一种大型船舶侧翻水下生命探测装置及方法

1.本发明属于水下探测技术领域，具体涉及一种大型船舶侧翻水下生命探测装置及方法。


背景技术：

2.随着陆地资源的枯竭以及对海洋资源的认识不断加深，利用水下探测设备进行海洋探测已成为科学考察的一项重要手段，由于海上风浪、暗流等未知因素对水下探测设备安全的影响，而且水下探测设备对于水下救援来说，是一个有效的辅助设备，能够帮助救援人员探测水下环境，扫描水下生命，有效帮助水下救援工作。
3.现有技术中公开了部分有水下探测设备的专利文件，申请号为cn202022371686.9的中国专利，公开了一种大型船舶侧翻水下生命探测机器人，包括机体，所述机体上表面安装有第一推进器，所述机体两个相平行的侧面上均安装有第二推进器，所述机体下侧设有用于收集水分的底盒，所述机体下表面均匀安装有四个套筒，所述套筒内安插有支杆，所述支杆下端延伸至底盒内并与底盒固定连接，所述底盒一侧面下部位置安装有截止阀，所述底盒下表面均匀安装有若干个万向刹车轮。
4.生命探测机器人被广泛运用救援工作，现有的属下探测机器大多只是安装摄像头，对水下环境进行拍摄，遇到复杂的海底情况行动范围有限，容易受到物体的阻挡，而且在海底上下移动时，由于海底生物的影响，不够稳定，容易碰撞到礁石受损，造成经济损失，为此我们提供一种大型船舶侧翻水下生命探测装置及方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种大型船舶侧翻水下生命探测装置及方法，旨在解决现有技术中的遇到复杂的海底情况行动范围有限，容易受到物体的阻挡，而且在海底上下移动时，由于海底生物的影响，不够稳定，容易碰撞到礁石受损，造成经济损失的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种大型船舶侧翻水下生命探测装置，包括外壳，所述外壳的两侧均固定连接有第一推进器，所述外壳的四角处均固定连接有第二推进器，所述外壳靠近第一推进器的两侧均固定连接有外接架，两个所述外接架上均设置有一组移动组件，所述外壳内设置有两组拍摄组件，所述外壳的上端中心处开设有中孔，所述中孔内设置有加强推进组件，所述加强推进组件用于加强外壳升降的动力，所述外壳的下内壁固定连接有蓄电池、控制器和陀螺仪传感器，所述外壳的顶部固定连接有温度传感器和信号接收器，所述信号接收器信号连接有终端。
8.作为本发明一种优选的方案，每组所述移动组件均包括两个同步轮和履带，所述外接架上固定连接有两个轴承组，两个所述同步轮的中心处均设置有插接部，每个所述插接部的一侧分别转动设置于其中一个轴承组内，所述履带传动连接于两个同步轮之间，所述外接架上设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动履带移动。
9.作为本发明一种优选的方案，每组所述第一驱动组件均包括第二电机和安装轴，所述外壳的底部固定连接有安装部，所述第二电机固定连接于安装部内，所述第二电机的输出端贯穿安装部并向外延伸，所述安装轴的一端固定连接于第二电机的输出端，所述安装轴的另一端并插入插接部内。
10.作为本发明一种优选的方案，两个所述外接架相远离的一侧均固定连接有延伸板，两个所述延伸板相远离的一侧均固定连接有防护板，两个所述防护板上均开设有两个对接孔，每个所述插接部的另一端转动连接于其中一个对接孔内。
11.作为本发明一种优选的方案，每组所述拍摄组件包括机架、高清摄像头、红外摄像头和夜视摄像头，所述机架位于外壳内，所述高清摄像头、红外摄像头和夜视摄像头均固定连接于机架的一侧，所述机架的下侧设置有调节组件，所述调节组件用于调节机架的角度。
12.作为本发明一种优选的方案，每组所述调节组件包括铰轴座、获得感杆和电动伸缩杆，所述铰轴座固定连接于外壳的下内壁，所述铰轴座上转动连接有获得感杆和电动伸缩杆，所述获得感杆的上端固定连接于机架，所述电动伸缩杆的输出端活动连接于机架的底部。
13.作为本发明一种优选的方案，所述加强推进组件包括保护筒、中心轴和涡轮叶，所述保护筒固定连接于中孔内，所述保护筒内固定连接有防水壳和两个内接架，所述中心轴转动贯穿防水壳并向两侧延伸，所述中心轴转动连接于上下两个内接架之间，所述涡轮叶片固定连接于中心轴的圆周表面，所述防水壳内设置有第二驱动组件，所述第二驱动组件用于驱动中心轴转动。
14.作为本发明一种优选的方案，所述第二驱动组件包括从动皇冠齿轮、第一电机、延长轴和主动皇冠齿轮，所述从动皇冠齿轮固定连接于中心轴的圆周表面，所述第一电机固定连接于外壳的内壁，所述延长轴固定连接于第一电机的输出端，所述延长轴的一端延伸至防水壳内，所述主动皇冠齿轮固定连接于延长轴的一端，所述从动皇冠齿轮和主动皇冠齿轮均位于防水壳内。
