一种水下机器人导航避障装置的制作方法

1.本发明属于机器人避障领域，具体的说是一种水下机器人导航避障装置。


背景技术：

2.下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。
3.由于不同水域的水文条件存在较大差异，受外界环境和水体流动的影响，水下机器人在能见度较低、杂质较多的水域作业时，受外界障碍影响，设备内部会被杂质堵塞，设备外部动力输出降低，整体稳定性降低，在缺乏有效动力输出的条件下，机器人会倾覆宕机。


技术实现要素：

4.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种水下机器人导航避障装置，解决了传统水下机器人在恶劣水域作业时，由于设备无法及时规避外界障碍，设备内部动力会降低，外部倾覆机率会增大的问题。
5.（二）技术方案本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种水下机器人导航避障装置，包括底板，所述底板的外表面固定连接有气仓，所述气仓的上表面活动连接有x型杆，所述x型杆的顶端活动连接有机体，所述机体右侧的外表面固定连接有进液机构，所述进液机构的左侧设置有动力机构，所述动力机构位于机体的内部，所述动力机构的左侧设置有转向机构，所述转向机构位于机体的外部，所述机体的上表面固定连接有平衡翼；所述进液机构包括整流罩，所述整流罩的内表面固定连接有加压管，所述加压管的内表面滑动连接有锥形挡块，所述锥形挡块左侧的外表面固定连接有弹片，所述弹片的左端固定连接有隔板，所述隔板的右下方设置有排污管，所述排污管的顶端与整流罩的内表面相连通，所述整流罩的左侧固定连接有配重球，所述配重球的外表面与机体的内表面固定连接，所述配重球的壁中开设有通槽。
6.所述动力机构包括伸缩杆，所述伸缩杆的外表面转动连接有涡轮，所述涡轮的左侧设置有锥形调压块，所述锥形调压块的右端与伸缩杆的左端固定连接，所述锥形调压块右侧的外表面开设有螺旋槽，所述锥形调压块的外部设置有挡板，所述挡板的外表面与机体的内表面转动连接。
7.所述转向机构包括连接梁，所述连接梁的右端与机体的上表面和平衡翼的下表面固定连接，所述连接梁的上表面转动连接有凸轮，所述凸轮的上表面转动连接有推拉杆，所述推拉杆的底部设置有尾翼，所述尾翼固定安装在连接梁的两侧，所述连接梁的底部设置有调节机构。
8.所述调节机构包括转轴，所述转轴的外表面固定连接有主板，所述主板的内表面
固定连接有滑杆，所述滑杆的外表面固定连接有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的右端固定连接有水平支撑杆，所述水平支撑杆的内表面与滑杆的外表面滑动连接，所述水平支撑杆的两侧设置有斜杆，所述斜杆的左端与主板的外表面转动连接，所述斜杆的右端滑动连接有副板，所述副板左侧的外表面与水平支撑杆的右端固定连接，所述副板的内表面与滑杆的外表面滑动连接。
9.本发明的有益效果如下：1.本发明通过设置进液机构，当设备使用时，动力机构提供吸力，外界水流在压力差的作用下向进液机构的内部流动，锥形挡块被顶开，加压管开启，由于加压管两端呈喇叭状，且锥形挡块外表面的斜度和加压管内表面的斜度相等，在保证密封效果的同时，也使得加压管左端的截面积小于右端，由于截面积减小，水压增大，高压水柱冲击隔板，外界杂质从排污管排出，清水则从通槽排出，配重球可以通过吸入或排出控制设备的上浮和下降，解决了传统水下机器人在运动时，因为水压较低，内部容易堵塞的问题。
