本實(shí)用新型涉及水下搜救機(jī)器人以及發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

目前，在人員溺水時間較長或貴重物品打撈過程中，由救援人員在水中游泳的方式進(jìn)行尋找，或乘坐舟艇在水面游行尋找，不但耽誤時間，而且救援人員長時間在水中游泳，給自身也帶來一定危險，特別是人員掉入城市排水管道中救援人員幾乎不能進(jìn)去搜尋。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述內(nèi)容，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題總的來說是提供一種設(shè)計(jì)合理、成本低廉、結(jié)實(shí)耐用、安全可靠、操作簡單、省時省力、節(jié)約資金、結(jié)構(gòu)緊湊且使用方便的水下搜救機(jī)器人以及發(fā)電裝置；詳細(xì)解決的技術(shù)問題以及取得有益效果在后述內(nèi)容以及結(jié)合具體實(shí)施方式中內(nèi)容具體描述。

為解決上述問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種水下搜救機(jī)器人，包括設(shè)置在水面上的遙控操縱平臺、位于水中的耐壓艇體、設(shè)置在耐壓艇體上的錨、設(shè)置在耐壓艇體上且用于與遙控操縱平臺無線通訊的通訊天線、設(shè)置在耐壓艇體尾部內(nèi)腔中的尾壓載水艙、水平設(shè)置在耐壓艇體尾部的五葉側(cè)斜槳、分別設(shè)置在尾壓載水艙外側(cè)壁上的穩(wěn)定翼與X型舵、設(shè)置在耐壓艇體尾底部的尾縱傾平衡水艙、設(shè)置在耐壓艇體內(nèi)且用于驅(qū)動五葉側(cè)斜槳的推進(jìn)電機(jī)、設(shè)置在耐壓艇體內(nèi)且用于提供電能的電池組、設(shè)置在耐壓艇體中底部的浮力調(diào)整水艙、設(shè)置在耐壓艇體首底部的首縱傾平衡水艙以及設(shè)置在耐壓艇體首部的首壓載水艙；

在耐壓艇體上分別設(shè)置有處理器、環(huán)境傳感器、攝像頭、導(dǎo)航定位裝置以及金屬探測器，環(huán)境傳感器、攝像頭、導(dǎo)航定位裝置以及金屬探測器分別與處理器電連接，處理器通過通訊天線與遙控操縱平臺電連接，遙控操縱平臺將處理器傳送的信號成像在可視屏幕上。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

在耐壓艇體上設(shè)置有發(fā)電裝置；所述發(fā)電裝置包括設(shè)置在耐壓艇體上的固定殼體、下端設(shè)置在固定殼體上端止口內(nèi)且相對于固定殼體轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動殼體、設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體與固定殼體之間的壓力軸承、水平設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體上的發(fā)電槳、豎直設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸、設(shè)置在發(fā)電槳的軸端部與旋轉(zhuǎn)軸之間的傘齒輪組、豎直設(shè)置在固定殼體內(nèi)的發(fā)電機(jī)、設(shè)置在發(fā)電機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸之間的通電連接的發(fā)電離合器、通過鍵連接設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體外側(cè)壁上的從動齒圈、豎直設(shè)置在耐壓艇體上的角度控制電機(jī)、設(shè)置在角度控制電機(jī)輸出軸上且與從動齒圈嚙合的主動齒輪、設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體一側(cè)的角度支撐架、設(shè)置在角度支撐架與角度控制電機(jī)輸出軸頂部之間的斷電制動連接的角度控制離合器、設(shè)置在角度支撐架上的水流方向標(biāo)、用于感應(yīng)水流方向標(biāo)的輸出軸轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器將檢測到水流方向傳送給處理器，處理器連接有電機(jī)控制器，電機(jī)控制器控制角度控制電機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度。