15.作为本发明一种优选的方案，所述外壳的另外两侧均固定连接有高强透明板和近光灯，每个所述高强透明板靠近一组拍摄组件，所述外壳的顶部固定连接有两个探测灯和保护栏，所述保护栏固定连接有挂环。
16.一种大型船舶侧翻水下生命探测装置的使用方法，包括如下步骤：
17.s1.在挂环上挂上绳索，然后将外壳放入水中，启动第一推进器和第二推进器，通过第一推进器和第二推进器驱动外壳下潜，对船舶的侧翻位置进行探测；
18.s2.打开高清摄像头、红外摄像头和夜视摄像头，对水下环境进行拍摄，得到水下视频数据，然后通过信号接收器将水下视频数据发送给终端；
19.s3.当需要光线不足的情况时，打开近光灯和探测灯，近光灯可以对外壳的近处进行照明，探测灯的照明范围广，可以对外壳远处进行照明，使得拍摄的水下视频数据更加清晰；
20.s4.通过电动伸缩杆的输出端伸缩可以带动机架小幅度转动，从而带动高清摄像头、红外摄像头和夜视摄像头转动，可以根据需要调节拍摄角度，增加拍摄范围，可以更精确的得知水下环境；
21.s5.当需要紧急升降时，通过第一电机的输出端带动延长轴转动，延长轴带动主动
皇冠齿轮转动，最后带动涡轮叶片转动，利用涡轮叶片转动与水接触形成动力，可以加快外壳的升降速度，且涡轮叶片位于外壳的中心处，升降更加平稳，有利于救援工作的展开。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、本方案中，在外壳下降到水底或者在船舶中时，通过第二电机的输出端带动安装轴转动，安装轴带动其中一个同步轮转动，然后带动履带移动，履带的设置，可以增加与接触面的附着力，使得外壳能够更顺畅地在水底或者在船舶中移动，适应更复杂的水下环境。
24.2、本方案中，外壳密封设计，可以避免液体进入外壳内，对高清摄像头、红外摄像头和夜视摄像头拍摄造成影响，高清摄像头、红外摄像头和夜视摄像头透过高强透明板得到水下视频数据，高清摄像头、红外摄像头和夜视摄像头配合使用，水下视频数据更加精确，有利于后续的救援工作。
25.3、本方案中，当需要紧急升降时，通过第一电机的输出端带动延长轴转动，延长轴带动主动皇冠齿轮转动，主动皇冠齿轮带动从动皇冠齿轮转动，最后带动涡轮叶片转动，利用涡轮叶片转动与水接触形成动力，可以加快外壳的升降速度，且涡轮叶片位于外壳的中心处，升降更加平稳，有利于救援工作的展开。
26.4、本方案中，当需要光线不足的情况时，打开近光灯和探测灯，近光灯可以对外壳的近处进行照明，探测灯的照明范围广，可以对外壳远处进行照明，使得拍摄的水下视频数据更加清晰，通过电动伸缩杆的输出端伸缩可以带动机架小幅度转动，从而带动高清摄像头、红外摄像头和夜视摄像头小幅度转动，可以根据需要调节拍摄角度，增加拍摄范围，可以更精确的得知水下环境，温度传感器可以测得水下的温度数据，最后通过信号接收器将视频数据和温度数据发送给终端，工作人员通过终端观察视频数据和温度数据，方便后续的救援工作。
附图说明
27.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
28.在附图中：
29.图1为本发明的整体结构示意图；
30.图2为本发明的仰视结构示意图；
31.图3为本发明的纵切剖视结构示意图；
32.图4为本发明的横切剖视结构示意图；
33.图5为本发明的图4的a处放大结构示意图；
34.图6为本发明的移动组件结构示意图；
35.图7为本发明的上切剖视结构示意图；
36.图8为本发明的摄像组件结构示意图；
37.图9为本发明的加强推进组件结构示意图。
38.图中标号说明：1、外壳；2、第一推进器；3、第二推进器；4、高强透明板；5、高清摄像头；6、红外摄像头；7、夜视摄像头；8、铰轴座；9、获得感杆；10、电动伸缩杆；11、近光灯；12、探测灯；13、中孔；14、保护筒；15、中心轴；16、涡轮叶；17、防水壳；18、从动皇冠齿轮；19、第
一电机；20、延长轴；21、主动皇冠齿轮；22、陀螺仪传感器；23、外接架；24、轴承组；25、安装轴；26、同步轮；27、插接部；28、履带；29、防护板；30、对接孔；31、延伸板；32、第二电机；33、安装部；34、保护栏；35、挂环；36、蓄电池；37、控制器；38、内接架；39、温度传感器；40、信号接收器；41、机架。
具体实施方式
39.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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.实施例
