CN112693582A - 一种基于雷达技术的水下救援智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，具体涉及救援智能机器人领域，其包括环型支撑筒，所述环型支撑筒的内部安装的雷达监测装置、机械手电机、摄像头和照明灯，所述机械手电机输出端安装的机械手，所述机械手和机械手电机均设置有两个，所述环型支撑筒的顶端固定连接有浮力提升机构，本发明的有益效果为：使用人造惊吓，在救援机器人参与海面下的救援任务时，对鱼群进行驱逐，使用仿生动作驱逐大型鱼类的袭击，避免鱼群对救援任务的进行造成干扰，避免遭受大型鱼类的袭击，改善救援环境，有利于救援行动的进行，在捕捉救援对象后加快上浮速度，提高救援效率。
Description
技术领域
本发明涉及救援智能机器人领域，尤其涉及一种基于雷达技术的水下救援智能机器人。
背景技术
雷达技术应用在海上救援机器人上时，雷达装置中的超声波探头通过收发声波后，在经过处理器和信号发射器，传输至计算中进行显示和定位，通过摄像头机组探测海面下救援情况，从而控制机器人进行移动，借助机械臂对海面下救援环境复杂的位置进行救援任务。
现有技术中，智能机器人在海面下进行救援任务时，智能救援机器人缺乏驱逐鱼类的能力，容易遭受鱼群的干扰，干扰救援环境，容易遭受大型鱼类的袭击，恶化救援环境，对救援行动造成严重干扰。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于雷达技术的水下救援智能机器人。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，包括环型支撑筒，所述环型支撑筒的内部安装的雷达监测装置、机械手电机、摄像头和照明灯，所述机械手电机输出端安装的机械手，所述机械手和机械手电机均设置有两个，所述环型支撑筒的顶端固定连接有浮力提升机构，所述环型支撑筒的内侧壁固定连接有两个对称设置的传动机构，两个所述传动机构均传动连接有仿生机构，两个所述仿生机构分别位于环型支撑筒的两侧，所述环型支撑筒的底部固定连接有两个对称设置的动力机构。
优选的，所述传动机构包括传动电机、摆杆、扇型齿轮盘、齿轮板和防水箱，所述传动电机的外部套接有保护箱，所述保护箱的底部固定连接有延展箱，所述延展箱与环型支撑筒相连通，所述传动电机的输出端固定连接有传动盘，所述传动盘位于延展箱的内部，所述传动盘的底部固定连接有滑动柱，所述摆杆的侧壁开设有传动槽，所述滑动柱滑动连接在传动槽的内部，所述摆杆靠近环型支撑筒的一端与扇型齿轮盘固定连接，所述扇型齿轮盘、防水箱和齿轮板均位于环型支撑筒的内部，所述扇型齿轮盘的侧壁转动连接有活动轴，所述活动轴的两端均与环型支撑筒的内壁固定连接，所述防水箱相对的两侧壁分别开设有一号滑槽和二号滑槽，所述齿轮板滑动连接在一号滑槽的内部，所述二号滑槽的内部滑动连接有传动杆，所述传动杆靠近扇型齿轮盘的一端活动铰接有移动板，所述移动板远离传动杆的一侧与齿轮板固定连接，所述齿轮板与扇型齿轮盘啮合连接。
优选的，所述移动板两端的外侧壁上均滑动套接有十字密封套，所述移动板相对的两外侧壁均固定连接有滑条，所述滑条的两端均贯穿十字密封套，所述十字密封套的均固定连接在防水箱的侧壁上，所述移动板和滑条的两端均延伸至防水箱的外部，所述防水箱相对的两内侧壁上均开设有密封滑槽，所述滑条均滑动连接在密封滑槽的内部，所述滑条的外侧壁均固定连接有密封垫。
优选的，所述仿生机构包括框架、透水网、连接杆、连接柱和支撑杆，所述支撑杆和连接杆均设置有两个，两个所述支撑杆的一端均固定连接在防水箱的外侧壁上，两个所述支撑杆的侧壁均开设有活动槽，所述连接柱的两端均贯穿活动槽，两个所述连接杆分别与连接柱的两端固定连接，两个所述连接柱远离环型支撑筒的一端均与框架的外侧壁固定连接，所述透水网固定连接在框架的内部，所述连接柱的外侧壁与传动杆远离移动板的一端固定连接。
