一種無(wú)人通用型清道夫仿生魚(yú)潛水器系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)涉及潛水器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種無(wú)人通用型清道夫仿生魚(yú)潛水器系統(tǒng)，包括仿生魚(yú)體潛水器、通信線(xiàn)纜、顯示終端和遙控器，所述仿生魚(yú)體潛水器其中部上下貫穿設(shè)置有通孔，所述通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置螺旋槳一，所述仿生魚(yú)體潛水器的尾部左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有螺旋槳二和螺旋槳三，所述仿生魚(yú)體潛水器內(nèi)部分別設(shè)置有電機(jī)一、電機(jī)二和電機(jī)三，所述仿生魚(yú)體潛水器的內(nèi)部設(shè)置有控制器，控制器的輸出端分別與電機(jī)一、電機(jī)二和電機(jī)三的控制端連接，所述仿生魚(yú)體潛水器的前端分別設(shè)置有LED燈和水下探頭，所述顯示終端和遙控器分別通過(guò)通信線(xiàn)纜與控制器電連接，本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)使用性能好，適應(yīng)性強(qiáng)，且操作簡(jiǎn)單，適用于多種環(huán)境。適用于多種環(huán)境。適用于多種環(huán)境。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種無(wú)人通用型清道夫仿生魚(yú)潛水器系統(tǒng)


[0001]本技術(shù)涉及潛水器
，具體領(lǐng)域?yàn)橐环N無(wú)人通用型清道夫仿生魚(yú)潛水器系統(tǒng)。

技術(shù)介紹

[0002]當(dāng)今社會(huì)越來(lái)越發(fā)達(dá)，但是也有許多人力所不能及的地方，像在發(fā)生沉船、飛機(jī)墜海等安全事故，或者水下地形勘察、魚(yú)情分析、下水船只檢測(cè)和維修等情形，這樣就需要潛水器來(lái)完成一些工作。對(duì)于救援所用的機(jī)器設(shè)備也是多種多樣，有在地震過(guò)后的搜救機(jī)器人、也有在火災(zāi)起火點(diǎn)的勘查機(jī)器人，那么在水中營(yíng)救的救援機(jī)器人或潛水器在水下的救撈領(lǐng)域就起到了舉足輕重的作用。
[0003]潛水器是工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人，能潛入水中代替人完成某些操作。潛水器主要運(yùn)用在海上搜救，水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，所以潛水器已成為開(kāi)發(fā)海洋的重要工具。此外，潛水器在石油開(kāi)發(fā)、地貌勘察、科研、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水下船體檢修清潔、潛水娛樂(lè)、城市管道檢測(cè)等領(lǐng)域的作用開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)，市場(chǎng)也正在興起。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)
[0005]1、在潛水器出現(xiàn)之前對(duì)于水下搜索和救撈領(lǐng)域，只有船只、艦艇與潛水員的結(jié)合模式，但是針對(duì)高流速、大深度、視距短的位置，水下?tīng)I(yíng)救往往困難重重。
[0006]2、目前潛水器在石油開(kāi)發(fā)、地貌勘察、科研、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水下科普、水下船體檢修清潔、潛水娛樂(lè)、城市管道檢測(cè)等領(lǐng)域的作用開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)，市場(chǎng)也正在興起。但是有以下幾個(gè)共同的特點(diǎn)：體形大、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、造價(jià)較高、通信困難，具體如下：
[0007]⑴
體形大。目前市面上出現(xiàn)的各型潛水器不論哪種用途，其體形均比較大，長(zhǎng)度大于500mm、寬度大于100mm、高度大于50mm，或者直徑大于150mm；凈重大于10Kg；需要專(zhuān)用載具進(jìn)行包裝及運(yùn)輸。
[0008]⑵
專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)。不論哪種潛水器，其操作使用均需要一定的專(zhuān)業(yè)水平，比如帶攝像功能的話(huà)就需要專(zhuān)業(yè)的顯示器；帶有機(jī)械臂的話(huà)就需要專(zhuān)業(yè)編程軟件；甚至操控都需要通過(guò)電腦或者大型的控制器。
[0009]⑶
