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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103818533103818533A(43)申请公布日2014.05.28(21)申请号201210463884.5(22)申请日2012.11.18(71)申请人上海市浦东新区知识产权保护协会地址201203上海市浦东新区张江高科技园区蔡伦路333号A楼601室(72)发明人王也(51)Int.Cl.B63C11/52(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种多用途水下作业机器人(57)摘要本发明公开了一种多功能水下作业机器人,包括机器人主架、动力系统、探测系统、清污系统、控制系统。机器人采用履带式推进方式,稳定性较轮式高,抓地力强,实现原地任意角度转向;机体采用框架式结构,较传统金属机身重量轻,构体灵活,易改进,成本低;清洗模式较传统抽水清洗,具有不换水,自动化程度高,效率高,节省功耗的特点;可用于军事勘察,水下监测;海洋输油管道检查;跨江、跨河管道检查、船体检修、船底探查、航道排障、港口作业、钻井平台水下结构检修;水下考古、水下沉船考察等。CN103818533ACN10385ACN103818533A权利要求书1/2页1.一种多用途水下作业机器人,包括机器人主架、动力系统、探测系统、清污系统、控制系统;其中,机器人主架主要由质量较轻的空心管组成;动力系统主要由运动部分、转向部分和潜浮动力部分组成,运动部分主要由履带式驱动装置和推进器组成,转向主要靠四个推进器(6)实现,潜浮动力部分主要由两个氟利昂充气气囊(11)和推进器(12)组成;探测系统主要由高清全角度的摄像头(14)和传输模块组成;清污系统主要由滚筒(20)和收集孔箱(23)组成。2.根据权利要求1所述的多用途水下作业机器人,其特征在于:机器人主架采用连杆和多通相互链接的方式,框架(22)由玻璃钢杆组合而成。3.根据权利要求2所述的多用途水下作业机器人,其特征在于:驱动履带采用四轮履带结构,驱动电机(29)通过电机固定架(28)安装在主架的主管(18)上,驱动电机(29)输出轴与主动链轮(9)连接,从动链轮(5)和辅助链轮(7)、(8)_都与主架主管(18)上固定的轴通过轴承连接。4.根据权利要求3所述的多用途水下作业机器人,其特征在于:四个推进器(6)通过连接架(10)安装在主架四角上的外侧立管(3)上;机器人的行走方式履带(4)和推进器(6)结合的方式,行走稳定可实现原地360°转弯,灵活自如且控制简单,当在水底行走时,气囊(11)不充气,气囊(11)不提供浮力,自重使履带(4)与池底产生摩擦力,如果摩擦力不足可以通过垂直推进器(12)增加压力,提高摩擦力,如果在水中浮动行走时,气囊(11)适当充气,提供浮力,机器人通过四个推进器(6)行走;此种方式与单纯利用水下推进器(6)行走的机器人相比,效率高,控制灵活稳定,配合水下推进器(6)可以在水面和水下自由运动。5.根据权利要求4所述的多用途水下作业机器人,其特征在于:氟利昂充气气囊(11)位于外侧立管(3)外侧的上部,通过电磁阀(13)来控制充气和放气。6.根据权利要求5所述的多用途水下作业机器人,其特征在于:垂直推进器(12)通过安装架固定在内侧立管(15)的上端;上浮时,根据重量的不同采用不同的上浮方式,当上浮重量较轻时,直接采用推进器(12)推动上浮;当上浮的重量较大时则采用氟利昂气囊(11)上浮方式或氟利昂气囊(11)和推进器(12)结合的上浮方式,需要时后侧也会适当加装气囊;气囊有阀体可控充气或放弃,充气速度可控,电磁阀(13)位于内侧立管(15)的上端。7.根据权利要求6所述的多用途水下作业机器人,其特征在于:清污系统中滚筒(20)位于机器人的前侧,通过电机(1)和固定转轴(19)安装在主架的横管上,驱动电机(1)通过电机固定架(2)安装在主架横管上,采集矿物和海产时利用硬结构拨条的滚筒,清洗时采用带有刷子的滚筒。8.根据权利要求7所述的多用途水下作业机器人,其特征在于:收集箱(23)采用孔箱结构,主要有位于孔箱(23)上方的电机(25)驱动齿轮(26),通过齿轮(26)和位于主架内侧立管(15)上的(27)齿条啮合来完成收集箱的上下运动;为了保证上下的稳定性,采用导轨导套导向,导套(17)位于收集箱(23)的两侧,导轨(16)位于内层立管(15)的内层。9.根据权利要求1所述的多用途水下作业机器人,其特征在于:高清摄像头14安装在内侧立管15的上方,主要用于将水底的信息记录并反馈到水上的控制台,且机器人配有浮上型电源电线和数据传输线,从根本上杜绝了致绕线事故的发生,控制采用自动和人工控2CN103818533A权利要求书2/2页制的两种