优选的，所述框架和透水网的外侧壁均设置有防水涂层，所述防水涂层的材质为防水涂料与红色荧光粉的混合物。
优选的，所述浮力提升机构包括环型固定板、气囊和气囊发生器，所述气囊发生器固定连接在环型固定板的上表面，所述环型固定板螺栓连接在环型支撑筒的上表面，所述气囊固定套接在环型固定板的外侧壁上，所述气囊的外侧壁固定套接有弹性束缚带，所述环型固定板的横截面为半圆型。
优选的，所述动力机构包括固定筒、涡轮、电池、防水保护筒、电动伸缩杆和支撑柱，所述防水保护筒和电动伸缩杆均设置有四个，四个所述防水保护筒的一端均匀的活动铰接在固定筒的内侧壁上，四个所述电动伸缩杆均固定套接在防水保护筒的内部，四个所述电动伸缩杆的输出端均延伸至防水保护筒的外部并均与涡轮的外侧壁固定连接，所述电池固定连接在环型支撑筒的内圈上。
优选的，所述固定筒的两端均设置有防护网，所述环型支撑筒的内侧壁固定连接有保护网罩。
本发明的有益效果为：使用人造惊吓，在救援机器人参与海面下的救援任务时，对鱼群进行驱逐，使用仿生动作驱逐大型鱼类的袭击，避免鱼群对救援任务的进行造成干扰，避免遭受大型鱼类的袭击，改善救援环境，有利于救援行动的进行，在捕捉救援对象后加快上浮速度，提高救援效率。
1.本发明通过设置仿生机构，框架和透水网的设置，能够扩展智能机器人的覆盖面积，对鱼群进行人工惊吓，驱逐鱼群，通过设置传动机构，传动电机与电池电性连接，启动时，通过其输出端带动传动盘在延展箱内转动，由于摆杆与活动轴转动连接，滑动柱滑动连接在传动槽的内部，且扇型齿轮盘与齿轮板啮合连接，滑动柱沿环型轨迹在传动盘上转动的过程中，带动扇型齿轮盘往复运动，能够带动齿轮板在防水箱中往复移动，从而通过传动杆带动连接柱在活动槽内转动，能够带动框架和透水网往复摆动，由于框架和透水网表面均设置有红色的防水涂层，能够在面对大型鱼类时，往复摆动，模仿巨型生物对大型鱼类进行驱逐，能够避免智能机器人进行救援任务时遭受大型鱼类袭击，改善救援环境，提高救援效率；
2.本发明通过设置浮力提升气机构，机械手捕捉救援对象后，气囊发生器启动，使气囊充气鼓起，然后上浮，辅助动力机构将智能机器人上浮，提高上浮速度，提高救援效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中环型支撑筒的内部结构示意图；
图3为图1中A部分的放大示意图；
图4为图2中B部分的放大示意图；
图5为本发明中保护箱与延展箱的连接关系结构示意图；
图6为本发明中动力机构放大示意图。
图中标号：
1、环型支撑筒；11、雷达监测装置；12、机械手电机；13、机械手；14、摄像头；15、照明灯；16、保护网罩；
2、浮力提升机构；21、环型固定板；22、气囊；23、气囊发生器；24、弹性束缚带；
3、仿生机构；31、框架；32、透水网；33、连接杆；34、连接柱；35、支撑杆；36、活动槽；
4、传动机构；41、传动电机；411、保护箱；42、延展箱；43、传动盘；44、滑动柱；441、传动槽；45、摆杆；451、活动轴；46、扇型齿轮盘；461、齿轮板；47、防水箱；48、移动板；481、滑条；482、十字密封套；483、密封滑槽；484、密封垫；485、一号滑槽；486、二号滑槽；49、传动杆；
5、动力机构；51、固定筒；52、涡轮；53、电池；54、防水保护筒；55、电动伸缩杆；56、支撑柱；57、防护网。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，包括环型支撑筒1，环型支撑筒1的内部安装的雷达监测装置11、机械手电机12、摄像头14和照明灯15，机械手电机12输出端安装的机械手13，机械手13和机械手电机12均设置有两个，环型支撑筒1的顶端固定连接有浮力提升机构2，环型支撑筒1的内侧壁固定连接有两个对称设置的传动机构4，两个传动机构4均传动连接有仿生机构3，两个仿生机构3分别位于环型支撑筒1的两侧，环型支撑筒1的底部固定连接有两个对称设置的动力机构5。
