一种水下观测机器人的制作方法

1.本实用新型涉及水下监测设备，具体说是一种水下观测机器人。


背景技术：

2.众所周知，水产养殖业是我国渔业的重要组成部分，也是渔业发展的主要增长点。我国的渔业发展重心由“捕捞为主”向“养殖为主”的转移，促使水产养殖业发生了巨大变化。我国内陆、海洋可养水域资源丰富，水产品是人类蛋白的重要来源，它富含优质蛋白、氨基酸、维生素和矿物质，而且数量和比例符合人体需要，伴随着巨大的市场需求，水产养殖业必将迎来更大的发展机遇。
3.水产养殖方法是在人工控制管理下，在特定水体中使经济动植物繁殖生长的各种方法。无论是在内陆还是在近海可养水域，养殖作业实施时，需要根据不同养殖对象的生态习性，创造适宜的环境条件以促进对象生物的大量繁殖和迅速生长，在一定的水体中生产出更多的水产品来满足人们的生活需求，一般需要建立水槽、水池、滩涂浅海堤围、网围养殖、浅海筏架、浅海网箱养殖等设施固化养殖作业水域。养殖作业实施过程中，需要对养殖作业水域中放养动植物的繁殖生长过程进行监测，观察动植物的生长情况、养殖设施的安全稳定性等，消除养殖作业过程中的安全隐患，以保证养殖作业的可靠有效实施。
4.传统的养殖作业过程中的监测活动都是通过潜水员携带水下观测设备进入养殖区域水下来实施，人工的潜水作业不但会增加作业成本，而且水下环境的不确定性，以及下潜的深度，都有可能给监测活动带来了一定的风险，存在巨大的安全。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的问题是提供一种水下观测机器人，采用该水下观测机器人对水产养殖区域内的水下进行监测作业，不需要人工潜水，可减低作业成本，消除安全隐患。
6.为解决上述问题，采取以下技术方案：
7.本实用新型的水下观测机器人的特点是包括支架，该支架上有水平推进器、垂直推进器和密封舱。所述密封舱的前端有透明罩壳、后端有端盖，透明罩壳和端盖均与密封舱呈密封连接。所述密封舱前端的内部有摄像头，密封舱内有控制线路板和电池，控制线路板、电池均与所述摄像头呈电相连。所述水平推进器、垂直推进器均通过线缆与所述控制线路板相连，所述支架外有监控器，该监控器也通过线缆与控制线路板相连，所述线缆与密封舱的舱体间均呈密封配合。
8.进一步地，所述支架为框架结构，其包括上下平行布置的浮力板和底板，浮力板和底板的两侧间均连接有侧板，浮力板与侧板间、底板与侧板间均通过角铁呈固定连接。所述支架的两端呈敞开状。
9.所述密封舱位于支架的底板与浮力板之间，密封舱通过抱箍固定在所述底板的中部，使得密封舱的前端对应所述支架的前敞开端。
10.所述水平推进器的数量有两个，它们分别于密封舱后端的两侧呈水平布置，且两
个水平推进器均通过螺栓固定在对应的侧板上。
11.所述垂直推进器的数量有两个，它们分别于密封舱中部的两侧呈垂直布置，且两个垂直推进器均通过螺栓固定在对应的侧板上。两个垂直推进器下端对应的底板上均有疏流孔。
12.进一步地，所述密封舱为圆筒状，其两端均有连接法兰，连接法兰与密封舱的端部间均呈过盈压装配合，所述透明罩壳、端盖均通过螺栓固定在对应的连接法兰上。
13.所述密封舱前端内侧的连接法兰一端通过螺栓固定有第一支撑板，该第一支撑板对应密封舱前端一侧的中心处固定有舵机，所述摄像头固定在该舵机的旋转臂上。所述舵机与所述控制线路板呈电连接。
14.所述密封舱后端内侧的连接法兰一端通过螺栓固定有第二支撑板，密封舱内有第三支撑板，第二支撑板与第三支撑板间通过固定柱相连，所述控制线路板固定在第二支撑板与第三支撑板间的固定柱上。
