CN110978919A - 一种履带式海生物捕捞机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种履带式海生物捕捞机器人，属于水下捕捞技术领域，是由履带越障轮、车架底盘、液压马达、浮力材料、沉浮装置、气室卡环、CCD摄像装置、收集筐组件、固定座、纵向推杆、拔取组件、支撑架、电子密封舱、密封舱卡环、拖缆、气罐托架、气罐卡环、螺旋桨、车体框架、横向推杆卡环和横向推杆组成的，本发明采用拔取式捕捞方式，保证该装置能快速完成海产品的捕获，同时采用履带式越障轮作为行走装置，不仅可以进行越障行走，而且有效的减少了常规捕捞机器人繁琐的沉浮移动控制。

Description

一种履带式海生物捕捞机器人

技术领域

本发明的技术方案涉及一种海生物捕捞装置，具体地说是一种履带式海生物捕捞机器人，属于水下捕捞技术领域。

背景技术

我国拥有着辽阔的海域面积，海洋中拥有着丰富的海生物资源，而随着国家经济实力的提高，人民的生活水平日益提高，海产品已成为了人们日常餐桌上的重要组成部分之一，例如海参、海胆和鲍鱼。

目前海产品的捕捞工作主要由人工来完成，现在海产品捕捞行业还是沿袭传统捕捞方式，由捕捞者背负氧气瓶下到海底进行捕捞作业，不但辛苦，而且具有一定的危险性，尤其在入冬前，天气寒冷，捕捞人员很难下水从事捕捞工作，在这种状况下，现在愿意从事这项工作的人越来越少。国内的一些科研机构和院校团体对水下捕捞机器人做了一些产品设计，多采取吸取式进行捕捞工作，吸取时通常会使周边海水浑浊，从而影响捕捞工作，并且吸取完成后还需通过管道输送到母船上，这种捕捞方式大大降低了捕捞效率。

发明内容

针对上述机器人工作效率低，且吸取时容易造成海水浑浊从而导致捕捞困难的现状，本发明提供了一种履带式海生物捕捞机器人，该装置以履带越障轮为移动装置，并且结合拔取捕捞方式，能完成高效率捕捞工作，解决现有技术所存在的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种履带式海生物捕捞机器人，是由履带越障轮、车架底盘、液压马达、浮力材料、沉浮装置、气室卡环、CCD摄像装置、收集筐组件、固定座、纵向推杆、拔取组件、支撑架、电子密封舱、密封舱卡环、拖缆、气罐托架、气罐卡环、螺旋桨、车体框架、横向推杆卡环和横向推杆所组成的，所述车架底盘上四周各设置一个履带越障轮，履带越障轮通过支撑架与车架底盘固定连接，四个液压马达分别与各自相对应的履带越障轮相连，四个液压马达均固定在车体框架上，车体框架固定在车架底盘上，电子密封舱通过密封舱卡环固定在车体框架的下部，电子密封舱外接拖缆、拖缆的另一端与母船相连，四个纵向推杆均固定在收集筐组件上，四个纵向推杆与四个固定座固定连接，四个固定座固定在车体框架上方，两组拔取组件分别与之同侧横向推杆固定连接，横向推杆通过横向推杆卡环固定在车体框架上，浮力材料固定在车体框架的上方，浮力材料前端设置有CCD摄像装置，浮力材料上设置有两个螺旋桨，沉浮装置通过气室卡环固定在浮力材料上，通过气罐托架和气罐卡环固定在车体框架上。

进一步的，所述的履带越障轮由支重轮、引导轮、连接板、履带架、主动轮、履带、连接轴、限位块和平衡架组成，八个支重轮两两一组安装在履带的底部，履带左右两侧各设置四个支重轮，相邻两个支重轮之间通过平衡架连接，平衡架与连接板相连，连接板左右两侧均设置两组限位块，四个引导轮两两一组设置在履带的中部，每组均与连接板连接，主动轮设置在履带的上部，主动轮与履带架相连，履带架通过连接轴与连接板相连。