造價(jià)較高。由于是有源機(jī)電一體化產(chǎn)品，一個(gè)續(xù)航能力超過(guò)30分鐘的潛水器，僅一塊直流電源的售價(jià)就在幾百元以上；如果再帶有幾個(gè)電機(jī)，加之控制等功能，一臺(tái)基本功能的潛水器其整套系統(tǒng)的售價(jià)往往上萬(wàn)元；如果再配上相關(guān)的機(jī)械臂，那造價(jià)就更高了。
[0010]⑷
通信困難。電磁波在各種介質(zhì)中的傳播速度可由v=c/n來(lái)計(jì)算，其中c是真空中的光速，n是介質(zhì)的折射率，空氣中的電介質(zhì)常數(shù)和磁導(dǎo)率都近視于真空μ=μ0，ε=ε0是相對(duì)最小的，因此速度是最大的，電磁波在空氣中的傳播速度為340m/s，電磁波在水中有著不同于空氣中的傳播特性。海水對(duì)電磁波能量的吸收作用很強(qiáng)，但對(duì)于不同波長(zhǎng)的電磁波又有所不同。波長(zhǎng)越短、頻率越高，在海水中的衰減就越厲害。因此短波在水中的衰減是很快的，幾乎無(wú)法穿過(guò)海水傳播，而波長(zhǎng)更長(zhǎng)的長(zhǎng)波、甚長(zhǎng)波、超長(zhǎng)波在海水中的衰減程度就要小得多，能夠進(jìn)入幾十米至幾百米的水中，各種無(wú)線(xiàn)通信的收發(fā)信機(jī)往往體積較大，造價(jià)較高，
民用很難接受，普及性低。
[0011]⑸
普及性差、民用性低。上述特點(diǎn)造成的結(jié)果就是非專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)和專(zhuān)業(yè)人員無(wú)法采購(gòu)與使用，大大限制了潛水器的普及推廣與技術(shù)創(chuàng)新。地球上海洋總面積約為3.6億平方公里，約占地球表面積的71%，平均水深約3795米。水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，所以潛水器已成為海洋深度開(kāi)發(fā)的重要工具；此外，中國(guó)陸地上江河湖泊眾多，繁忙的航道和養(yǎng)殖業(yè)對(duì)潛水器的需求開(kāi)始逐年增長(zhǎng)，民生對(duì)于潛水器的需要正如對(duì)大疆無(wú)人機(jī)的需求一樣蓬勃（盡管大疆無(wú)人機(jī)也有大中型的，但其銷(xiāo)量最高的是小型無(wú)人機(jī)，原因之一就是對(duì)專(zhuān)業(yè)的要求不高、體積小、易操控、售價(jià)低）。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0012]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本技術(shù)的目的在于提供一種無(wú)人通用型清道夫仿生魚(yú)潛水器系統(tǒng)。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種無(wú)人通用型清道夫仿生魚(yú)潛水器系統(tǒng)，包括仿生魚(yú)體潛水器、通信線(xiàn)纜、顯示終端和遙控器，所述仿生魚(yú)體潛水器其中部上下貫穿設(shè)置有通孔，所述通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置螺旋槳一，所述仿生魚(yú)體潛水器的尾部左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有螺旋槳二和螺旋槳三，
[0014]所述仿生魚(yú)體潛水器內(nèi)部分別設(shè)置有電機(jī)一、電機(jī)二和電機(jī)三，電機(jī)一的轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒輪與螺旋槳一聯(lián)動(dòng)，電機(jī)二的轉(zhuǎn)軸與螺旋槳二連接，電機(jī)三的轉(zhuǎn)軸與螺旋槳三連接，
[0015]所述仿生魚(yú)體潛水器的頂部設(shè)置有與通信線(xiàn)纜連接的防水接口，
[0016]所述仿生魚(yú)體潛水器的內(nèi)部設(shè)置有控制器，控制器的數(shù)據(jù)端與防水接口連接，控制器的輸出端分別與電機(jī)一、電機(jī)二和電機(jī)三的控制端連接，
[0017]所述仿生魚(yú)體潛水器的前端分別設(shè)置有LED燈和水下探頭，LED燈和水下探頭分別與控制器連接，
[0018]所述顯示終端和遙控器分別通過(guò)通信線(xiàn)纜與控制器電連接，且通信線(xiàn)纜與外部電源連接。
[0019]在其中一些實(shí)施例中，所述LED燈在仿生魚(yú)體潛水器的前端呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)。
[0020]在其中一些實(shí)施例中，所述水下探頭設(shè)置在仿生魚(yú)體潛水器的前端位于LED燈的下方。
[0021]在其中一些實(shí)施例中，所述仿生魚(yú)體潛水器的外形設(shè)置為清道夫魚(yú)體結(jié)構(gòu)。
[0022]在其中一些實(shí)施例中，所述電機(jī)一的轉(zhuǎn)軸位于通孔內(nèi)的一端上設(shè)置有錐齒輪一，螺旋槳一的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與錐齒輪一配合的錐齒輪二。
