一种水下移动装置以及鱼塘水环境监测机器人的制作方法

本发明涉及农业技术领域，具体而言，涉及一种水下移动装置以及鱼塘水环境监测机器人。

背景技术：

鱼在不同的水质情况下，其生长情况不同。人们在进行鱼类养殖时，通常使用机器人对水质进行检测，以判断该处的水质是否时候鱼类生长。

已公开的机器人在水下游动转动时，通常摆动幅度较大，而检测装置需要裸露在机器人外，在机器人摆动幅度较大时，检测装置容易受损，同时，摆动幅度大的机器人可能引起水流流动性增大，从而令各个水域的水质混杂，导致检测结果不准。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是公开一种水下移动装置以及鱼塘水环境监测机器人，以改善上述的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于上述的目的，本发明公开了一种水下移动装置，包括：

防水仓；

转动座，所述转动座与所述防水仓转动连接；

至少两个垂直推进器，所述至少两个垂直推进器均安装于所述转动座，且至少两个所述垂直推进器绕所述转动座的重心均匀布置；以及

两个水平推进器，两个所述水平推进器均安装于所述转动座，且两个所述水平推进器沿所述转动座的重心对称设置。

可选地：所述转动座设置有推进安装孔和升降安装孔，所述推进安装孔的轴线与所述转动座的轴线垂直，所述升降安装孔的轴线与所述转动座的轴线平行，所述水平推进器安装于所述推进安装孔内，所述垂直推进器安装于所述升降安装孔内。

可选地：所述转动座上设置两个所述推进安装孔，所述转动座沿两个所述推进安装孔的连接线呈对称结构，所述转动座的厚度沿垂直于两个所述推进安装孔的连接线的方向朝向两端逐渐减小。

可选地：所述转动座包括连接部和分水部，所述连接部位于所述分水部的内侧，所述分水部的厚度沿沿垂直于两个所述推进安装孔的连接线的方向朝向两端逐渐减小，所述推进安装孔位于所述分水部，所述连接部呈柱状，所述升降安装孔位于所述连接部，且所述连接部与所述防水仓转动连接。

可选地：所述转动座包括调控腔和开口，所述开口与所述调控腔连通，所述水下移动装置还包括浮力调节组件，所述浮力调节组件的一端与所述调控腔连通，所述浮力调节组件的另一端与所述垂直推进器连接，当所述垂直推进器推动所述水下移动装置向上移动时，所述浮力调节组件令所述水下移动装置的体积增大，当所述垂直推进器推动所述水下移动装置向下移动时，所述浮力调节组件令所述水下移动装置的体积减小。

可选地：所述垂直推进器包括转动轴和螺旋叶片，所述转动轴与所述转动座转动连接，所述螺旋叶片安装于所述转动轴；所述浮力调节组件包括齿轮、滑条和密封板，所述齿轮安装于所述转动轴，所述滑条与所述转动座滑动连接，所述滑条设置有与所述齿轮啮合的齿条和两个缓冲槽，所述齿条位于两个所述缓冲槽之间，所述密封板与所述滑条连接，所述密封板与所述转动座转动连接，且所述密封板位于所述调控腔内。

可选地：所述浮力调节组件还包括弹性件，所述弹性件位于所述调控腔内，所述弹性件安装于所述密封板和所述转动座之间，所述弹性件的弹力方向与所述密封板的滑动方向一致。

可选地：所述弹性件位于密封板背离所述滑条的一侧。

可选地：所述浮力调节组件还包括定位块，所述定位块安装于所述转动座，所述定位块位于所述调控腔内，所述定位块位于所述密封板背离所述滑条的一侧，且所述定位块的宽度大于或者等于所述开口的宽度。

本发明实施例还公开了一种鱼塘水环境监测机器人，包括检测组件和如上所述的水下移动装置，所述检测组件安装于所述防水仓内，且所述检测组件的收集单元伸至所述防水仓外。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果是：