进一步的，所述浮力材料上设置有充气孔。

进一步的，所述沉浮装置由电磁三通阀、柔性管、接口、气阀、气室、高压气罐和水阀组成，高压气罐的罐口位置设置有电磁三通阀，柔性管一端与电磁三通阀相连接，另一端连接接口，接口和气阀均固定在气室上，气室下部固定着水阀。

进一步的，所述收集筐组件由收集筐前门、收集筐体、收集筐侧门、斜坡和固定环组成，收集筐前门固定在车体框架上，收集筐体中部设置有收集筐侧门，收集筐体底部设置有一斜坡，便于海产品的拔入，并且底部设置为外侧高内侧低型，当海产品拔入后，可以使海产品置于收集筐体内侧，并且收集筐侧门与收集筐体上均设置有固定环。

进一步的，所述拔取组件由爪手、旋转节、舵机和连接节组成，连接节与横向推杆相连，舵机固定在连接节上，并且与旋转节铰接，爪手与旋转节固定连接。

进一步的，所述液压马达、纵向推杆、横向推杆、CCD摄像装置和电磁三通阀均为水下零部件。

该发明的有益之处是，本发明采用拔取式捕捞方式，保证该装置能快速完成海产品的捕获，并且避免了因采用吸取式捕获而导致周边海水浑浊的现象的发生，能高效率的完成海产品的捕获；本发明置于水下时，使用履带式越障轮作为行走装置，不仅可以进行越障行走，而且有效的减少了常规捕捞机器人繁琐的沉浮移动控制；本发明使用螺旋桨加气室双重沉浮控制，在装置置于水下时，可以通过吸排气体使装置在海底行走时保持良好的稳定性；本发明设置有收集筐组件，无需设置输送管道，在收集筐组件上设置有收集筐侧门，当捕捞工作完成后，可以快捷的完成海产品的取出工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的另一角度结构示意图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的立体图；

图5为爪手组件与收集筐组件连接示意图；

图6为履带轮越障轮的结构示意图；

图7为沉浮装置的结构示意图；

图8收集筐组件结构示意图；

图9为收集筐组件的局部放大图；

图10为本发明一种运动状态示意图；

图11为本发明另一种运动状态示意图。

图中，1、履带越障轮，2、车架底盘，3、液压马达，4、浮力材料，5、沉浮装置，6、气室卡环，7、CCD摄像装置，8、收集筐组件，9、固定座，10、纵向推杆，11、拔取组件，12、支撑架，13、电子密封舱，14、密封舱卡环，15、拖缆，16、气罐托架，17、气罐卡环，18、螺旋桨，19、车体框架，20、横向推杆卡环，21、横向推杆，101、支重轮，102、引导轮，103、连接板，104、履带架，105、主动轮，106、履带，107、连接轴，108、限位块，109、平衡架，401、充气孔，501、电磁三通阀，502、柔性管，503、接口，504、气阀，505、气室，506、高压气罐，507、水阀，801、收集筐前门，802、收集筐体，803、收集筐侧门，804、斜坡，805、固定环，1101、爪手，1102、旋转节，1103、舵机，1104连接节。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会根据情况进行放大或者缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中的尺寸改变行为是可以理解的。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，也可以是一体式连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，对于本领域的技术人员来说，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

