一种混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统转让专利

申请号 : CN202310530271.7

文献号 : CN116280118B

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发明人 : 杨志国颜曦宗乐陆欢佳赵月霞童成涛孟庆健刘惠化

申请人 : 国家深海基地管理中心杭州锐讯科技有限公司

摘要 :

本发明提供一种混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统,涉及水下监测领域。本发明包括无人机外壳,所述无人机外壳内部设置有控制器、双轴电机、两个蓄电池和三个分隔板,所述双轴电机两端均设置有滑翔翼板,两个所述滑翔翼板一侧均设置有四组辅助机构。本发明可以根据提前设置,使水下滑翔式作业机器人在预设的位置进行下沉上移工作,同时照明灯具与拍摄装置配合获取水底地貌的直观资料,工作人员可以直观简单的对一些位置的水底环境进行观看,对换能器收集数据的不足进行补充,保证水底环境监测的有效性,提高水下滑翔式作业机器人工作的质量。

权利要求 :

1.一种混合式无人水下滑翔式作业机器人,包括无人机外壳(1),所述无人机外壳(1)包括声呐探测器(5)、换能器(7)、高压泵(25)和两个尾翼板(30),其特征在于:所述无人机外壳(1)内部设置有控制器(9)、双轴电机(12)、两个蓄电池(10)和三个分隔板(11),所述双轴电机(12)两端均设置有滑翔翼板(14),两个所述滑翔翼板(14)一侧均设置有四组辅助机构,每组所述辅助机构均设置有四个液压缸(22)和四个限位卡杆(23),两个所述滑翔翼板(14)均固定连接有导水弯管(17)、排水阀(18)、增压阀(19)、三通阀(20)、泵体(21)和多个连接管道(16),多个所述连接管道(16)顶部和底部均固定连接有充水件(15),所述充水件(15)一端与滑翔翼板(14)固定连接,所述导水弯管(17)一侧与设置于滑翔翼板(14)底部的多个所述充水件(15)固定连接,所述导水弯管(17)一端与三通阀(20)固定连接,所述三通阀(20)固定连接于增压阀(19)与泵体(21)之间,所述导水弯管(17)、排水阀(18)、增压阀(19)、三通阀(20)、泵体(21)均固定连接于滑翔翼板(14)底部,三通阀20常闭通道打开,泵体21抽水通过三通阀20、导水弯管17和多个连接管道16将水灌输到多个充水件15内部,充水件15内部充水变形;排水阀18工作,充水件15内部的水通过导水弯管17和排水阀18排出,所述无人机外壳(1)底部设置有透明玻璃箱(4),所述透明玻璃箱(4)内部固定连接有照明灯具(8)和拍摄装置(6)。

2.根据权利要求1所述的一种混合式无人水下滑翔式作业机器人,其特征在于:所述无人机外壳(1)还包括水泵(31)和两个控制阀(32),所述水泵(31)固定连接于无人机外壳(1)前端,两个所述控制阀(32)分别固定连接于水泵(31)出水端两侧,所述无人机外壳(1)顶部靠近水泵(31)的一侧固定连接有信号放大器(2)。

3.根据权利要求1所述的一种混合式无人水下滑翔式作业机器人,其特征在于:所述高压泵(25)固定连接于无人机外壳(1)内部后端,所述高压泵(25)出水端固定连接有导流管(28),所述导流管(28)一侧固定连接有两个喷射管(29),两个是尾翼板(30)分别固定连接于无人机外壳(1)后端顶部和底部,两个所述喷射管(29)分别与两个尾翼板(30)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种混合式无人水下滑翔式作业机器人,其特征在于:所述高压泵(25)进水端固定连接有圆管(26),所述圆管(26)固定连接有多个进水管(27),多个所述进水管(27)一端均贯穿无人机外壳(1)延伸到无人机外壳(1)外侧。

5.根据权利要求1所述的一种混合式无人水下滑翔式作业机器人,其特征在于:所述控制器(9)、两个蓄电池(10)和三个分隔板(11)均固定连接于无人机外壳(1)内部,三个所述分隔板(11)均设置于控制器(9)与高压泵(25)之间,所述双轴电机(12)设置于其中两个分隔板(11)之间,两个所述分隔板(11)均设置于两个蓄电池(10)之间,所述透明玻璃箱(4)与无人机外壳(1)之间固定连接有两个安装管(3),所述换能器(7)固定连接于透明玻璃箱(4)内部,所述声呐探测器(5)固定连接于透明玻璃箱(4)顶部。