環(huán)境傳感器為水溫傳感器、水質(zhì)監(jiān)測傳感器和/或水流傳感器。

一種用于水下搜救機(jī)器人的發(fā)電裝置， 包括設(shè)置在耐壓艇體上的固定殼體、下端設(shè)置在固定殼體上端止口內(nèi)且相對于固定殼體轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動殼體、設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體與固定殼體之間的壓力軸承、水平設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體上的發(fā)電槳、豎直設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸、設(shè)置在發(fā)電槳的軸端部與旋轉(zhuǎn)軸上的傘齒輪組、豎直設(shè)置在固定殼體內(nèi)的發(fā)電機(jī)、設(shè)置在發(fā)電機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸之間的通電連接的發(fā)電離合器、通過鍵連接設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體外側(cè)壁上的從動齒圈、豎直設(shè)置在耐壓艇體上的角度控制電機(jī)、設(shè)置在角度控制電機(jī)輸出軸上且與從動齒圈嚙合的主動齒輪、設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體一側(cè)的角度支撐架、設(shè)置在角度支撐架與角度控制電機(jī)輸出軸頂部之間的斷電制動連接的角度控制離合器、設(shè)置在角度支撐架上的水流方向標(biāo)、與水流方向標(biāo)的輸出軸轉(zhuǎn)動角度對應(yīng)的轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器將檢測到水流方向傳送給處理器，處理器連接有電機(jī)控制器，電機(jī)控制器控制角度控制電機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

1、本實(shí)用新型可以直接進(jìn)入水中搜尋溺水人員或物品。

2、環(huán)境傳感器探測到的水質(zhì)成分，如有毒物質(zhì)等，為救援人員下水實(shí)施救援所采取的保護(hù)措施提供依據(jù)。

3、該機(jī)器人由于其體型比人體要小，它能夠深入到人員不能進(jìn)入到的比較狹隘的場所進(jìn)行搜尋，進(jìn)一步擴(kuò)展了搜尋范圍。

本實(shí)用新型的有益效果不限于此描述，為了更好的便于理解，在具體實(shí)施方式部分進(jìn)行了更佳詳細(xì)的描述。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、耐壓艇體；2、錨；3、通訊天線；4、尾壓載水艙；5、穩(wěn)定翼；6、X型舵；7、五葉側(cè)斜槳；8、尾縱傾平衡水艙；9、推進(jìn)電機(jī)；10、電池組；11、浮力調(diào)整水艙；12、環(huán)境傳感器；13、首縱傾平衡水艙；14、攝像頭；15、首壓載水艙；16、導(dǎo)航定位裝置；17、金屬探測器；18、可視屏幕；19、遙控操縱平臺；20、固定殼體；21、轉(zhuǎn)動殼體；22、發(fā)電槳；23、傘齒輪組；24、旋轉(zhuǎn)軸；25、發(fā)電離合器；26、發(fā)電機(jī)；27、從動齒圈；28、主動齒輪；29、角度控制電機(jī)；30、角度控制離合器；31、角度支撐架；32、水流方向標(biāo)；33、處理器；34、電機(jī)控制器。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例的水下搜救機(jī)器人，包括設(shè)置在水面上的遙控操縱平臺19、位于水中的耐壓艇體1、設(shè)置在耐壓艇體1上的錨2、設(shè)置在耐壓艇體1上且用于與遙控操縱平臺19無線通訊的通訊天線3、設(shè)置在耐壓艇體1尾部內(nèi)腔中的尾壓載水艙4、水平設(shè)置在耐壓艇體1尾部的五葉側(cè)斜槳7、分別設(shè)置在尾壓載水艙4外側(cè)壁上的穩(wěn)定翼5與X型舵6、設(shè)置在耐壓艇體1尾底部的尾縱傾平衡水艙8、設(shè)置在耐壓艇體1內(nèi)且用于驅(qū)動五葉側(cè)斜槳7的推進(jìn)電機(jī)9、設(shè)置在耐壓艇體1內(nèi)且用于提供電能的電池組10、設(shè)置在耐壓艇體1中底部的浮力調(diào)整水艙11、設(shè)置在耐壓艇體1首底部的首縱傾平衡水艙13以及設(shè)置在耐壓艇體1首部的首壓載水艙15；