传动机构4包括传动电机41、摆杆45、扇型齿轮盘46、齿轮板461和防水箱47，传动电机41的外部套接有保护箱411，保护箱411的底部固定连接有延展箱42，延展箱42与环型支撑筒1相连通，传动电机41的输出端固定连接有传动盘43，传动盘43位于延展箱42的内部，传动盘43的底部固定连接有滑动柱44，摆杆45的侧壁开设有传动槽441，滑动柱44滑动连接在传动槽441的内部，摆杆45靠近环型支撑筒1的一端与扇型齿轮盘46固定连接，扇型齿轮盘46、防水箱47和齿轮板461均位于环型支撑筒1的内部，扇型齿轮盘46的侧壁转动连接有活动轴451，活动轴451的两端均与环型支撑筒1的内壁固定连接，防水箱47相对的两侧壁分别开设有一号滑槽485和二号滑槽486，齿轮板461滑动连接在一号滑槽485的内部，二号滑槽486的内部滑动连接有传动杆49，传动杆49靠近扇型齿轮盘46的一端活动铰接有移动板48，移动板48远离传动杆49的一侧与齿轮板461固定连接，齿轮板461与扇型齿轮盘46啮合连接，传动电机41，启动时，通过其输出端带动传动盘43在延展箱42内转动，由于摆杆45与活动轴451转动连接，滑动柱44滑动连接在传动槽441的内部，扇型齿轮盘46与齿轮板461啮合连接，滑动柱44沿环型轨迹在传动盘43上转动的过程中，带动扇型齿轮盘46往复运动，能够带动齿轮板461在防水箱47中往复移动。
移动板48两端的外侧壁上均滑动套接有十字密封套482，移动板48相对的两外侧壁均固定连接有滑条481，滑条481的两端均贯穿十字密封套482，十字密封套482的均固定连接在防水箱47的侧壁上，移动板48和滑条481的两端均延伸至防水箱47的外部，防水箱47相对的两内侧壁上均开设有密封滑槽483，滑条481均滑动连接在密封滑槽483的内部，滑条481的外侧壁均固定连接有密封垫484，移动板48通过滑条481和密封垫484在密封滑槽483内滑动，其两端通过十字密封套482与防水箱47滑动连接，能够有效防止海水通过防水箱47进入环型支撑筒1的内部。
仿生机构3包括框架31、透水网32、连接杆33、连接柱34和支撑杆35，支撑杆35和连接杆33均设置有两个，两个支撑杆35的一端均固定连接在防水箱47的外侧壁上，两个支撑杆35的侧壁均开设有活动槽36，连接柱34的两端均贯穿活动槽36，两个连接杆33分别与连接柱34的两端固定连接，两个连接柱34远离环型支撑筒1的一端均与框架31的外侧壁固定连接，透水网32固定连接在框架31的内部，连接柱34的外侧壁与传动杆49远离移动板48的一端固定连接，齿轮板461往复移动时，能够通过传动杆49带动连接柱34在活动槽36内转动，能够带动框架31和透水网32往复摆动，能够在面对大型鱼类时，往复摆动，模仿巨型生物对大型鱼类进行驱逐，能够避免智能机器人进行救援任务时遭受大型鱼类袭击，改善救援环境，提高救援效率。
框架31和透水网32的外侧壁均设置有防水涂层，防水涂层的材质为防水涂料与红色荧光粉的混合物，由于框架31和透水网32表面均设置有带有荧光粉的防水涂层，使得框架31在海面下，能够对鱼群起警示作用。
浮力提升机构2包括环型固定板21、气囊22和气囊发生器23，气囊发生器23固定连接在环型固定板21的上表面，环型固定板21螺栓连接在环型支撑筒1的上表面，气囊22固定套接在环型固定板21的外侧壁上，气囊22的外侧壁固定套接有弹性束缚带24，环型固定板21的横截面为半圆型，机械手13捕捉救援对象后，气囊发生器23启动，使气囊22充气鼓起，然后上浮，辅助动力机构5将智能机器人上浮，提高上浮速度，提高救援效率。
动力机构5包括固定筒51、涡轮52、电池53、防水保护筒54、电动伸缩杆55和支撑柱56，防水保护筒54和电动伸缩杆55均设置有四个，四个防水保护筒54的一端均匀的活动铰接在固定筒51的内侧壁上，四个电动伸缩杆55均固定套接在防水保护筒54的内部，四个电动伸缩杆55的输出端均延伸至防水保护筒54的外部并均与涡轮52的外侧壁固定连接，电池53固定连接在环型支撑筒1的内圈上，四个电动伸缩杆55相互配合，能够盖面涡轮52的排水方向，便于驱动智能机器人移动。