[0023]在其中一些實(shí)施例中，所述仿生魚(yú)體潛水器內(nèi)設(shè)置有蓄電池，所述蓄電池對(duì)控制器供電，通過(guò)控制器對(duì)三個(gè)電機(jī)進(jìn)行電源輸出控制。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果是：
[0025]⑴
外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。就外形看，目前大部分潛水器是框架式或類(lèi)似于潛艇的回轉(zhuǎn)細(xì)長(zhǎng)體，隨著仿生技術(shù)的不斷發(fā)展，仿魚(yú)類(lèi)形態(tài)甚至是運(yùn)動(dòng)方式的潛水器將會(huì)不斷發(fā)展。本專(zhuān)利產(chǎn)品主體結(jié)構(gòu)考慮清道夫魚(yú)形的回轉(zhuǎn)細(xì)長(zhǎng)體。
[0026]⑵
動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。為了保證仿生機(jī)器魚(yú)能夠?qū)崿F(xiàn)直線(xiàn)前進(jìn)與后退運(yùn)動(dòng)、左右轉(zhuǎn)彎、快速上浮和下潛等各種游姿。本專(zhuān)利產(chǎn)品計(jì)劃采用三臺(tái)電機(jī)作為動(dòng)力。其中兩臺(tái)安裝在
尾部，通過(guò)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)魚(yú)的前進(jìn)與后退、左右轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)；另一臺(tái)電機(jī)安裝在魚(yú)的中部重心處，并從中設(shè)置通道，通過(guò)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)魚(yú)的上浮和下潛運(yùn)動(dòng)，本部分采用密封防水設(shè)計(jì)。
[0027]⑶
控制部分設(shè)計(jì)。本專(zhuān)利產(chǎn)品計(jì)劃通過(guò)遙控的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)三臺(tái)電機(jī)的控制，控制部分采用密封防水設(shè)計(jì)。
[0028]⑷
通訊單元設(shè)計(jì)。本產(chǎn)品的通信分為控制通信與可視信息通信兩部分。控制通信主要通過(guò)無(wú)線(xiàn)微波通信進(jìn)行；水下可視信息通信主要用于水下圖形圖像的反饋，采用剛性有線(xiàn)電纜拖曳的方式進(jìn)行通訊，本部分采用密封防水設(shè)計(jì)。
[0029]⑸
救援與互動(dòng)部分設(shè)計(jì)。本仿生魚(yú)在頭部設(shè)計(jì)有磁力吸盤(pán)、掛鉤、反向鏡等附件。對(duì)于重量較輕和體積較小的物件可以在發(fā)現(xiàn)后直接獲取。頭部的連接與整體魚(yú)的結(jié)構(gòu)骨架是整體，不影響?hù)~(yú)的強(qiáng)度。
[0030]⑹
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種無(wú)人通用型清道夫仿生魚(yú)潛水器系統(tǒng)，其特征在于：包括仿生魚(yú)體潛水器、通信線(xiàn)纜、顯示終端和遙控器，所述仿生魚(yú)體潛水器其中部上下貫穿設(shè)置有通孔，所述通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置螺旋槳一，所述仿生魚(yú)體潛水器的尾部左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有螺旋槳二和螺旋槳三，所述仿生魚(yú)體潛水器內(nèi)部分別設(shè)置有電機(jī)一、電機(jī)二和電機(jī)三，電機(jī)一的轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒輪與螺旋槳一聯(lián)動(dòng)，電機(jī)二的轉(zhuǎn)軸與螺旋槳二連接，電機(jī)三的轉(zhuǎn)軸與螺旋槳三連接，所述仿生魚(yú)體潛水器的頂部設(shè)置有與通信線(xiàn)纜連接的防水接口，所述仿生魚(yú)體潛水器的內(nèi)部設(shè)置有控制器，控制器的數(shù)據(jù)端與防水接口連接，控制器的輸出端分別與電機(jī)一、電機(jī)二和電機(jī)三的控制端連接，所述仿生魚(yú)體潛水器的前端分別設(shè)置有LED燈和水下探頭，LED燈和水下探頭分別與控制器連接，所述顯示終端和遙控器分別通過(guò)通信線(xiàn)纜與控制器電連接，且通信線(xiàn)纜與外部電源連...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賀雙旭，易娜，張勇杰，趙澤鈳，沈江陽(yáng)翰，葛萌，劉焱東，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江長(zhǎng)征職業(yè)技術(shù)學(xué)院，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：