[发明专利]一种浅水观察级水下机器人的设计方法

说明书

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，尤其涉及一种浅水观察级水下机器人的设计方法。

背景技术

水下机器人是一种有缆水下机器人。水下机器人的雏形是几个美国人想要观察神秘的海底世界，于是在上世纪50年代，他们将普通摄像机密封在防水壳体内将摄像机送入了海底，形成了第一代第一个浮游式有缆浅水器。而世界上真正意义上的第一个水下机器人是1960年美国研制的“CURV”。“RCV-125”是世界上第一个商业化的水下机器人,于1975年问世。“RCV-125”属于观察型水下机器人，因为外形像一只球，所以又称作“眼球”。小型水下机器人多数是低成本的水下机器人，其中大部分是以电力为能源，正常工作水深在300米或300米以下。这类浅水器主要任务是检测和观察。目前由于电力能源系统技术的改善，小型水下机器人得到了快速发展，在容量、深度和性能方面得到了显著调高。目前小型水下机器人在水下娱乐、打捞救助、水产养殖、科学研究、大坝和水路及港口检测、城市地下管道检测、水下训练和航运及核设施检查、近海检查和观测任务等方面得到了广泛的应用。

目前国内小型水下机器人有天津市斯卡特科技有限公司的MINI75C和MINI150C，上海交通大学水下工程研究所的用于核工业无损检测的水下机器人。

目前，国内的水下机器人发展相对比较落后，水下机器人的种类比较少，应用型的水下机器人稳定性较差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种浅水观察级水下机器人的设计方法，旨在解决国内的水下机器人发展相对比较落后，水下机器人的种类比较少，应用型的水下机器人稳定性较差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种浅水观察级水下机器人的设计方法，该浅水观察级水下机器人的设计方法是这样实现的：

选择合适的浅水观察级水下机器人形体；

根据水下机器人的工作环境，设计合适的水密耐压壳体；

根据以上四种推进器布局方式并结合水下机器人的运动性能要求，设计水下机器人的动力系统；

选择合适的电池作为水下机器人的系统能源；

根据水下机器人的观测对象和作业任务，对观测和照明系统进行合理的设计；

水下机器人各结构之间选择合适的密封方式；

设计调平装置，保证水下机器人在内部电路等安装完成后可以保持平衡状态。

进一步，水下机器人的形体采用流线型。

进一步，水下机器人的水密耐压壳体选择半球形封头的圆柱形壳体。

进一步，水下机器人的上浮下潜推进器的布置则采用第一种单推进器布置方式，前进后退推进器的布置采用第二种双推进器平行布置方式。

进一步，系统能源选择镍氢电池。

进一步，水下机器人选择两个摄像机，三个LED灯照明。黑白摄像机安装在水下机器人后视方向，并且配备一个LED灯以供光照补偿，水下机器人前视方向安装彩色摄像机，并且配备两个LED灯以供光照补偿。LED灯安装方向与摄像机方向平行同向。

进一步，水下机器人耐压壳体与前后透明导流罩的密封、耐压壳体与灯罩的密封、耐压壳体与水下推进器的密封、电池筒的密封均采用O型圈径向密封，其中除耐压壳体与前后透明导流罩的密封为单层径向密封其余均采用双层径向密封；水下推进器轴与导流罩的密封采用径向动密封的方式；耐压壳体与水密插头的密封采用单层O圈轴向密封的方式。

进一步，水下机器人电池舱与电子舱的连接块上面的孔的作用即为调平所用，通过在不同部位安装不同重量的调平块实现水下机器人的调平。

本发明提供的浅水观察级水下机器人的设计方法，保证水下机器人正常工作的情况下增加了水下机器人的稳定性，降低了水下机器人的重量，选择镍氢电池增加了储电量降低了重量，延长了了使用寿命，对环境无污染。密封装置大大的增加了浅水观察级水下机器人的密封效果，水下机器人的上浮下潜推进器的布置则采用第一种单推进器布置方式，前进后退推进器的布置采用第二种双推进器平行布置方式降低了不必要的装置，满足水下机器人的工作需要同时降低了成本，解决了目前应用型的水下机器人稳定性较差的问题,同时也丰富了水下机器人的种类。本发明制备的水下机器人系统，结构简单，操作方便，稳定性高，提高了国内的水下机器人的制作水平。

附图说明

图1是本发明实施例提供的浅水观察级水下机器人的设计方法的流程图。

具体实施方式