6.根据权利要求1所述的一种混合式无人水下滑翔式作业机器人,其特征在于:所述液压缸(22)一端与无人机外壳(1)固定连接,所述限位卡杆(23)固定连接于液压缸(22)一侧,多个所述液压缸(22)外侧均固定套设有稳定套(24),所述稳定套(24)一端与无人机外壳(1)固定连接,两个所述滑翔翼板(14)靠近无人机外壳(1)的一侧均开设有两个支撑圆槽,所述双轴电机(12)两端分别与两个滑翔翼板(14)之间固定连接有传动轴(13),所述传动轴(13)通过轴承与无人机外壳(1)转动连接。

7.一种无人水下滑翔式作业机器人声学监测系统,适用于权利要求1‑6所述任意一种混合式无人水下滑翔式作业机器人,其特征在于:控制器(9)内部设置有信号调理模块(33)和计算模块(40),换能器(7)与信号调理模块(33)电性连接,所述信号调理模块(33)输出端电性连接有模数变换模块(34),所述模数变换模块(34)输出端电性连接有图像形成模块(35),所述图像形成模块(35)输出端电性连接有储存模块(36),所述储存模块(36)内部储存有控制程序(37),声呐探测器(5)输出端与计算模块(40)输入端电性连接,所述计算模块(40)与储存模块(36)之间电性连接有对比模块(41)。

8.根据权利要求7所述的一种无人水下滑翔式作业机器人声学监测系统,其特征在于:

所述对比模块(41)包括复位指令(44),复位指令(44)用于控制双轴电机(12)、泵体(21)、高压泵(25)、水泵(31)、控制阀(32)工作,所述计算模块(40)包括上移指令(42)和避开指令(43),上移指令(42)用于控制双轴电机(12)和泵体(21)工作,避开指令(43)用于控制高压泵(25)、水泵(31)、控制阀(32)工作,对比模块(41)与信号放大器(2)电性连接。

9.根据权利要求7所述的一种无人水下滑翔式作业机器人声学监测系统,其特征在于:

所述控制程序(37)包括前进/悬浮指令(38)和下沉/上移指令(39),前进/悬浮指令(38)用于控制泵体(21)和高压泵(25)工作,下沉/上移指令(39)用于控制拍摄装置(6)、照明灯具(8)、双轴电机(12)、排水阀(18)、三通阀(20)、泵体(21)、液压缸(22)工作。

说明书 :

一种混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水下作业机器人,具体为一种混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统,属于水下监测技术领域。

背景技术

[0002] 水环境是自然环境构成的主要部分之一。
[0003] 水下环境监测是近年来非常活跃的水环境研究领域之一,这种监测对于濒危海洋哺乳动物的跟踪与保护、鱼群定位、分类与跟踪、打捞与救助、海底管道探测等方面有着重要意义。
[0004] 无人水下滑翔式作业机器人是水下环境监测工作过程中常用的一种设备,在将无人水下滑翔式作业机器人下放到水底后,无人水下滑翔式作业机器人只能够在预定的航线上进行滑翔,应对航线上突发情况的应变能力较差,并且只能够通过声学监测装置对水底环境进行探测监测,数据单一,水下环境研究难度高。