固定筒51的两端均设置有防护网57，环型支撑筒1的内侧壁固定连接有保护网罩16，防护网57对固定筒51内的涡轮52进行吧保护，保护网罩16防止下坠的杂物透过环型支撑筒1的内圈与救援对象撞击。
工作原理：根据图1-2所示，使用水下救援智能机器人时，将其投放至海面下，涡轮52、电动伸缩杆55、摄像头14、照明灯15、气囊发生器23、传动电机41和机械手电机12均与电池53电性连接，涡轮52转动时，通过环型固定板21和环型支撑筒1抽动海水，并向环型支撑筒1的两侧排水提供动力，在海水中移动，通过摄像头14和照明灯15捕捉水下信息，并通过雷达装置中的信号发射器向海面上的计算机传输电信号，对救援环境进行观察，雷达装置自动捕捉海面下救援对象信息，并通过控制机械手13能够捕捉救援对象；
根据图1-6所示，如图1所示，框架31和透水网32的设置，能够扩展智能机器人的覆盖面积，对鱼群进行人工惊吓，驱逐鱼群，如图1和图5所示，传动电机41与电池53电性连接，启动时，通过其输出端带动传动盘43在延展箱42内转动，如图2所示，由于摆杆45与活动轴451转动连接，滑动柱44滑动连接在传动槽441的内部，如图4所示，扇型齿轮盘46与齿轮板461啮合连接，滑动柱44沿环型轨迹在传动盘43上转动的过程中，带动扇型齿轮盘46往复运动，能够带动齿轮板461在防水箱47中往复移动，如图3，齿轮板461通过传动杆49带动连接柱34在活动槽36内转动，能够带动框架31和透水网32往复摆动，由于框架31和透水网32表面均设置有红色荧光粉的防水涂层，能够在面对大型鱼类时，往复摆动，模仿巨型生物对大型鱼类进行驱逐，能够避免智能机器人进行救援任务时遭受大型鱼类袭击，改善救援环境，提高救援效率；
根据图3和图4所示，移动板48通过滑条481和密封垫484在密封滑槽483内滑动，其两端通过十字密封套482与防水箱47滑动连接，能够有效防止海水通过防水箱47进入环型支撑筒1的内部；
如图1所示，机械手13捕捉救援对象后，气囊发生器23启动，使气囊22充气鼓起，然后上浮，辅助动力机构5将智能机器人上浮，提高上浮速度，提高救援效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，包括环型支撑筒(1)，所述环型支撑筒(1)的内部安装的雷达监测装置(11)、机械手电机(12)、摄像头(14)和照明灯(15)，所述机械手电机(12)输出端安装的机械手(13)，所述机械手(13)和机械手电机(12)均设置有两个，其特征在于，所述环型支撑筒(1)的顶端固定连接有浮力提升机构(2)，所述环型支撑筒(1)的内侧壁固定连接有两个对称设置的传动机构(4)，两个所述传动机构(4)均传动连接有仿生机构(3)，两个所述仿生机构(3)分别位于环型支撑筒(1)的两侧，所述环型支撑筒(1)的底部固定连接有两个对称设置的动力机构(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，其特征在于，所述传动机构(4)包括传动电机(41)、摆杆(45)、扇型齿轮盘(46)、齿轮板(461)和防水箱(47)，所述传动电机(41)的外部套接有保护箱(411)，所述保护箱(411)的底部固定连接有延展箱(42)，所述延展箱(42)与环型支撑筒(1)相连通，所述传动电机(41)的输出端固定连接有传动盘(43)，所述传动盘(43)位于延展箱(42)的内部，所述传动盘(43)的底部固定连接有滑动柱(44)，所述摆杆(45)的侧壁开设有传动槽(441)，所述滑动柱(44)滑动连接在传动槽(441)的内部，所述摆杆(45)靠近环型支撑筒(1)的一端与扇型齿轮盘(46)固定连接，所述扇型齿轮盘(46)、防水箱(47)和齿轮板(461)均位于环型支撑筒(1)的内部，所述扇型齿轮盘(46)的侧壁转动连接有活动