本发明公开的水下移动装置利用转动座来容置水平推进器，在水平推进器工作实现水下移动装置的变向时，只需转动座转动，防水仓不会转动，而检测组件也通常会被设置在防水仓上，因此，相对较为平稳的防水仓会减小对检测组件的损伤，令检测组件不会产生大幅度的摆动；此外，转动座在水下移动装置上仅为一个较小的结构，转动座转动时，对水的流动性的影响相对较小，从而提升检测组件检测结果的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例公开的水下移动装置的示意图；

图2示出了本发明实施例公开的转动座在第一视角的剖视图；

图3示出了本发明实施例公开的水下移动装置在自然状态下的剖视图；

图4示出了本发明实施例公开的水下移动装置在上升状态下的剖视图；

图5示出了本发明实施例公开的水下移动装置在下降状态下的剖视图；

图6示出了本发明实施例公开的转动座在第一视角的剖视图；

图7示出了本发明实施例公开的浮力调节组件的示意图；

图8示出了本发明实施例公开的垂直推进器与浮力调节组件连接的俯视剖视图。

图中：

100-防水仓；110-分割线；200-转动座；210-推进安装孔；220-升降安装孔；230-连接部；240-分水部；250-调控腔；260-开口；270-滑槽；300-垂直推进器；310-转动轴；400-水平推进器；500-浮力调节组件；510-滑条；511-缓冲槽；512-齿条；520-密封板；530-弹性件；540-定位块；550-齿轮。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中公开的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例：

参阅图1至图8，本发明实施例公开了一种水下移动装置，其包括防水仓100、转动座200、两个水平推进器400和至少两个垂直推进器300。

转动座200与防水仓100之间为转动连接，两个水平推进器400均安装于转动座200，两个水平推进器400沿转动座200的重心对称设置，且两个水平推进器400平行设置，利用两个水平推进器400的配合，可以令水下移动装置在水平方向内前进、后退或者转弯。至少两个垂直推进器300均安装于转动座200，至少两个垂直推进器300绕转动座200的重心均匀布置，且这些垂直推进器300均平行设置。

其中，水平推进器400和垂直推进器300均为双向推进器，即水平推进器400和垂直推进器300均可以双向工作。

当两个水平推进器400的推进力相同时，可以实现水下移动装置的前进或者后退，当两个水平推进器400的推力不同时，两个水平推进装置会带动转动座200绕防水仓100转动，待转动座200转动至合适的角度后，令两个水平推进器400推力一致，即可实现水下移动装置的换向前进。

多个垂直推进器300同步工作，且其推力始终保持一致，以保证水下移动装置能够平稳上升或者下降。

本实施例公开的水下移动装置利用转动座200来容置水平推进器400，在水平推进器400工作实现水下移动装置的变向时，只需转动座200转动，防水仓100不会转动，而检测组件也通常会被设置在防水仓100上，因此，相对较为平稳的防水仓100会减小对检测组件的损伤，令检测组件不会产生大幅度的摆动；此外，转动座200在水下移动装置上仅为一个较小的结构，转动座200转动时，对水的流动性的影响相对较小，从而提升检测组件检测结果的精准度。

在本实施例中，可以在转动座200上设置推进安装孔210和升降安装孔220，推进安装孔210的轴线与转动座200的轴线垂直，升降安装孔220的轴线与转动座200的轴线平行，水平推进器400安装于推进安装孔210内，垂直推进器300安装于升降安装孔220内。

利用推进安装孔210和升降安装孔220可以对水平推进器400和垂直推进器300进行保护，避免水平推进器400和垂直推进器300与水中的物体直接发生碰撞；进一步地，将垂直推进器300安装于升降安装孔220内，也更加便于对后续的浮力调节组件500进行安装和控制。