10.2.本发明通过设置动力机构，当设备使用时，伸缩杆带动涡轮转动，设备内部处于欠压状态，水流开始进入，经进液机构加速加压后的水流在涡轮的作用下二次加速，高速水流在沿着螺旋槽运动的过程中推动锥形调压块转动，螺旋槽增大水流的转速，水流做向左运动的螺旋运动，三次加速，最终从锥形调压块和挡板之间的夹缝中喷出，被四次加速，经四次加速后的水流喷射至转向机构，相较于刚进入设备内部，此时水体的动能明显增大，可以为设备提供更大的动力输出，解决了传统水下机器人在运动时动力参数较低的问题。
11.3.本发明通过设置转向机构，当高速水流喷出至调节机构的外表面时，凸轮转动，通过带动推拉杆控制调节机构的转向，水流在调节机构的影响下流动方向发生偏转，设备进而转向，高速水流通过主板和副板之间的空隙，当水流速较低时，主板和副板间隙减小，反之增大，通过控制间隙大小来控制起转向作用的水的流量，另一部分水流通过与尾翼和平衡翼互相配合来控制设备整体的运动姿态，降低设备在上浮、下沉、转向和前进的过程中发生倾覆的机率，解决了传统水下机器人在运动时容易受外界物体和乱流影响，从而发生倾覆的问题。
附图说明
12.图1是本发明的主视图；图2是本发明的剖视图；图3是本发明进液机构的结构示意图；图4是本发明动力机构的结构示意图；图5是本发明转向机构的结构示意图；图6是本发明调节机构的结构示意图。
13.图中：底板1，气仓2，x型杆3，机体4，进液机构5，动力机构6，转向机构7，平衡翼8，整流罩10，加压管11，锥形挡块12，弹片13，隔板14，排污管15，配重球16，通槽17，伸缩杆20，涡轮21，螺旋槽22，锥形调压块23，挡板24，连接梁30，凸轮31，推拉杆32，尾翼33，调节机构34，转轴40，主板41，滑杆42，拉伸弹簧43，水平支撑杆44，斜杆45，副板46。
具体实施方式
14.使用图1
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图6对本发明一实施方式的一种水下机器人导航避障装置进行如下说明。
15.如图1
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图6所示，本发明所述的一种水下机器人导航避障装置，包括底板1，底板1的外表面固定连接有气仓2，气仓2的上表面活动连接有x型杆3，x型杆3的顶端活动连接有机体4，机体4右侧的外表面固定连接有进液机构5，进液机构5的左侧设置有动力机构6，动力机构6位于机体4的内部，动力机构6的左侧设置有转向机构7，转向机构7位于机体4的外部，机体4的上表面固定连接有平衡翼8；进液机构5包括整流罩10，整流罩10的内表面固定连接有加压管11，加压管11的内表面滑动连接有锥形挡块12，锥形挡块12左侧的外表面固定连接有弹片13，弹片13的左端固定连接有隔板14，隔板14的右下方设置有排污管15，排污管15的顶端与整流罩10的内表面相连通，整流罩10的左侧固定连接有配重球16，配重球16的外表面与机体4的内表面固定连接，配重球16的壁中开设有通槽17，通过设置进液机构5，当设备使用时，动力机构6提供吸力，外界水流在压力差的作用下向进液机构5的内部流动，锥形挡块12被顶开，加压管11开启，由于加压管11两端呈喇叭状，且锥形挡块12外表面的斜度和加压管11内表面的斜度相等，在保证密封效果的同时，也使得加压管11左端的截面积小于右端，由于截面积减小，水压增大，高压水柱冲击隔板14，外界杂质从排污管15排出，清水则从通槽17排出，配重球16可以通过吸入或排出控制设备的上浮和下降，解决了传统水下机器人在运动时，因为水压较低，内部容易堵塞的问题。