发明内容

[0005] 为解决上述技术问题:本发明提出了一种无人水下滑翔式作业机器人,包括无人机外壳,所述无人机外壳包括声呐探测器、换能器、高压泵和两个尾翼板,所述无人机外壳内部设置有控制器、双轴电机、两个蓄电池和三个分隔板,所述双轴电机两端均设置有滑翔翼板,两个所述滑翔翼板一侧均设置有四组辅助机构,每组所述辅助机构均设置有四个液压缸和四个限位卡杆,增加滑翔翼板与无人机外壳之间的受力点,保证滑翔翼板工作的稳定,减少滑翔翼板工作过程中受到水压的影响与无人机外壳脱离的可能,保证水下滑翔式作业机器人的使用寿命,两个所述滑翔翼板均固定连接有导水弯管、排水阀、增压阀、三通阀、泵体和多个连接管道,多个所述连接管道顶部和底部均固定连接有充水件,增加占据水下滑翔式作业机器人较大组成结构的滑翔翼板的功能,增加滑翔翼板使用的经济效益,所述无人机外壳底部设置有透明玻璃箱,所述透明玻璃箱内部固定连接有照明灯具和拍摄装置,工作的拍摄装置对被照亮的水底环境进行拍摄记录,工作人员可以直观简单的对一些位置的水底环境进行观看,对换能器收集数据的不足进行补充。
[0006] 优选地,所述无人机外壳还包括水泵和两个控制阀,所述水泵固定连接于无人机外壳前端,两个所述控制阀分别固定连接于水泵出水端两侧,通过水泵和两个控制阀配合,控制无人机外壳的前进方向,所述无人机外壳顶部靠近水泵的一侧固定连接有信号放大器。
[0007] 优选地,所述高压泵固定连接于无人机外壳内部后端,所述高压泵出水端固定连接有导流管,所述导流管一侧固定连接有两个喷射管,两个是尾翼板分别固定连接于无人机外壳后端顶部和底部,高压泵抽的水通过两个喷射管喷出,产生的推力推动无人机外壳前进,两个所述喷射管分别与两个尾翼板固定连接。
[0008] 优选地,所述高压泵进水端固定连接有圆管,所述圆管固定连接有多个进水管,多个所述进水管一端均贯穿无人机外壳延伸到无人机外壳外侧,多个进水管呈环形分布在无人机外壳上,通过各个方向上抽水,避免抽水产生的水流造成无人机外壳偏移。
[0009] 优选地,所述控制器、两个蓄电池和三个分隔板均固定连接于无人机外壳内部,三个所述分隔板均设置于控制器与高压泵之间,所述双轴电机设置于其中两个分隔板之间,两个所述分隔板均设置于两个蓄电池之间,将两个蓄电池分隔设置,降低两个蓄电池同步损坏的概率,保证该水下滑翔式作业机器人工作的稳定,所述透明玻璃箱与无人机外壳之间固定连接有两个安装管,所述换能器固定连接于透明玻璃箱内部,透明的透明玻璃箱不会影响照明灯具工作产生的光亮对水底环境的照亮,保证照明灯具工作的效果,所述声呐探测器固定连接于透明玻璃箱顶部。
[0010] 优选地,所述液压缸一端与无人机外壳固定连接,所述限位卡杆固定连接于液压缸一侧,多个所述液压缸外侧均固定套设有稳定套,所述稳定套一端与无人机外壳固定连接,两个所述滑翔翼板靠近无人机外壳的一侧均开设有两个支撑圆槽,呈环形分布的四个限位卡杆中的两个与滑翔翼板开设的支撑圆槽对齐,所述双轴电机两端分别与两个滑翔翼板之间固定连接有传动轴,液压缸工作可以将限位卡杆一部分推动到支撑圆槽内部,对滑翔翼板进行辅助支撑,增加滑翔翼板与无人机外壳之间的着力点,所述传动轴通过轴承与无人机外壳转动连接。
[0011] 优选地,所述充水件一端与滑翔翼板固定连接,所述导水弯管一侧与设置于滑翔翼板底部的多个所述充水件固定连接,充水件内部充水变形,充水变形的多个充水件为无人机外壳提供下沉的重量和沉底支撑,所述导水弯管一端与三通阀固定连接,所述三通阀固定连接于增压阀与泵体之间,所述导水弯管、排水阀、增压阀、三通阀、泵体均固定连接于滑翔翼板底部。