一种履带式海生物捕捞机器人，是由履带越障轮1、车架底盘2、液压马达3、浮力材料4、沉浮装置5、气室卡环6、CCD摄像装置7、收集筐组件8、固定座9、纵向推杆10、拔取组件11、支撑架12、电子密封舱13、密封舱卡环14、拖缆15、气罐托架16、气罐卡环17、螺旋桨18、车体框架19、横向推杆卡环20和横向推杆21所组成的，所述车架底盘2上四周各设置一个履带越障轮1，履带越障轮1通过支撑架12与车架底盘2固定连接，四个液压马达3分别与各自相对应的履带越障轮1相连，四个液压马达3均固定在车体框架19上，车体框架19固定在车架底盘2上，电子密封舱13通过密封舱卡环14固定在车体框架19的下部，电子密封舱13外接拖缆15、拖缆15的另一端与母船相连，四个纵向推杆10均固定在收集筐组件8上，四个纵向推杆10与四个固定座9固定连接，四个固定座9固定在车体框架19上方，两组拔取组件11分别与之同侧横向推杆21固定连接，横向推杆21通过横向推杆卡环20固定在车体框架19上，浮力材料4固定在车体框架19的上方，浮力材料4前端设置有CCD摄像装置7，浮力材料4上设置有两个螺旋桨18，沉浮装置5通过气室卡环6固定在浮力材料4上，通过气罐托架16和气罐卡环17固定在车体框架19上。

进一步的，所述的履带越障轮1由支重轮101、引导轮102、连接板103、履带架104、主动轮105、履带106、连接轴107、限位块108和平衡架109组成，八个支重轮101两两一组安装在履带106的底部，履带106左右两侧各设置四个支重轮101，相邻两个支重轮101之间通过平衡架109连接，平衡架109与连接板103相连，连接板103左右两侧均设置两组限位块108，四个引导轮102两两一组设置在履带106的中部，每组均与连接板103连接，主动轮105设置在履带106的上部，主动轮105与履带架104相连，履带架104通过连接轴107与连接板103相连。

进一步的，所述浮力材料4上设置有充气孔401。

进一步的，所述沉浮装置5由电磁电磁三通阀501、柔性管502、接口503、气阀504、气室505、高压气罐506和水阀507组成，高压气罐506的罐口位置设置有电磁三通阀501，柔性管502一端与电磁三通阀501相连接，另一端连接接口503，接口503和气阀504均固定在气室505上，气室505下部固定着水阀507。

进一步的，所述收集筐组件8由收集筐前门801、收集筐体802、收集筐侧门803、斜坡804和固定环805组成，收集筐前门801固定在车体框架19上，收集筐体802中部设置有收集筐侧门803，收集筐体802底部设置为外侧高内侧低型，当海产品拔入后，可以使海产品置于收集筐体802内侧，收集筐侧门803与收集筐体802上均设置有固定环805。

进一步的，所述拔取组件11由爪手1101、旋转节1102、舵机1103和连接节1104组成，连接节1104与横向推杆21相连，舵机1103固定在连接节1104上，并且与旋转节1102铰接，爪手1101与旋转节1102固定连接。