推进安装孔210和升降安装孔220可以是错开设置，以令水平推进器400和垂直推进器300同时工作时，水下移动装置能够更加的平稳。

推进安装孔210和升降安装孔220可以根据水平推进器400和垂直推进器300的数量进行调整，升降安装孔220的数量与垂直推进器300的数量一致，推进安装孔210的数量与水平推进器400的水量一致，因此，可以在转动座200上设置两个推进安装孔210。两个推进安装孔210位于转动座200的同直径上，且两个推进安装孔210沿转动座200的轴线对称设置。转动座200可被配置为呈流线型，以两个推进安装孔210的连接线为分割线110，转动座200的两侧呈对称设置，且转动座200的厚度均是沿背离分割线110的方向逐渐减小，令转动座200呈现两边薄，中间厚的形状。由于推进安装孔210和水平推进器400均是与分割线110垂直设置，因此在水平推进器400在工作时，恰好令转动座200最薄的位置作为前端，可以有效减小水下移动装置在水下移动时所受到的阻力。

进一步地，转动座200可以包括连接部230和分水部240，连接部230位于分水部240的内侧，分水部240的厚度沿沿垂直于两个推进安装孔210的连接线的方向朝向两端逐渐减小，推进安装孔210位于分水部240，连接部230呈柱状，升降安装孔220位于连接部230，连接部230套设在防水仓100外，且连接部230与防水仓100转动连接。

在本实施例的一些实施方式中，可以在转动座200上设置调控腔250和开口260，调控腔250和开口260均位于连接部230。开口260的一端与调控腔250连通，开口260的另一端延伸至连接部230的端面，令调控腔250与外界连通，当水下移动装置下水后，水可以沿该开口260进入或者离开调控腔250。

水下移动装置还可以包括用于调节水下移动装置浮力的浮力调节组件500，浮力调节组件500的一端与调控腔250连通，可以对调控腔250的大小进行调节，浮力调节组件500的另一端与垂直推进器300连接，令浮力调节组件500与垂直推进器300形成联动。

当垂直推进器300推动水下移动装置向上移动时，调控腔250内的水减少，且水下移动装置整体的体积增大，从而令水下移动装置的浮力增大，进而令水下移动装置的上升更加轻松；当垂直推进器300推动水下移动装置向下移动时，调控腔250内的水增多，且水下移动装置整体的体积减小，从而令水下移动装置的浮力减小，进而令水下移动装置的下降更加轻松。

具体的，垂直推进器300可以包括转动轴310和螺旋叶片，转动轴310与转动座200转动连接，螺旋叶片安装于转动轴310，转动轴310转动时带动旋转叶片旋转，从而形成推进力。利用转动轴310的正向转动和反向转动，则可以实现水下移动装置的上升或者下降。

浮力调节组件500可以包括齿轮550、滑条510和密封板520，齿轮550安装于转动轴310，且齿轮550会随转动轴310同步转动。

滑条510与转动座200滑动连接，滑条510的滑动方向可以是与转动轴310的轴线垂直，滑条510设置有两个缓冲槽511和一个用于与齿轮550啮合的齿条512，齿条512位于两个缓冲槽511之间，密封板520与滑条510连接。在转动轴310正向转动时，滑条510朝向防水仓100移动，当滑条510滑动一段距离后，齿条512离开齿轮550的范围，令齿轮550处于缓冲槽511的范围内，此时在转动轴310继续转动时滑条510不会继续滑动，且滑条510上的缓冲槽511与齿轮550配合会令滑条510的位置被固定；同理，在转动轴310反向转动时，滑条510朝向背离防水仓100的方向移动，当滑条510滑动一段距离后，齿条512离开齿轮550的范围，令齿轮550处于另一个缓冲槽511的范围内，此时在转动轴310继续转动时滑条510不会继续滑动，且滑条510上的缓冲槽511与齿轮550配合会令滑条510的位置被固定。

在转动座200上还可以设置用于容置滑条510的滑槽270，滑槽270的一端与调控腔250连通，滑槽270的另一端延伸至分水部240，滑槽270的长度大于滑条510的长度，且滑槽270的延伸方向与分割线110平行。