15.上述方案中，所述端盖上有多组插接头，插接头的组数与所述控制线路板连接的线缆数量对应，每组插接头均由两个相互呈密封插接、电导通配合的插接件组成。每组插接头的一个插接件均穿透端盖并与端盖呈密封连接，且该插接件均与控制线路板的线缆呈一一对应连接。每组插接头的另一个插接件均通过线缆与对应的水平推进器、垂直推进器、监控器呈一一对应连接。
16.采取上述方案，具有以下优点：
17.本实用新型的水下观测机器人包括支架，该支架上有水平推进器、垂直推进器和密封舱；所述密封舱的前端有透明罩壳、后端有端盖，透明罩壳和端盖均与密封舱呈密封连接；所述密封舱前端的内部有摄像头，密封舱内有控制线路板和电池，控制线路板、电池均与所述摄像头呈电相连；所述水平推进器、垂直推进器均通过线缆与所述控制线路板相连，所述支架外有监控器，该监控器也通过线缆与控制线路板相连，所述线缆与密封舱的舱体间均呈密封配合。使用时，将该水下观测机器人放入水产养殖区域内的水体内，并由操作员手持监控器进行操作。操作员可通过监控器向控制线路板发出指令，控制水平推进器、垂直推进器作业，实现该机器人在水下的前进、后退、左转、右转和上浮、下潜等运动。同时，操作员可通过监控器向控制线路板发出指令，控制由电池供电的摄像头开启摄像功能，并将摄像的内容通过线缆传回至监控器，实现对该区域内水下的观测作业。由此可知，采用本实用新型的水下观测机器人对水产养殖区域内的水下进行监测作业，不需要人工潜水，可减低作业成本，同时可避免水下环境的不确定性及下潜的深度有可能对人体产生的安全风险，彻底消除作业的安全隐患。
附图说明
18.图1是本实用新型的水下观测机器人的俯视结构示意图（去除浮力板）；
19.图2是密封舱的剖视结构示意图；
20.图3是图1的仰视图（去除监控器及线缆）；
21.图4是图3的右视图。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
23.如图1和图2所示，本实用新型的水下观测机器人包括支架，该支架上有水平推进器5、垂直推进器7和密封舱3。所述密封舱3的前端有透明罩壳31、后端有端盖37，透明罩壳31和端盖37均与密封舱3呈密封连接。所述密封舱3前端的内部有摄像头8，密封舱3内有控制线路板11和电池10，控制线路板11、电池10均与所述摄像头8呈电相连。所述水平推进器5、垂直推进器7均通过线缆与所述控制线路板11相连，所述支架外有监控器6，该监控器6也通过线缆与控制线路板11相连，所述线缆与密封舱3的舱体间均呈密封配合。
24.如图3和图4所示，本实施例中，所述支架为框架结构，其包括上下平行布置的浮力板13和底板1，浮力板13和底板1的两侧间均连接有侧板2，浮力板13与侧板2间、底板1与侧板2间均通过角铁呈固定连接。所述支架的两端呈敞开状。支架上部采用浮力板13可保证该机器人在进入水下后受到一定的浮力作用，降低该机器人在无动力状态下的下潜速度，具有一定的缓冲作用。
25.如图1、图3和图4所示，所述密封舱3位于支架的底板1与浮力板13之间，密封舱3通过抱箍固定在所述底板1的中部，使得密封舱3的前端对应所述支架的前敞开端。
26.如图1和图4所示，所述水平推进器5的数量有两个，它们分别于密封舱3后端的两侧呈水平布置，且两个水平推进器5均通过螺栓固定在对应的侧板2上。采用两个水平推进器5并排设置的结构，可实现该机器人在水下的前进、后退和水平方向的左转、右转等运动。当两个水平推进器5正向等速转动时，机器人前进；当两个水平推进器5反向等速转动时，机器人后退；当两个水平推进器5同向差速转动时，机器人向转速较慢的那个水平推进器5一侧转动。