16.动力机构6包括伸缩杆20，伸缩杆20的外表面转动连接有涡轮21，涡轮21的左侧设置有锥形调压块23，锥形调压块23的右端与伸缩杆20的左端固定连接，锥形调压块23右侧的外表面开设有螺旋槽22，锥形调压块23的外部设置有挡板24，挡板24的外表面与机体4的内表面转动连接，通过设置动力机构6，当设备使用时，伸缩杆20带动涡轮21转动，设备内部处于欠压状态，水流开始进入，经进液机构5加速加压后的水流在涡轮21的作用下二次加速，高速水流在沿着螺旋槽22运动的过程中推动锥形调压块23转动，螺旋槽22增大水流的转速，水流做向左运动的螺旋运动，三次加速，最终从锥形调压块23和挡板24之间的夹缝中喷出，被四次加速，经四次加速后的水流喷射至转向机构7，相较于刚进入设备内部，此时水体的动能明显增大，可以为设备提供更大的动力输出，解决了传统水下机器人在运动时动力参数较低的问题。
17.转向机构7包括连接梁30，连接梁30的右端与机体4的上表面和平衡翼8的下表面固定连接，连接梁30的上表面转动连接有凸轮31，凸轮31的上表面转动连接有推拉杆32，推拉杆32的底部设置有尾翼33，尾翼33固定安装在连接梁30的两侧，连接梁30的底部设置有调节机构34。
18.调节机构34包括转轴40，转轴40的外表面固定连接有主板41，主板41的内表面固定连接有滑杆42，滑杆42的外表面固定连接有拉伸弹簧43，拉伸弹簧43的右端固定连接有水平支撑杆44，水平支撑杆44的内表面与滑杆42的外表面滑动连接，水平支撑杆44的两侧设置有斜杆45，斜杆45的左端与主板41的外表面转动连接，斜杆45的右端滑动连接有副板46，副板46左侧的外表面与水平支撑杆44的右端固定连接，副板46的内表面与滑杆42的外表面滑动连接，通过设置转向机构7，当高速水流喷出至调节机构34的外表面时，凸轮31转
动，通过带动推拉杆32控制调节机构34的转向，水流在调节机构34的影响下流动方向发生偏转，设备进而转向，高速水流通过主板41和副板46之间的空隙，当水流速较低时，主板41和副板46间隙减小，反之增大，通过控制间隙大小来控制起转向作用的水的流量，另一部分水流通过与尾翼33和平衡翼8互相配合来控制设备整体的运动姿态，降低设备在上浮、下沉、转向和前进的过程中发生倾覆的机率，解决了传统水下机器人在运动时容易受外界物体和乱流影响，从而发生倾覆的问题。
19.具体工作流程如下：工作时，动力机构6提供吸力，外界水流在压力差的作用下向进液机构5的内部流动，锥形挡块12被顶开，加压管11开启，由于加压管11两端呈喇叭状，且锥形挡块12外表面的斜度和加压管11内表面的斜度相等，在保证密封效果的同时，也使得加压管11左端的截面积小于右端，由于截面积减小，水压增大，高压水柱冲击隔板14，外界杂质从排污管15排出，清水则从通槽17排出，配重球16可以通过吸入或排出控制设备的上浮和下降。
20.伸缩杆20带动涡轮21转动，设备内部处于欠压状态，水流开始进入，经进液机构5加速加压后的水流在涡轮21的作用下二次加速，高速水流在沿着螺旋槽22运动的过程中推动锥形调压块23转动，螺旋槽22增大水流的转速，水流做向左运动的螺旋运动，三次加速，最终从锥形调压块23和挡板24之间的夹缝中喷出，被四次加速，经四次加速后的水流喷射至转向机构7，相较于刚进入设备内部，此时水体的动能明显增大，可以为设备提供更大的动力输出。
21.当高速水流喷出至调节机构34的外表面时，凸轮31转动，通过带动推拉杆32控制调节机构34的转向，水流在调节机构34的影响下流动方向发生偏转，设备进而转向，高速水流通过主板41和副板46之间的空隙，当水流速较低时，主板41和副板46间隙减小，反之增大，通过控制间隙大小来控制起转向作用的水的流量，另一部分水流通过与尾翼33和平衡翼8互相配合来控制设备整体的运动姿态，降低设备在上浮、下沉、转向和前进的过程中发生倾覆的机率。
22.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。