[0012] 一种无人水下滑翔式作业机器人声学监测系统,控制器内部设置有信号调理模块和计算模块,换能器与信号调理模块电性连接,所述信号调理模块输出端电性连接有模数变换模块,所述模数变换模块输出端电性连接有图像形成模块,所述图像形成模块输出端电性连接有储存模块,所述储存模块内部储存有控制程序,声呐探测器输出端与计算模块输入端电性连接,声呐探测器检测到水下滑翔式作业机器人前进方向上有障碍物,所述计算模块与储存模块之间电性连接有对比模块,使水下滑翔式作业机器人避开杂物后回到原有控制程序设置的航线,保证对遇到航线所在的水底环境进行监测。
[0013] 优选地,所述对比模块包括复位指令,复位指令用于控制双轴电机、泵体、高压泵、水泵、控制阀工作,所述计算模块包括上移指令和避开指令,上移指令用于控制双轴电机和泵体工作,避开指令用于控制高压泵、水泵、控制阀工作,对比模块与信号放大器电性连接,计算模块和对比模块对比计算水下滑翔式作业机器人接收上移指令或者避开指令后向上运动或者偏移运动的量,与控制程序对比后进行记录,方便工作人员后期计算出水下滑翔式作业机器人航线上新增障碍物的位置。
[0014] 优选地,所述控制程序包括前进/悬浮指令和下沉/上移指令,前进/悬浮指令用于控制泵体和高压泵工作,下沉/上移指令用于控制拍摄装置、照明灯具、双轴电机、排水阀、三通阀、泵体、液压缸工作,水下滑翔式作业机器人能够自动避开杂物后进行工作,保证水下滑翔式作业机器人水下航行的安全。
[0015] 本发明提供了一种混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统,其具备的有益效果如下:
[0016] 该混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统,为无人机外壳的沉底静止提供支撑,此时控制拍摄装置、换能器、照明灯具同时工作,被透明的透明玻璃箱安装的照明灯具工作为周围照明,工作的拍摄装置对被照亮的水底环境进行拍摄记录,工作人员可以直观简单的对一些位置的水底环境进行观看,对换能器收集数据的不足进行补充,保证水底环境监测的有效性,可以根据提前设置,使水下滑翔式作业机器人在预设的位置进行下沉上移工作,同时照明灯具与拍摄装置配合获取水底地貌的直观资料,保证对水底环境变化监测的准确性,提高水下滑翔式作业机器人工作的质量。
[0017] 该混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统,使水下滑翔式作业机器人能够自动避开杂物后进行工作,保证水下滑翔式作业机器人水下航行的安全,并且通过计算模块和对比模块对比计算水下滑翔式作业机器人接收上移指令或者避开指令后向上运动或者偏移运动的量,与控制程序对比后进行记录,方便工作人员后期计算出水下滑翔式作业机器人航线上新增障碍物的位置,方便后期对障碍物进行打捞或者摧毁,保证水下滑翔式作业机器人在航线上航行的安全稳定。
[0018] 该混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统,当滑翔翼板与水底垂直或平行时,呈环形分布的四个限位卡杆中的两个与滑翔翼板开设的支撑圆槽对齐,此时液压缸工作可以将限位卡杆一部分推动到支撑圆槽内部,对滑翔翼板进行辅助支撑,增加滑翔翼板与无人机外壳之间的着力点,保证滑翔翼板的使用寿命。
[0019] 该混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统,高压泵抽的水通过两个喷射管喷出,产生的推力推动无人机外壳前进。并且多个进水管呈环形分布在无人机外壳上,通过各个方向上抽水,避免抽水产生的水流造成无人机外壳偏移,保证无人机外壳在预定航线航行。
[0020] 该混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统,滑翔翼板旋转与水底垂直,并且多个充水件内部充水为无人机外壳增重,无人机外壳浮力大大减小向水底下沉,并且多个充水的充水件先与水底接触对无人机外壳进行支撑,增加占据水下滑翔式作业机器人较大组成结构的滑翔翼板的功能,增加滑翔翼板使用的经济效益。