27.如图1所示，所述垂直推进器7的数量也有两个，它们分别于密封舱3中部的两侧呈垂直布置，且两个垂直推进器7均通过螺栓固定在对应的侧板2上。两个垂直推进器7下端对应的底板1上均有疏流孔4。采用两个垂直推进器7并排设置的结构，可实现该机器人在水下的上浮、下潜和垂直方向的左转、右转等运动。当两个垂直推进器7正向等速转动时，机器人上升；当两个垂直推进器7反向等速转动时，机器人下降；当两个垂直推进器7同向差速转动时，机器人向转速较慢的那个垂直推进器7一侧转动。
28.如图2所示，所述密封舱3为圆筒状，其两端均有连接法兰32，连接法兰32与密封舱3的端部间均呈过盈压装配合，所述透明罩壳31、端盖37均通过螺栓固定在对应的连接法兰32上。所述密封舱3前端内侧的连接法兰32一端通过螺栓固定有第一支撑板33，该第一支撑板33对应密封舱3前端一侧的中心处固定有舵机9，所述摄像头8固定在该舵机9的旋转臂上。所述舵机9与所述控制线路板11呈电连接。通过舵机9的运动带动摄像头8做俯仰运动，可增加摄像头8的观测范围。所述密封舱3后端内侧的连接法兰32一端通过螺栓固定有第二支撑板36，密封舱3内有第三支撑板34，第二支撑板36与第三支撑板34间通过固定柱35相连，所述控制线路板11固定在第二支撑板36与第三支撑板34间的固定柱35上。所述端盖37上有多组插接头12，插接头12的组数与所述控制线路板11连接的线缆数量对应，每组插接头12均由两个相互呈密封插接、电导通配合的插接件组成。每组插接头12的一个插接件均穿透端盖37并与端盖37呈密封连接，且该插接件均与控制线路板11的线缆呈一一对应连接。每组插接头12的另一个插接件均通过线缆与对应的水平推进器5、垂直推进器7、监控器
6呈一一对应连接。采用多组插接头12的连接方式，可方便水平推进器5、垂直推进器7、监控器6的拆卸和组装，便于维护管理。
29.使用时，将该水下观测机器人放入水产养殖区域内的水体内，并由操作员手持监控器6进行操作。操作员可通过监控器6向控制线路板11发出指令，控制两个水平推进器5、两个垂直推进器7作业，实现该机器人在水下的前进、后退、左转、右转和上浮、下潜等运动。同时，操作员可通过监控器6向控制线路板11发出指令，控制由电池10供电的摄像头8开启摄像功能，并将摄像的内容通过线缆传回至监控器6，实现对该区域内水下的观测作业。通过控制线路板11控制舵机9的转动，可带动摄像头8做俯仰运动，增加摄像头8的观测范围。由此可知，采用本实用新型的水下观测机器人对水产养殖区域内的水下进行监测作业，不需要人工潜水，可减低作业成本，同时可避免水下环境的不确定性及下潜的深度有可能对人体产生的安全风险，彻底消除作业的安全隐患。

技术特征：
1.一种水下观测机器人，其特征在于包括支架，该支架上有水平推进器（5）、垂直推进器（7）和密封舱（3）；所述密封舱（3）的前端有透明罩壳（31）、后端有端盖（37），透明罩壳（31）和端盖（37）均与密封舱（3）呈密封连接；所述密封舱（3）前端的内部有摄像头（8），密封舱（3）内有控制线路板（11）和电池（10），控制线路板（11）、电池（10）均与所述摄像头（8）呈电相连；所述水平推进器（5）、垂直推进器（7）均通过线缆与所述控制线路板（11）相连，所述支架外有监控器（6），该监控器（6）