一种兼具游动与吸附功能的水下机器人的制作方法

技术特征：

1.一种兼具游动与吸附功能的水下机器人，其特征在于，该机器人包括上板、下壳体、离心叶盘、吸盘、推进器、防水无刷电机；

下壳体和上板之间具有一定间距，形成排水通道；在下壳体与上板之间的排水通道空间中心安装离心叶盘；

在上板前部的左右两侧垂直对称安装有两个垂直推进器，两个防水舵机通过相应的舵机支架对称固定于上板尾端侧面，每个防水舵机的输出轴上安装有一个可旋推进器，且可旋推进器的转动与机身不发生干涉；

所述防水无刷电机固定于上板顶部中心，所述防水无刷电机的输出轴穿过上板中心与离心叶盘中心孔过盈连接；

所述下壳体内部为空腔，在下壳体的下表面均匀布置有多个吸盘，吸盘的吸盘中孔与空腔贯通；所述离心叶盘底部安装高度不小于下壳体中心孔安装高度，离心叶盘与下壳体之间不接触，吸盘的吸盘中孔、空腔、离心叶盘的内部通道、上板与下壳体之间的空间构成整个水流进出的路径。

2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述上板整体呈圆盖型，下表面具有圆形凹槽，在圆形凹槽上沿圆周均匀设置有多个支撑孔，在上板的中心上设置有电机安装孔，在支撑孔外围的上板内壁上设置有向上板下边缘过渡的倾斜面；上板尾端设有延伸平台，该延伸平台用于安装防水舵机；

在上板前部的圆周侧面上对称设置有上板外延，两个上板外延上分别固定有一个垂直推进器，在延伸平台的左右端面上分别固定有一个防水舵机，防水舵机的输出连接有一个可旋推进器；

所述下壳体整体呈空心圆盒，在下壳体的上表面对应上板的多个支撑孔的位置设置对应数量的支撑柱，上板与下壳体之间通过支撑柱支撑固定；在下壳体上表面的中心设置有下壳体中心孔，下壳体中心孔的尺寸与离心叶盘下端直径相当；由下壳体中心孔壁到支撑柱所在的圆周面之间通过凹陷面连接过渡，下壳体中心孔较支撑柱所在圆周面低，凹陷面呈向中心倾斜状态；在支撑柱外围的下壳体边缘设置倒角面；

下壳体内部中空，通过顶部的多个支撑柱和上板相连并架起上板，此时上板和下壳体之间形成排水通道；

防水无刷电机的输出轴穿出上板的电机安装孔连接离心叶盘，此时离心叶盘下端不低于下壳体中心孔的高度，且离心叶盘的侧面与下壳体的凹陷面之间具有一定距离，离心叶盘在上板与下壳体之间的排水通道中心，凹陷面的位置能够配合离心叶盘的形状及尺寸，使离心叶盘与凹陷面不接触。

3.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述机器人还包括防水干仓及安装在防水干仓中的电控装置，上板的顶部通过两组卡槽以电机安装孔为中心对称固定有两个防水干仓，两个防水干仓由两组卡槽上下包裹固定，一组卡槽包括上下配合的两部分，两部分的相对面设有两个对称的圆形凹陷，上下两个圆形凹陷能与防水干仓的外表面贴合，并通过螺栓将每组卡槽和两个防水干仓固定在一起。

4.根据权利要求3所述的水下机器人，其特征在于，所述上板与两组卡槽的下部分一体成型，安装防水干仓时由三组螺栓将卡槽的上下部分固定在一起。

5.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述离心叶盘的上端中心开有离心叶盘中孔，离心叶盘的底部开放，在离心叶盘底部设置有底部凸台，底部凸台的直径小于下壳体中心孔的直径，底部凸台与下壳体中心孔相平；离心叶盘的斜侧面封闭，垂直侧面开放，垂直侧面设有离心叶盘侧孔，内部含有多个叶片，叶片上下与离心叶盘斜侧面固定连接。

6.根据权利要求3所述的水下机器人，其特征在于，所述电控装置包括stm32f407主控板、mpu9250陀螺仪、航模电源、lm2596稳压模块、四个20a航模无刷电调，60a航模无刷电调，主控板控制整个机器人的相关动作，航模电源为整个机器人供电，主控板与外部遥控设备电连接，通过遥控给机器人下达完成各种航态工作的命令，主控板通过四个20a航模无刷电调控制四个推进器，通过60a航模无刷电调控制防水无刷电机，mpu9250陀螺仪用于检测倾翻角度。

7.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述倒角面的倒角为30-50°，倒角面与倾斜面平行，凹陷面向下壳体中心孔倾斜的角度为25-45°。

8.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述支撑孔为通孔，所述支撑柱顶端内部设有螺纹，螺钉通过支撑孔与支撑柱顶部螺纹链接固定。

技术总结
本实用新型为一种兼具游动与吸附功能的水下机器人，该机器人包括上板、下壳体、离心叶盘、吸盘、推进器、防水无刷电机；下壳体和上板之间具有一定间距，形成排水通道；在下壳体与上板之间的排水通道空间中心安装离心叶盘；在上板前部的左右两侧垂直对称安装有两个垂直推进器，两个可旋推进器通过防水舵机对称固定于上板尾端侧面；防水无刷电机的输出轴穿过上板中心与离心叶盘过盈连接；下壳体内部为空腔，在下壳体的下表面布置有多个吸盘，吸盘的吸盘中孔与空腔贯通；吸盘的吸盘中孔、空腔、离心叶盘的内部通道、上板与下壳体之间的空间构成整个水流进出的路径。该机器人结构紧凑、普适性强、能耗小，尤其适用于较狭小的操作空间中。

技术研发人员：刘家雨;丁祥熙;张昕;张佳鑫;陈卓阳;阮晓山;荆锴;胡帅杰;李瑞敏;陈高琦
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：2020.11.27
技术公布日：2021.07.13