附图说明

[0021] 图1为本发明的整体结构示意图;
[0022] 图2为本发明透明玻璃箱的结构示意图;
[0023] 图3为本发明无人机外壳的局部结构示意图;
[0024] 图4为本发明充水件的结构示意图;
[0025] 图5为本发明连接管道的结构示意图;
[0026] 图6为本发明滑翔翼板的结构示意图;
[0027] 图7为本发明导水弯管的结构示意图;
[0028] 图8为本发明稳定套的结构示意图;
[0029] 图9为本发明尾翼板的结构示意图;
[0030] 图10为本发明导流管的结构示意图;
[0031] 图11为本发明系统示意图;
[0032] 图12为本发明复位指令的系统示意图;
[0033] 图13为本发明对比模块的系统示意图;
[0034] 图14为本发明控制程序的系统示意图。
[0035] 附图标记说明:1、无人机外壳;2、信号放大器;3、安装管;4、透明玻璃箱;5、声呐探测器;6、拍摄装置;7、换能器;8、照明灯具;9、控制器;10、蓄电池;11、分隔板;12、双轴电机;13、传动轴;14、滑翔翼板;15、充水件;16、连接管道;17、导水弯管;18、排水阀;19、增压阀;
20、三通阀;21、泵体;22、液压缸;23、限位卡杆;24、稳定套;25、高压泵;26、圆管;27、进水管;28、导流管;29、喷射管;30、尾翼板;31、水泵;32、控制阀;33、信号调理模块;34、模数变换模块;35、图像形成模块;36、储存模块;37、控制程序;38、前进/悬浮指令;39、下沉/上移指令;40、计算模块;41、对比模块;42、上移指令;43、避开指令;44、复位指令。