轴(451)，所述活动轴(451)的两端均与环型支撑筒(1)的内壁固定连接，所述防水箱(47)相对的两侧壁分别开设有一号滑槽(485)和二号滑槽(486)，所述齿轮板(461)滑动连接在一号滑槽(485)的内部，所述二号滑槽(486)的内部滑动连接有传动杆(49)，所述传动杆(49)靠近扇型齿轮盘(46)的一端活动铰接有移动板(48)，所述移动板(48)远离传动杆(49)的一侧与齿轮板(461)固定连接，所述齿轮板(461)与扇型齿轮盘(46)啮合连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，其特征在于，所述移动板(48)两端的外侧壁上均滑动套接有十字密封套(482)，所述移动板(48)相对的两外侧壁均固定连接有滑条(481)，所述滑条(481)的两端均贯穿十字密封套(482)，所述十字密封套(482)的均固定连接在防水箱(47)的侧壁上，所述移动板(48)和滑条(481)的两端均延伸至防水箱(47)的外部，所述防水箱(47)相对的两内侧壁上均开设有密封滑槽(483)，所述滑条(481)均滑动连接在密封滑槽(483)的内部，所述滑条(481)的外侧壁均固定连接有密封垫(484)。
4.根据权利要求2所述的一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，其特征在于，所述仿生机构(3)包括框架(31)、透水网(32)、连接杆(33)、连接柱(34)和支撑杆(35)，所述支撑杆(35)和连接杆(33)均设置有两个，两个所述支撑杆(35)的一端均固定连接在防水箱(47)的外侧壁上，两个所述支撑杆(35)的侧壁均开设有活动槽(36)，所述连接柱(34)的两端均贯穿活动槽(36)，两个所述连接杆(33)分别与连接柱(34)的两端固定连接，两个所述连接柱(34)远离环型支撑筒(1)的一端均与框架(31)的外侧壁固定连接，所述透水网(32)固定连接在框架(31)的内部，所述连接柱(34)的外侧壁与传动杆(49)远离移动板(48)的一端固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，其特征在于，所述框架(31)和透水网(32)的外侧壁均设置有防水涂层，所述防水涂层的材质为防水涂料与红色荧光粉的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，其特征在于，所述浮力提升机构(2)包括环型固定板(21)、气囊(22)和气囊发生器(23)，所述气囊发生器(23)固定连接在环型固定板(21)的上表面，所述环型固定板(21)螺栓连接在环型支撑筒(1)的上表面，所述气囊(22)固定套接在环型固定板(21)的外侧壁上，所述气囊(22)的外侧壁固定套接有弹性束缚带(24)，所述环型固定板(21)的横截面为半圆型。
7.根据权利要求1所述的一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，其特征在于，所述动力机构(5)包括固定筒(51)、涡轮(52)、电池(53)、防水保护筒(54)、电动伸缩杆(55)和支撑柱(56)，所述防水保护筒(54)和电动伸缩杆(55)均设置有四个，四个所述防水保护筒(54)的一端均匀的活动铰接在固定筒(51)的内侧壁上，四个所述电动伸缩杆(55)均固定套接在防水保护筒(54)的内部，四个所述电动伸缩杆(55)的输出端均延伸至防水保护筒(54)的外部并均与涡轮(52)的外侧壁固定连接，所述电池(53)固定连接在环型支撑筒(1)的内圈上。
8.根据权利要求7所述的一种基于雷达技术的水下救援智能机器人，其特征在于，所述固定筒(51)的两端均设置有防护网(57)，所述环型支撑筒(1)的内侧壁固定连接有保护网罩(16)。
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