密封板520与转动座200转动连接，且密封板520位于调控腔250内，密封条滑动时，可以将调控腔250内的水推出该调控腔250或者令更多的水进入调控腔250。当然，还可以在密封板520的四周设置密封条，以加强密封性。

参阅图2和图3，当转动轴310正向转动时，旋转叶片产生向上的推力，同时，正向转动的转动轴310以及齿轮550会带动滑条510朝向防水仓100移动，此时密封板520朝向防水仓100靠近，令调控腔250内的水几乎全部被排出，从而令转动座200在水中所占用的体积增大，可以有效的增大水下移动装置受到的浮力。

参阅图2和图4，当转动轴310反向向转动时，旋转叶片产生向下的推力，同时，反向转动的转动轴310以及齿轮550会带动滑条510沿背离防水仓100的方向移动，此时密封板520朝向背离防水仓100的方向移动，令调控腔250几乎被水填满，从而令转动座200在水中所占用的体积减小，可以有效的减小水下移动装置受到的浮力。

进一步地，浮力调节组件500还可以包括弹性件53，弹性件53位于调控腔250内，弹性件53安装于密封板520和转动座200之间，且弹性件53的弹力方向与密封板520的滑动方向一致。在转动轴310未转动时，弹性件53可以是呈自然伸展状态，且此时密封板520基本位于调控腔250的中间位置。

当密封板520位于调控腔250的中间位置时，水下移动装置所受的浮力基本与水下移动装置的重力一致，以便于水下移动装置在某一深度进行较为全面的检测；当密封板520朝向防水仓100靠近时，水下移动装置所受的浮力大于水下移动装置的重力，从而便于上升；当密封板520朝向背离防水仓100的方向移动，水下移动装置所受的浮力小于水下移动装置的重力，从而便于下降。

为了避免弹性件53对密封板520的移动造成影响，可以将弹性件53安装于密封板520朝向防水仓100的一侧。

参阅图3，当转动轴310正向转动时，密封板520朝向防水仓100靠近并对弹性件53进行压缩，当转动轴310失去动力后，弹性件53会对密封板520以及滑条510形成推力，该推力令滑条510朝向背离防水仓100的方向移动，并令齿条512重新与齿轮550形成卡接，在弹性件53重新达到自然伸展时，滑条510停止移动。

参阅图4，当转动轴310反向转动时，密封板520朝向背离防水仓100的方向移动并令弹性件53处于拉伸状态，当转动轴310失去动力后，弹性件53会对密封板520以及滑条510形成拉力，该拉力令滑条510朝向防水仓100移动，并令齿条512重新与齿轮550形成卡接，在弹性件53重新达到自然伸展时，滑条510停止移动。

作为本实施例的较优实施方式，还可以设置定位块540，该定位块540安装于转动座200，定位块540位于调控腔250内，定位块540位于密封板520背离滑条510的一侧，且定位块540的宽度大于或者等于开口260的宽度。

在密封板520朝向防水仓100移动时，密封板520的移动的最大距离受定位块540的限制，定位块540的设置可以避免密封板520在惯性的作用下滑出调整腔的范围。

本发明实施例还公开了一种鱼塘水环境监测机器人，包括检测组件和如上的水下移动装置，检测组件安装于防水仓100内，且检测组件的收集单元伸至防水仓100外。

本实施例公开的鱼塘水环境监测机器人利用转动座200来容置水平推进器400，在水平推进器400工作实现水下移动装置的变向时，只需转动座200转动，防水仓100不会转动，位于防水仓100上的检测组件也就不会转动，因此，相对较为平稳的防水仓100会减小对检测组件的损伤，令检测组件不会产生大幅度的摆动；此外，转动座200在水下移动装置上仅为一个较小的结构，转动座200转动时，对水的流动性的影响相对较小，从而提升检测组件检测结果的精准度。本发明公开的鱼塘水环境监测机器人主要用于对池塘内的水质进行监测，监测池塘水的含氧量、ph值以及温度等参数，以判断该池塘内的水质是否时候鱼类生长。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。