在耐壓艇體1上分別設(shè)置有處理器33、環(huán)境傳感器12、攝像頭14、導(dǎo)航定位裝置16以及金屬探測器17，環(huán)境傳感器12、攝像頭14、導(dǎo)航定位裝置16以及金屬探測器17分別與處理器33電連接，處理器33通過通訊天線3與遙控操縱平臺19電連接，遙控操縱平臺19將處理器33傳送的信號成像在可視屏幕18上。

在耐壓艇體1上設(shè)置有發(fā)電裝置；發(fā)電裝置包括設(shè)置在耐壓艇體1上的固定殼體20、下端設(shè)置在固定殼體20上端止口內(nèi)且相對于固定殼體20轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動殼體21、設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21與固定殼體20之間的壓力軸承、水平設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21上的發(fā)電槳22、豎直設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸24、設(shè)置在發(fā)電槳22的軸端部與旋轉(zhuǎn)軸24之間的傘齒輪組23、豎直設(shè)置在固定殼體20內(nèi)的發(fā)電機(jī)26、設(shè)置在發(fā)電機(jī)26的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸24之間的通電連接的發(fā)電離合器25、通過鍵連接設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21外側(cè)壁上的從動齒圈27、豎直設(shè)置在耐壓艇體1上的角度控制電機(jī)29、設(shè)置在角度控制電機(jī)29輸出軸上且與從動齒圈27嚙合的主動齒輪28、設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21一側(cè)的角度支撐架31、設(shè)置在角度支撐架31與角度控制電機(jī)29輸出軸頂部之間的斷電制動連接的角度控制離合器30、設(shè)置在角度支撐架31上的水流方向標(biāo)32、用于感應(yīng)水流方向標(biāo)32的輸出軸轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器將檢測到水流方向傳送給處理器33，處理器33連接有電機(jī)控制器34，電機(jī)控制器34控制角度控制電機(jī)29輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度。

環(huán)境傳感器12為水溫傳感器、水質(zhì)監(jiān)測傳感器和/或水流傳感器。

如圖2，本實(shí)施例的用于水下搜救機(jī)器人的發(fā)電裝置， 包括設(shè)置在耐壓艇體1上的固定殼體20、下端設(shè)置在固定殼體20上端止口內(nèi)且相對于固定殼體20轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動殼體21、設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21與固定殼體20之間的壓力軸承、水平設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21上的發(fā)電槳22、豎直設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸24、設(shè)置在發(fā)電槳22的軸端部與旋轉(zhuǎn)軸24上的傘齒輪組23、豎直設(shè)置在固定殼體20內(nèi)的發(fā)電機(jī)26、設(shè)置在發(fā)電機(jī)26的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸24之間的通電連接的發(fā)電離合器25、通過鍵連接設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21外側(cè)壁上的從動齒圈27、豎直設(shè)置在耐壓艇體1上的角度控制電機(jī)29、設(shè)置在角度控制電機(jī)29輸出軸上且與從動齒圈27嚙合的主動齒輪28、設(shè)置在轉(zhuǎn)動殼體21一側(cè)的角度支撐架31、設(shè)置在角度支撐架31與角度控制電機(jī)29輸出軸頂部之間的斷電制動連接的角度控制離合器30、設(shè)置在角度支撐架31上的水流方向標(biāo)32、與水流方向標(biāo)32的輸出軸轉(zhuǎn)動角度對應(yīng)的轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器將檢測到水流方向傳送給處理器33，處理器33連接有電機(jī)控制器34，電機(jī)控制器34控制角度控制電機(jī)29輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度。