具体实施方式

[0036] 本发明实施例提供一种混合式无人水下滑翔式作业机器人及其声学监测系统。
[0037] 请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14,包括无人机外壳1,无人机外壳1包括声呐探测器5、换能器7、高压泵25和两个尾翼板30,无人机外壳1内部设置有控制器9、双轴电机12、两个蓄电池10和三个分隔板11,双轴电机12两端均设置有滑翔翼板14,两个滑翔翼板14一侧均设置有四组辅助机构,每组辅助机构均设置有四个液压缸22和四个限位卡杆23,两个滑翔翼板14靠近无人机外壳1的一侧均开设有两个支撑圆槽,两个滑翔翼板14均固定连接有导水弯管17、排水阀18、增压阀19、三通阀20、泵体21和多个连接管道16,多个连接管道16顶部和底部均固定连接有充水件15,无人机外壳1底部设置有透明玻璃箱4,透明玻璃箱4内部固定连接有照明灯具8和拍摄装置6。
[0038] 实施例一,换能器7由发射换能器和接收换能器组成,发射换能器将电信号转换成声信号发射到水中传送出去,接收换能器接收到反弹回的声信号并将其转换为电信号发送到控制器9内部,探测得出水域水底地形、水域植物和地貌信息。使由控制器9、双轴电机12、蓄电池10、分隔板11、滑翔翼板14、导水弯管17、排水阀18、增压阀19、三通阀20、泵体21、连接管道16等零件组成的水下滑翔式作业机器人定期在固定航线上航行,即可对相应的水域水底环境变化进行监测,为水域水底生态变化和地貌变化研究提供数据,对水域进行监测,有利于对水域的维护治理、生态控制、经济利益等方面进行调整。
[0039] 控制双轴电机12工作时,工作的双轴电机12通过固定的两个传动轴13带动两个滑翔翼板14进行旋转,控制滑翔翼板14顺时针以说明书附图1为基准旋转90°后,滑翔翼板14此时与水底垂直。
[0040] 控制双轴电机12工作的同时控制两个泵体21和两个三通阀20同时工作,工作的三通阀20常闭通道打开,此时泵体21工作通过三通阀20和导水弯管17向多个充水件15内部灌水,因为相邻的两个充水件15之间通过连接管道16连通,因此多个充水件15同时充水变形。
[0041] 能够进行弹性变形的多个充水件15内部充水变成如说明书附图1所示形状,多个充水变形的充水件15被滑翔翼板14带动旋转90°后,与地面垂直。并且此时滑翔翼板14旋转与水底垂直,并且多个充水件15内部充水为无人机外壳1增重,无人机外壳1浮力大大减小向水底下沉,并且多个充水的充水件15先与水底接触对无人机外壳1进行支撑。避免无人机外壳1底部安装的拍摄装置6、换能器7、照明灯具8与水底接触受到损伤。通过双轴电机12、滑翔翼板14、充水件15、连接管道16、导水弯管17、排水阀18、增压阀19、三通阀20、泵体21等零件配合,为无人机外壳1的沉底静止提供支撑,此时控制拍摄装置6、换能器7、照明灯具8同时工作,被透明的透明玻璃箱4安装的照明灯具8工作为周围照明,工作的拍摄装置6对被照亮的水底环境进行拍摄记录,工作人员可以直观简单的对一些位置的水底环境进行观看,对换能器7收集数据的不足进行补充,保证水底环境监测的有效性。
[0042] 当无人机外壳1向水底下沉后,控制排水阀18和泵体21工作,而三通阀20停止工作。当排水阀18工作后,进行弹性变形的充水件15恢复原状。并且相邻的两个充水件15之间通过连接管道16固定,如图5所示;同时,导水弯管17一侧与设置于滑翔翼板14底部的多个充水件15固定连接。如图2和图4所示。因此导水弯管17固定的多个充水件15,通过多个中空的连接管道16与相邻的多个充水件15连通。因此滑翔翼板14顶部设置的多个充水件15与其底部设置的多个充水件15通过多个中空的连接管道16连通,滑翔翼板14顶部的多个充水件15内部水通过多个连接管道16排到滑翔翼板14底部的多个充水件15之中,而滑翔翼板14底部的多个充水件15内部水排到一侧固定的导水弯管17内部,导水弯管17内部水最终通过导水弯管17一侧固定的排水阀18排出,如图7所示,充水件15内部水流动的动力为弹性变形的充水件15恢复原状时产生的力,使充水件15内部的水通过导水弯管17和排水阀18排出,使充水件15内部水排空失去增重作用。工作的泵体21通过三通阀20向增压阀19内部灌输水流,水流被增压阀19增压后喷出,为无人机外壳1施加向上移动的力,使无人机外壳1向上运动直到运动到水面,并且在此过程中控制泵体21停止工作,双轴电机12工作将滑翔翼板14位置复位,此时滑翔翼板14与水底平行,使无人机外壳1悬浮的水体中,增加占据水下滑翔式作业机器人较大组成结构的滑翔翼板14的功能,增加滑翔翼板14使用的经济效益。
