèi)上下兩個螺旋槳電機15，使兩個螺旋槳均采取正轉(zhuǎn)模式，將水流從結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部抽取進入吸水圓筒12內(nèi)；水流通過水管網(wǎng)路進水口 13進入噴水推進水管網(wǎng)路3 ；開啟第二電磁閥10-2、第四電磁閥10-4、第六電磁閥10-6、第八電磁閥10-8中的一個或者多個，關(guān)閉其余電磁閥，導(dǎo)致水流從第二噴水口 7-2、第四噴水口 7-4、第六噴水口 7-6、第八噴水口 7-8 中的一個或多個噴出結(jié)構(gòu)對稱水下機器人外部；由第二噴水口 7-2、第四噴水口 7-4、第六噴水口 7-6、第八噴水口 7-8中的一個或多個噴射出的水流產(chǎn)生合力，由此結(jié)構(gòu)對稱水下機器人產(chǎn)生軸向逆時針旋轉(zhuǎn)。如圖7所示，當結(jié)構(gòu)對稱水下機器人需要沿軸向向上運動時，啟動圓筒內(nèi)的第一螺旋槳電機15-1使其正轉(zhuǎn)，啟動圓筒內(nèi)的第二螺旋槳電機15-2使其反轉(zhuǎn)，并關(guān)閉所有電磁閥10，這時在圓筒內(nèi)形成軸向向下噴水，即能使結(jié)構(gòu)對稱水下機器人向軸向向上運動；當結(jié)構(gòu)對稱水下機器人需要沿軸向向上運動時，啟動圓筒內(nèi)的第一螺旋槳電機15-1使其反轉(zhuǎn)，啟動圓筒內(nèi)的第二螺旋槳電機15-2使其正轉(zhuǎn)，并關(guān)閉所有電磁閥10，這時在圓筒內(nèi)形成軸向向上噴水，即能使結(jié)構(gòu)對稱水下機器人向軸向向下運動。在實際運用中，可控制多個電磁閥10的開啟和閉合，并控制螺旋槳電機15的轉(zhuǎn)速，通過軸向和側(cè)向不同大小不同方向的推力疊加，理論上可以獲得任意方向的推力。綜上所述，可較好實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，其特征在于包括主腔體、吸水圓筒、噴水推進水管網(wǎng)路和計算機；吸水圓筒和噴水推進水管網(wǎng)路均安裝于主腔體內(nèi)，計算機設(shè)置在水面工作船上；所述主腔體由上下兩個形狀相同的正四棱臺型形成的空腔結(jié)構(gòu)；主腔體的下部正四棱臺的外壁上設(shè)有海水進出口導(dǎo)管，引導(dǎo)海水進入主腔體；主腔體空腔內(nèi)設(shè)有水下探測傳感器；水下探測傳感包括水下化學(xué)元素傳感器或物理傳感器；所述吸水圓筒包括固定支架、圓筒、水管網(wǎng)路進水口、螺旋槳電機支架、螺旋槳電動機和螺旋槳；圓筒為圓筒形，設(shè)置在主腔體空腔的中心部位，貫通主腔體空腔上下部；圓筒中部對稱設(shè)有四個水管網(wǎng)路進水口，固定支架設(shè)置在圓筒中部外周，用以固定圓筒；螺旋槳電機通過漿軸與螺旋漿連接，螺旋槳為兩個，分別設(shè)置在圓筒的上下端，在圓筒內(nèi)中部的兩側(cè)設(shè)有螺旋槳電機支架，用于固定螺旋槳電機；所述噴水推進水管網(wǎng)路包括電磁閥、噴水管道和噴水口 ；噴水口為8個，8個噴水口分為4組布置于兩個正四棱臺形成的主腔體中部的條邊上，每組兩個噴水口分別布置在每條邊的兩個三等分點處；電磁閥為8個，各個電磁閥分別設(shè)置在相應(yīng)連接噴水口后端的管路上；四套噴水管道分別與四個水管網(wǎng)路進水口連通，每套噴水管道分別配備二個電磁閥和二個噴水口；吸水圓筒上還設(shè)有臍帶纜內(nèi)出口，臍帶纜內(nèi)出口設(shè)置在吸水圓筒筒體中部；臍帶纜外出口設(shè)置在主腔體外壁的上半部分；設(shè)置在水面工作船上的計算機通過信號電纜經(jīng)臍帶纜外出口進入主腔體，分別與設(shè)置在主腔體內(nèi)的電磁閥連接，控制電磁閥的開啟閉合；計算機通過信號電纜依次經(jīng)臍帶纜外出口和臍帶纜內(nèi)出口進入圓筒，與螺旋槳電動機連接，控制螺旋槳電機的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，其特征在于所述水下化學(xué)元素傳感器包括檢測海水鹽度、氨氮、硝氨磷、PH值的傳感器；所述物理傳感器包括檢測水下光線、聲納、溫度、壓力的傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，其特征在于主腔體2的下部正四棱臺的外壁下端設(shè)有主體支架，主體支架用于支撐主腔體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，其特征在于吸水圓筒固定支架、圓筒和螺旋槳電機支架通過螺絲連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，其特征在于所述主腔體上部正四棱臺頂部設(shè)有吊環(huán)，用于機器人進出水的吊裝操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，其特征在于所述吸水圓筒的圓筒1用工程塑料制成，厚度為4 15mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，其特征在于所述噴水管道用PVC管制成，直徑為20 80mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，其特征在于所述電磁閥為防水電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)對稱各向水動力均等帶纜遙控水下機器人，包括主腔體、吸水圓筒、噴水推進水管網(wǎng)路和計算機；吸水圓筒和噴水推進水管網(wǎng)路均安裝于主腔體內(nèi)，計算機設(shè)置在水面工作船上；主腔體由上下兩個形狀相同的正四棱臺型形成的空腔結(jié)構(gòu)；噴水推進水管網(wǎng)路包括電磁閥、噴水管道和噴水口；噴水口為8個，8個噴水口分為4組布置于兩個正四棱臺形成的主腔體中部的條邊上，每組兩個噴水口分別布置在每條邊的兩個三等分點處；電磁閥為8個，各個電磁閥分別設(shè)置在相應(yīng)連接噴水口后端的管路上；本發(fā)明姿態(tài)穩(wěn)定性好，自主穩(wěn)定能力較強，操縱范圍大、自由度多，控制機構(gòu)相對簡單，可裝載的科學(xué)儀器相對較多，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號B63C11/52GK102303695SQ20111014579
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者葉勁華, 吳家鳴, 唐建軍, 李林華, 楊德文, 甘曉, 谷男男, 趙鍇瑜, 陳宇慶 申請人:華南理工大學(xué), 廣州市番禺靈山造船廠有限公司