进一步的，所述液压马达3、纵向推杆10、横向推杆21、CCD摄像装置7和电磁三通阀501均为水下零部件。

该装置在使用时，打开电磁三通阀501，使左通道、右通道连通，使用充气装置通过充气孔401将高压气罐505充满气体，充满气体后，将装置置于水中，通过螺旋桨18和沉浮装置5控制机器人下沉，打开气阀504，适当释放气室505中的气体，同时配合螺旋桨18使机器人下沉，当装置沉到水底时，可打开气阀504适当释放气室505中的气体，使机器人减小浮力，从而增加其稳定性，完成后关闭气阀504，电子密封舱13通过控制液压马达3进而控制机器人移动，如遇大型障碍物，履带越障轮1无法成功越障，可控制螺旋桨18上升进行越障，当CCD摄像装置7识别到海产品后，电子密封舱13控制纵向推杆10伸出，从而使收集筐体802降至水底，此时收集筐前门801与收集筐体802错开空间，横向推杆21伸出，同时使舵机1103旋转带动爪手1101张开，而后舵机1103旋转使爪手1101闭合将海产品归拢，横向推杆21缩回，使爪手1101带着海产品顺斜坡804带入收集筐体802内，再次使舵机1103旋转使爪手1101将海产品拔入收集筐体802内侧，拔入完成后舵机1103旋转使爪手1101复位，捕获完成后，纵向推杆10缩回，使收集筐体802上升，待升至原位置后，此时收集筐前门801刚好闭合收集筐体802，继续寻找下一个捕捞地点，到达捕捞地点后继续上述操作，待此次捕捞工作完成后，打开电磁三通阀501，使左通道、上通道连通，向气室505适当充气，使机器人增大浮力，同时配合螺旋桨18使机器人上升至水面，打开收集筐侧门803取出海产品。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种履带式海生物捕捞机器人，是由履带越障轮、车架底盘、液压马达、浮力材料、沉浮装置、气室卡环、CCD摄像装置、收集筐组件、固定座、纵向推杆、拔取组件、支撑架、电子密封舱、密封舱卡环、拖缆、气罐托架、气罐卡环、螺旋桨、车体框架、横向推杆卡环和横向推杆所组成的，其特征在于：所述车架底盘上四周各设置一个履带越障轮，履带越障轮通过支撑架与车架底盘固定连接，四个液压马达分别与各自相对应的履带越障轮相连，四个液压马达均固定在车体框架上，车体框架固定在车架底盘上，电子密封舱通过密封舱卡环固定在车体框架的下部，电子密封舱外接拖缆、拖缆的另一端与母船相连，四个纵向推杆均固定在收集筐组件上，四个纵向推杆与四个固定座固定连接，四个固定座固定在车体框架上方，两组拔取组件分别与之同侧横向推杆固定连接，横向推杆通过横向推杆卡环固定在车体框架上，浮力材料固定在车体框架的上方，浮力材料前端设置有CCD摄像装置，浮力材料上设置有两个螺旋桨，沉浮装置通过气室卡环固定在浮力材料上，通过气罐托架和气罐卡环固定在车体框架上。

2.如权利要求1所述的一种履带式海生物捕捞机器人，其特征在于：所述的履带越障轮由支重轮、引导轮、连接板、履带架、主动轮、履带、连接轴、限位块和平衡架组成，八个支重轮两两一组安装在履带的底部，履带左右两侧各设置四个支重轮，相邻两个支重轮之间通过平衡架连接，平衡架与连接板相连，连接板左右两侧均设置两组限位块，四个引导轮两两一组设置在履带的中部，每组均与连接板连接，主动轮设置在履带的上部，主动轮与履带架相连，履带架通过连接轴与连接板相连。

3.如权利要求1所述的一种履带式海生物捕捞机器人，其特征在于：所述浮力材料上设置有充气孔。

4.如权利要求1所述的一种履带式海生物捕捞机器人，其特征在于：所述沉浮装置由电磁三通阀、柔性管、接口、气阀、气室、高压气罐和水阀组成，高压气罐的罐口位置设置有电磁三通阀，柔性管一端与电磁三通阀相连接，另一端连接接口，接口和气阀均固定在气室上，气室下部固定着水阀。

5.如权利要求1所述的一种履带式海生物捕捞机器人，其特征在于：所述收集筐组件由收集筐前门、收集筐体、收集筐侧门、斜坡和固定环组成，收集筐前门固定在车体框架上，收集筐体中部设置有收集筐侧门，收集筐体底部设置有一斜坡，便于海产品的拔入，并且底部设置为外侧高内侧低型，当海产品拔入后，可以使海产品置于收集筐体内侧，并且收集筐侧门与收集筐体上均设置有固定环。

6.如权利要求1所述的一种履带式海生物捕捞机器人，其特征在于：所述拔取组件由爪手、旋转节、舵机和连接节组成，连接节与横向推杆相连，舵机固定在连接节上，并且与旋转节铰接，爪手与旋转节固定连接。

7.如权利要求1所述的一种履带式海生物捕捞机器人，其特征在于：所述液压马达、纵向推杆、横向推杆、CCD摄像装置和电磁三通阀均为水下零部件。

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