[0043] 当滑翔翼板14与水底垂直或平行时,液压缸22工作将限位卡杆23推动到滑翔翼板14开设的支撑圆槽内部,限位卡杆23和液压缸22配合对滑翔翼板14的位置进行限位。增加滑翔翼板14与无人机外壳1之间的受力点,保证滑翔翼板14工作的稳定,减少滑翔翼板14工作过程中受到水压的影响与无人机外壳1脱离的可能,保证水下滑翔式作业机器人的使用寿命。
[0044] 请再次参阅图1、图3、图9和图10,无人机外壳1还包括水泵31和两个控制阀32,水泵31固定连接于无人机外壳1前端,两个控制阀32分别固定连接于水泵31出水端两侧,无人机外壳1顶部靠近水泵31的一侧固定连接有信号放大器2,高压泵25固定连接于无人机外壳1内部后端,高压泵25出水端固定连接有导流管28,导流管28一侧固定连接有两个喷射管
29,两个是尾翼板30分别固定连接于无人机外壳1后端顶部和底部,两个喷射管29分别与两个尾翼板30固定连接,高压泵25进水端固定连接有圆管26,圆管26固定连接有多个进水管
27,多个进水管27一端均贯穿无人机外壳1延伸到无人机外壳1外侧。
[0045] 实施例二,控制水泵31和位于左侧的控制阀32同时工作,使水泵31工作抽水通过该控制阀32喷出,产生的推力作用到无人机外壳1上,使无人机外壳1向右偏移。水泵31和位于右侧的控制阀32同时工作,产生的推力作用到无人机外壳1上,使无人机外壳1向左偏移。通过水泵31和两个控制阀32配合,控制无人机外壳1的前进方向。
[0046] 工作的高压泵25通过圆管26和进水管27抽水,两个尾翼板30固定的两个喷射管29与高压泵25之间安装有导流管28,因此高压泵25抽的水通过两个喷射管29喷出,产生的推力推动无人机外壳1前进。并且多个进水管27呈环形分布在无人机外壳1上,通过各个方向上抽水,避免抽水产生的水流造成无人机外壳1偏移,保证无人机外壳1在预定航线航行。
[0047] 请再次参阅图1和图3,控制器9、两个蓄电池10和三个分隔板11均固定连接于无人机外壳1内部,三个分隔板11均设置于控制器9与高压泵25之间,双轴电机12设置于其中两个分隔板11之间,两个分隔板11均设置于两个蓄电池10之间,透明玻璃箱4与无人机外壳1之间固定连接有两个安装管3,换能器7固定连接于透明玻璃箱4内部,声呐探测器5固定连接于透明玻璃箱4顶部。
[0048] 实施例三,通过三个分隔板11将无人机外壳1内部分隔成多个空间,将两个蓄电池10分隔设置,降低两个蓄电池10同步损坏的概率,保证该水下滑翔式作业机器人工作的稳定。并且将高压泵25、双轴电机12、控制器9分开安装,避免其同时损坏。
[0049] 并且通过多个安装管3对透明玻璃箱4进行固定,透明的透明玻璃箱4不会影响照明灯具8工作产生的光亮对水底环境的照亮,保证照明灯具8工作的效果。
[0050] 请再次参阅图3、图6和图8,液压缸22一端与无人机外壳1固定连接,限位卡杆23固定连接于液压缸22一侧,多个液压缸22外侧均固定套设有稳定套24,稳定套24一端与无人机外壳1固定连接,双轴电机12两端分别与两个滑翔翼板14之间固定连接有传动轴13,传动轴13通过轴承与无人机外壳1转动连接。
[0051] 实施例四,在无人机外壳1两侧均呈环形分布有四个限位卡杆23,并且四个限位卡杆23均与无人机外壳1之间固定连接有液压缸22,而且与无人机外壳1固定面积较小的液压缸22与无人机外壳1之间固定连接有稳定套24,保证液压缸22安装工作的稳定。当滑翔翼板14与水底垂直或平行时,呈环形分布的四个限位卡杆23中的两个与滑翔翼板14开设的支撑圆槽对齐,此时液压缸22工作可以将限位卡杆23一部分推动到支撑圆槽内部,对滑翔翼板
14进行辅助支撑,增加滑翔翼板14与无人机外壳1之间的着力点,保证滑翔翼板14的使用寿命。
[0052] 请再次参阅图4、图5和图7,充水件15一端与滑翔翼板14固定连接,导水弯管17一侧与设置于滑翔翼板14底部的多个充水件15固定连接,导水弯管17一端与三通阀20固定连接,三通阀20固定连接于增压阀19与泵体21之间,导水弯管17、排水阀18、增压阀19、三通阀20、泵体21均固定连接于滑翔翼板14底部。
[0053] 实施例五,泵体21工作抽水,同时工作的三通阀20的常闭通道打开,此时泵体21抽水通过三通阀20、导水弯管17和多个连接管道16将水灌输到多个充水件15内部,使可以进行弹性变形的充水件15内部充水变形,充水变形的多个充水件15为无人机外壳1提供下沉的重量和沉底支撑。
[0054] 当泵体21和排水阀18同时工作,而三通阀20停止工作时,此时泵体21抽水通过三通阀20灌输到增压阀19内部,水被增压阀19增压后喷出,根据滑翔翼板14的垂直或者平行状态,为无人机外壳1通过向上的浮力或者前进推力,保证滑翔翼板14应用的功能性。