41.请参阅图1-图9，本实施例提供的技术方案如下：
42.一种大型船舶侧翻水下生命探测装置，包括外壳1，外壳1的两侧均固定连接有第一推进器2，外壳1的四角处均固定连接有第二推进器3，外壳1靠近第一推进器2的两侧均固定连接有外接架23，两个外接架23上均设置有一组移动组件，外壳1内设置有两组拍摄组件，外壳1的上端中心处开设有中孔13，中孔13内设置有加强推进组件，加强推进组件用于加强外壳1升降的动力，外壳1的下内壁固定连接有蓄电池36、控制器37和陀螺仪传感器22，外壳1的顶部固定连接有温度传感器39和信号接收器40，信号接收器40信号连接有终端。
43.在本发明的具体实施例中，两个第一推进器2位于外壳1的两侧，用于带动外壳1前进或者后退，第二推进器3设置四个，用于带动外壳1上升或者下降，且位于外壳1的四角处，保持外壳1能够平衡升降，在外壳1下降到水底或者在船舶中时，通过第二电机32的输出端带动安装轴25转动，安装轴25带动其中一个同步轮26转动，然后带动履带28移动，履带28的设置，可以增加与接触面的附着力，使得外壳1能够更顺畅地在水底或者在船舶中移动，适应更复杂的水下环境，高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7均位于外壳1内，外壳1密封设计，可以避免液体进入外壳1内，对高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7拍摄造成影响，高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7透过高强透明板4得到水下视频数据，高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7配合使用，水下视频数据更加精确，有利于后续的救援工作，陀螺仪传感器22用于外壳1水平、垂直、俯仰、航向和角速度的运动平衡，当需要紧急升降时，通过第一电机19的输出端带动延长轴20转动，延长轴20带动主动皇冠齿轮21转动，主动皇冠齿轮21带动从动皇冠齿轮18转动，最后带动涡轮叶16转动，利用涡轮叶16转动与水接触形成动力，可以加快外壳1的升降速度，且涡轮叶16位于外壳1的中心处，升降更加平稳，有利于救援工作的展开，当需要光线不足的情况时，打开近光灯11和探测灯12，近光灯11可以对外壳1的近处进行照明，探测灯12的照明范围广，可以对外壳1远处进行照明，使得拍摄的水下视频数据更加清晰，通过电动伸缩杆10的输出端伸缩可以带动机架41小幅度转动，从而带动高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7小幅度转动，可以根据需要调节拍摄角度，增加拍摄范围，可以更精确的得知水下环境，温度传感器39可以测得水下的温度数据，最后通过信号接收器40将视频数据和温度数据发送给终端，工作人员通过终端观察视频数据和温度数据，方便后续的救援工作，需要进行说明的是，以上均为现有技术，本方案不做赘述。
44.具体的，每组移动组件均包括两个同步轮26和履带28，外接架23上固定连接有两个轴承组24，两个同步轮26的中心处均设置有插接部27，每个插接部27的一侧分别转动设置于其中一个轴承组24内，履带28传动连接于两个同步轮26之间，外接架23上设置有第一驱动组件，第一驱动组件用于驱动履带28移动。
45.在本发明的具体实施例中，履带28与两个同步轮26相啮合，履带28的表面粗糙设计，可以增加与接触面的附着力，使得外壳1能够更顺畅地在水底或者在船舶中移动，适应更复杂的水下环境。
46.具体的，每组第一驱动组件均包括第二电机32和安装轴25，外壳1的底部固定连接有安装部33，第二电机32固定连接于安装部33内，第二电机32的输出端贯穿安装部33并向外延伸，安装轴25的一端固定连接于第二电机32的输出端，安装轴25的另一端并插入插接部27内。
47.在本发明的具体实施例中，第二电机32位于安装部33内，通过第二电机32的输出端带动安装轴25转动，安装轴25带动其中一个同步轮26转动，然后带动履带28移动，从而驱动外壳1整体移动。
48.具体的，两个外接架23相远离的一侧均固定连接有延伸板31，两个延伸板31相远离的一侧均固定连接有防护板29，两个防护板29上均开设有两个对接孔30，每个插接部27的另一端转动连接于其中一个对接孔30内。
49.在本发明的具体实施例中，两个防护板29位于两个履带28相远离的一侧，可以避免外部物体直接碰撞同步轮26，对同步轮26进行保护作用，同时对插接部27的另一端进行限制，使得同步轮26转动更加稳定。