也通过线缆与控制线路板（11）相连，所述线缆与密封舱（3）的舱体间均呈密封配合；所述密封舱（3）为圆筒状，其两端均有连接法兰（32），连接法兰（32）与密封舱（3）的端部间均呈过盈压装配合，所述透明罩壳（31）、端盖（37）均通过螺栓固定在对应的连接法兰（32）上；所述密封舱（3）前端内侧的连接法兰（32）一端通过螺栓固定有第一支撑板（33），该第一支撑板（33）对应密封舱（3）前端一侧的中心处固定有舵机（9），所述摄像头（8）固定在该舵机（9）的旋转臂上；所述舵机（9）与所述控制线路板（11）呈电连接。2.如权利要求1所述的水下观测机器人，其特征在于所述支架为框架结构，其包括上下平行布置的浮力板（13）和底板（1），浮力板（13）和底板（1）的两侧间均连接有侧板（2），浮力板（13）与侧板（2）间、底板（1）与侧板（2）间均通过角铁呈固定连接；所述支架的两端呈敞开状。3.如权利要求2所述的水下观测机器人，其特征在于所述密封舱（3）位于支架的底板（1）与浮力板（13）之间，密封舱（3）通过抱箍固定在所述底板（1）的中部，使得密封舱（3）的前端对应所述支架的前敞开端。4.如权利要求3所述的水下观测机器人，其特征在于所述水平推进器（5）的数量有两个，它们分别于密封舱（3）后端的两侧呈水平布置，且两个水平推进器（5）均通过螺栓固定在对应的侧板（2）上。5.如权利要求3所述的水下观测机器人，其特征在于所述垂直推进器（7）的数量有两个，它们分别于密封舱（3）中部的两侧呈垂直布置，且两个垂直推进器（7）均通过螺栓固定在对应的侧板（2）上；两个垂直推进器（7）下端对应的底板（1）上均有疏流孔（4）。6.如权利要求1所述的水下观测机器人，其特征在于所述密封舱（3）后端内侧的连接法兰（32）一端通过螺栓固定有第二支撑板（36），密封舱（3）内有第三支撑板（34），第二支撑板（36）与第三支撑板（34）间通过固定柱（35）相连，所述控制线路板（11）固定在第二支撑板（36）与第三支撑板（34）间的固定柱（35）上。7.如权利要求1至6中任一项所述的水下观测机器人，其特征在于所述端盖（37）上有多组插接头（12），插接头（12）的组数与所述控制线路板（11）连接的线缆数量对应，每组插接头（12）均由两个相互呈密封插接、电导通配合的插接件组成；每组插接头（12）的一个插接件均穿透端盖（37）并与端盖（37）呈密封连接，且该插接件均与控制线路板（11）的线缆呈一一对应连接；每组插接头（12）的另一个插接件均通过线缆与对应的水平推进器（5）、垂直推进器（7）、监控器（6）呈一一对应连接。

技术总结
本实用新型涉及水下监测设备，具体说是一种水下观测机器人。它的特点是包括支架，该支架上有水平推进器、垂直推进器和密封舱。所述密封舱的前端有透明罩壳、后端有端盖，透明罩壳和端盖均与密封舱呈密封连接。所述密封舱前端的内部有摄像头，密封舱内有控制线路板和电池，控制线路板、电池均与所述摄像头呈电相连。所述水平推进器、垂直推进器均通过线缆与所述控制线路板相连，所述支架外有监控器，该监控器也通过线缆与控制线路板相连，所述线缆与密封舱的舱体间均呈密封配合。采用该水下观测机器人对水产养殖区域内的水下进行监测作业，不需要人工潜水，可减低作业成本，消除安全隐患。消除安全隐患。消除安全隐患。


技术研发人员：李宁 刘咏华 肖伟 邱鑫 邵宏庆 唐晓洪
受保护的技术使用者：无锡中惠天泽智能科技有限公司
技术研发日：2022.04.30
技术公布日：2023/3/28