當(dāng)需要進(jìn)行水下搜救時，可將水下搜救機(jī)器人放入水中，在遙控操縱平臺上操作將其潛入水下適合的位置，由攝像頭和環(huán)境傳感器搜集到的相關(guān)視頻和數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇梢暺聊簧?，并且?dǎo)航定位裝置定位出其具體位置，以便給救援人員下水實(shí)話救援提供準(zhǔn)確位置和信息。

工作原理：該機(jī)器人主要是在電池組10帶動推進(jìn)電機(jī)9的作用下，推動其在水中前進(jìn)，并且通過遙控操縱臺19通過通訊天線3控制其首尾壓載水艙15使其潛入水下通過攝像頭14進(jìn)行拍攝和測量工作，其攝像頭14拍攝到的物體和環(huán)境傳感器12測量到的環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)娇梢暺聊?8上，導(dǎo)航定位裝置16同時將其所處的位置傳輸?shù)娇梢暺聊?8上。五葉側(cè)斜槳7用于清除其周圍雜物，保證水下搜救機(jī)器人順利在水下航行，X型舵6、錨2、穩(wěn)定翼5、首縱傾平衡水艙13、尾壓載水艙4、浮力調(diào)整水艙11的作用是使機(jī)器人在水下平穩(wěn)移動、停留、上升或下沉等用途。當(dāng)金屬探測器17找到需要探測的金屬物品后，機(jī)器人可以通過自帶機(jī)械手（公知常識故圖未畫出）將其取出，或傳輸?shù)娇梢暺聊?8上，救援人員可以準(zhǔn)確下水取物。

使用范圍：主要用于人員溺水時間較長、貴重物品掉入江河湖泊、或人員不慎掉入城市排水管道中等情況時進(jìn)行水下搜救，快速找到具體位置，為救援人員準(zhǔn)確實(shí)施救援提供幫助，避免救援人員盲目搜救給自身帶來危險，且貽誤救援時機(jī)。

為了提高機(jī)器人的潛水時間，從而提高工作效率，避免反復(fù)跟換電池，利用水流發(fā)電，當(dāng)水流流動時候，水流方向標(biāo)32沿水流方向轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)角傳感器得知其轉(zhuǎn)動的角度，并將信號反饋給處理器33，處理器33通過電機(jī)控制器34帶動角度控制電機(jī)29旋轉(zhuǎn)，處理器33通過開關(guān)電路（可控硅、繼電器等）實(shí)現(xiàn)角度控制離合器30通電，從而克服彈簧回復(fù)力，使得角度控制電機(jī)29不制動，從而通過主動齒輪28-從動齒圈27帶動轉(zhuǎn)動殼體21轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度使得發(fā)電槳22正對著水流方向（此時發(fā)電離合器25斷電斷開），然后通過時間控制器或伺服控制，處理器33通過開關(guān)電路（可控硅、繼電器等）實(shí)現(xiàn)角度控制離合器30斷電，使得轉(zhuǎn)動殼體21方向固定；然后處理器33通過開關(guān)電路（可控硅、繼電器等）實(shí)現(xiàn)發(fā)電離合器25接通，發(fā)電槳22-傘齒輪組23-旋轉(zhuǎn)軸24-發(fā)電機(jī)26實(shí)現(xiàn)利用水流給電池組充電，從而增加了續(xù)航時間。

當(dāng)不需要發(fā)電的時候，發(fā)電離合器25斷開，實(shí)現(xiàn)發(fā)電槳22空轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、成本低廉、結(jié)實(shí)耐用、安全可靠、操作簡單、省時省力、節(jié)約資金、結(jié)構(gòu)緊湊且使用方便。

本實(shí)用新型充分描述是為了更加清楚的公開，而對于現(xiàn)有技術(shù)就不在一一例舉。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；作為本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實(shí)用新型的多個技術(shù)方案進(jìn)行組合是顯而易見的。而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。