50.具体的，每组拍摄组件包括机架41、高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7，机架41位于外壳1内，高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7均固定连接于机架41的一侧，机架41的下侧设置有调节组件，调节组件用于调节机架41的角度。
51.在本发明的具体实施例中，高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7三种拍摄方式配合使用，得到的水下视频数据更加精确，有利于后期的救援工作。
52.具体的，每组调节组件包括铰轴座8、获得感杆9和电动伸缩杆10，铰轴座8固定连接于外壳1的下内壁，铰轴座8上转动连接有获得感杆9和电动伸缩杆10，获得感杆9的上端固定连接于机架41，电动伸缩杆10的输出端活动连接于机架41的底部。
53.在本发明的具体实施例中，通过电动伸缩杆10的输出端伸缩可以带动机架41小幅度转动，从而带动高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7转动，可以根据需要调节拍摄角度，增加拍摄范围，可以更精确地得知水下环境。
54.具体的，加强推进组件包括保护筒14、中心轴15和涡轮叶16，保护筒14固定连接于中孔13内，保护筒14内固定连接有防水壳17和两个内接架38，中心轴15转动贯穿防水壳17并向两侧延伸，中心轴15转动连接于上下两个内接架38之间，涡轮叶16固定连接于中心轴15的圆周表面，防水壳17内设置有第二驱动组件，第二驱动组件用于驱动中心轴15转动。
55.在本发明的具体实施例中，防水壳17的表面平滑设计，以减少对水流的阻挡，利用涡轮叶16转动与水接触形成动力，可以加快外壳1的升降速度，且涡轮叶16位于外壳1的中心处，升降更加平稳，有利于救援工作的展开。
56.具体的，第二驱动组件包括从动皇冠齿轮18、第一电机19、延长轴20和主动皇冠齿
轮21，从动皇冠齿轮18固定连接于中心轴15的圆周表面，第一电机19固定连接于外壳1的内壁，延长轴20固定连接于第一电机19的输出端，延长轴20的一端延伸至防水壳17内，主动皇冠齿轮21固定连接于延长轴20的一端，从动皇冠齿轮18和主动皇冠齿轮21均位于防水壳17内。
57.在本发明的具体实施例中，第一电机19位于外壳1内，当需要紧急升降时，通过第一电机19的输出端带动延长轴20转动，延长轴20带动主动皇冠齿轮21转动，最后带动涡轮叶16转动，可以加快外壳1的升降速度，使得外壳1本体快速升降，同时可以避免紧急情况的发生，例如礁石、鱼群等。
58.具体的，外壳1的另外两侧均固定连接有高强透明板4和近光灯11，每个高强透明板4靠近一组拍摄组件，外壳1的顶部固定连接有两个探测灯12和保护栏34，保护栏34固定连接有挂环35。
59.在本发明的具体实施例中，高强透明板4为高清透明玻璃材质，近光灯11的设置，可以照射外壳1近距离，辅助拍摄，挂环35的设置，用于固定绳索，以防止本装置在水下失联，可以拉动绳索回收本装置。
60.一种大型船舶侧翻水下生命探测装置的使用方法，包括如下步骤：
61.s1.在挂环35上挂上绳索，然后将外壳1放入水中，启动第一推进器2和第二推进器3，通过第一推进器2和第二推进器3驱动外壳1下潜，对船舶的侧翻位置进行探测；
62.s2.打开高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7，对水下环境进行拍摄，得到水下视频数据，然后通过信号接收器40将水下视频数据发送给终端；
63.s3.当需要光线不足的情况时，打开近光灯11和探测灯12，近光灯11可以对外壳1的近处进行照明，探测灯12的照明范围广，可以对外壳1远处进行照明，使得拍摄的水下视频数据更加清晰；
64.s4.通过电动伸缩杆10的输出端伸缩可以带动机架41小幅度转动，从而带动高清摄像头5、红外摄像头6和夜视摄像头7转动，可以根据需要调节拍摄角度，增加拍摄范围，可以更精确地得知水下环境；
65.s5.当需要紧急升降时，通过第一电机19的输出端带动延长轴20转动，延长轴20带动主动皇冠齿轮21转动，最后带动涡轮叶16转动，利用涡轮叶16转动与水接触形成动力，可以加快外壳1的升降速度，且涡轮叶16位于外壳1的中心处，升降更加平稳，有利于救援工作的展开。
66.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。