[0055] 请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13,一种无人水下滑翔式作业机器人声学监测系统,控制器9内部设置有信号调理模块33和计算模块40,换能器7与信号调理模块33电性连接,信号调理模块33输出端电性连接有模数变换模块
34,模数变换模块34输出端电性连接有图像形成模块35,图像形成模块35输出端电性连接有储存模块36,储存模块36内部储存有控制程序37,控制程序37包括前进/悬浮指令38和下沉/上移指令39,前进/悬浮指令38用于控制泵体21和高压泵25工作,下沉/上移指令39用于控制拍摄装置6、照明灯具8、双轴电机12、排水阀18、三通阀20、泵体21、液压缸22工作,声呐探测器5输出端与计算模块40输入端电性连接,计算模块40与储存模块36之间电性连接有对比模块41,对比模块41包括复位指令44,复位指令44用于控制双轴电机12、泵体21、高压泵25、水泵31、控制阀32工作,计算模块40包括上移指令42和避开指令43,上移指令42用于控制双轴电机12和泵体21工作,避开指令43用于控制高压泵25、水泵31、控制阀32工作,对比模块41与信号放大器2电性连接。
[0056] 实施例六,水下滑翔式作业机器人在滑翔过程中,工作的换能器7收集探测水底环境信息。换能器7收集的信息被控制器9内部的信号调理模块33增幅放大后,被模数变换模块34转换为数字信号后输送给图像形成模块35,图像形成模块35将数字信号生成相应的模拟图像后,输送到储存模块36内部储存。并且图像形成模块35与信号放大器2电性连接,图像形成模块35生成的图像数据经过信号放大器2的放大后输送到岸上数据中心。
[0057] 在储存模块36内部储存有提前设置的控制程序37,控制程序37用于控制水泵31、双轴电机12、高压泵25、泵体21等零件进行相应的工作,控制水下滑翔式作业机器人在预定的航线滑翔,通过水下滑翔式作业机器人定期在固定航线上定期的滑翔航行,对相应航线范围水域水底环境变化进行监测。
[0058] 同时控制程序37包括前进/悬浮指令38和下沉/上移指令39,前进/悬浮指令38控制泵体21和高压泵25工作,为水下滑翔式作业机器人滑翔前进提供推进力,详情请参考实施例二和实施例五。
[0059] 当控制程序37控制水下滑翔式作业机器人滑翔移动到设定的位置后,控制程序37内部设置的下沉/上移指令39控制双轴电机12、三通阀20和泵体21,水下滑翔式作业机器人下沉到水底。随后控制拍摄装置6和照明灯具8工作,工作的照明灯具8和拍摄装置6配合收集水底环境直观的样貌。随后下沉/上移指令39控制三通阀20停止工作,泵体21、三通阀20、增压阀19配合推动水下滑翔式作业机器人上移到合适高度后,滑翔翼板14复位,水下滑翔式作业机器人恢复滑翔状态,详情请参考实施例一、实施例二和实施例五。可以根据提前设置,使水下滑翔式作业机器人在预设的位置进行下沉上移工作,同时照明灯具8与拍摄装置6配合获取水底地貌的直观资料,保证对水底环境变化监测的准确性,提高水下滑翔式作业机器人工作的质量。
[0060] 在无人机外壳1底部设置有声呐探测器5,工作的声呐探测器5对水下滑翔式作业机器人前进方向上进行探索。沉船、移动的礁石、人为物体都可能在水底形成障碍物,当声呐探测器5检测到水下滑翔式作业机器人前进方向上有障碍物时,计算模块40和对比模块41将声呐探测器5反馈的障碍物长宽高信息进行计算对比后,向水下滑翔式作业机器人发送上移指令42,使双轴电机12、泵体21的等零件配合,双轴电机12带动滑翔翼板14旋转90°。
同时工作的泵体21通过三通阀20向增压阀19内部灌输水流,水流被增压阀19增压后喷出,控制水下滑翔式作业机器人上移,详情请参考实施例一,为无人机外壳1时间向上移动的力,避开障碍物,随后高压泵25推动水下滑翔式作业机器人在障碍物顶部滑翔。
[0061] 或者向水下滑翔式作业机器人发送避开指令43,使控制阀32、水泵31和高压泵25工作,推动水下滑翔式作业机器人向左或者向右运动,详情请参考实施例二,避开障碍物后高压泵25推动水下滑翔式作业机器人在障碍物一侧滑翔。使水下滑翔式作业机器人能够自动避开杂物后进行工作,保证水下滑翔式作业机器人水下航行的安全。
[0062] 通过计算模块40和对比模块41对比计算水下滑翔式作业机器人接收上移指令42或者避开指令43后向上运动或者偏移运动的量,与控制程序37对比后进行记录,方便工作人员后期计算出水下滑翔式作业机器人航线上新增障碍物的位置,方便后期对障碍物进行打捞或者摧毁,保证水下滑翔式作业机器人在航线上航行的安全稳定。
[0063] 水下滑翔式作业机器人避开障碍物后,根据水下滑翔式作业机器人对比模块41向上运动或者偏移运动的量,控制水泵31、控制阀32、双轴电机12、泵体21、高压泵25等零件工作,使水下滑翔式作业机器人回到原有控制程序37设置的航线,保证对遇到航线所在的水底环境进行监测。