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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：一种可实现海空切换的仿企鹅型水下机器人，涉及海洋勘测技术领域。为了解决现有的水下机器人行进速度小，且由于处于水下，水对无线电波的传播存在阻碍作用，使得水下机器人航行的距离有限的问题。本发明包括流线型机体、舵机组件、推进组件、取水连通器、控制系统和电源系统；流线型机体采用企鹅型的流线型外形结构，其包括轴向依次设置的纺锤形流线型机头、圆柱形机身和机尾，机尾的外径小于机身的外径；两组舵机组件和两组推进组件分别对称设置在流线型机体的两侧，两组舵机组件安装在机身的两侧，两组推进组件安装在机尾的两侧，控制系统用于舵机组件和推进组件的控制，电源系统为舵机组件、推进组件和控制系统供电。本发明主要用于水下勘测。

主权项：1.一种可实现海空切换的仿企鹅型水下机器人，其特征在于：它包括流线型机体（1）、两组舵机组件（2）、两组推进组件（3）、取水连通器（4）、控制系统（5）和电源系统（6）；所述的流线型机体（1）采用企鹅型的流线型外形结构，其包括轴向依次设置的流线型机头（1-1）、机身（1-2）和机尾（1-3），所述的流线型机头（1-1）为纺锤形，机身（1-2）为圆柱形，机尾（1-3）的外径小于机身（1-2）的外径；所述的两组舵机组件（2）和两组推进组件（3）分别对称设置在流线型机体（1）的两侧，两组舵机组件（2）安装在机身（1-2）上两侧偏下的位置处，两组推进组件（3）安装在机尾（1-3）的两侧；所述的控制系统（5）用于舵机组件（2）和推进组件（3）的控制，所述的电源系统（6）为舵机组件（2）、推进组件（3）和控制系统（5）供电；所述流线型机体（1）为舱体结构，在流线型机体（1）的顶端开有舱口（1-4），所述的舱口（1-4）处设置有舱盖（1-5），舱盖（1-5）与舱口（1-4）为可拆卸连接，且二者之间设置有密封圈（1-6）；每组舵机组件（2）包括一个防水舵机（2-1）、一根连接杆（2-2）和一个舵片（2-3）；所述的舵片（2-3）通过连接杆（2-2）连接在防水舵机（2-1）上，其中舵片（2-3）的旋转角度范围为-30°~30°；所述的舵片（2-3）为变截面的流线型结构，舵片（2-3）的上表面面积大于下表面面积；舵片（2-3）的前端至尾端截面逐渐减小，且舵片（2-3）前端的截面为半圆形；所述的舵片（2-3）上开有贯穿于两侧侧壁的中心通孔（2-3-1），且在舵片（2-3）内部中心通孔（2-3-1）的两侧分别设置有两个空腔（2-3-2），所述的连接杆（2-2）通过舵片（2-3）上的中心通孔（2-3-1）插装在舵片（2-3）内；所述的取水连通器（4）与流线型机体（1）形成一体式结构；取水连通器（4）为一个狭长曲折的管道，包括依次连通的第一进水通道（4-1）、第二进水通道（4-2）、进水口（4-3）、储水腔（4-4）、排水口（4-5）和排水通道（4-6）；所述的第一进水通道（4-1）、第二进水通道（4-2）、进水口（4-3）和排水口（4-5）处于储水腔（4-4）的上方，所述的排水通道（4-6）为直角形通道，排水通道（4-6）中与排水口（4-5）连接的一段管道处于储水腔（4-4）的上方，排水通道（4-6）中的另一段管道处于储水腔（4-4）的一侧；所述的第一进水通道（4-1）设置在流线型机体（1）的流线型机头（1-1）的前端，第一进水通道（4-1）为扁锥形结构，排水通道（4-6）中与排水口（4-5）连接的管道与第二进水通道（4-2）处于同一条直线上，且二者沿着水下机器人的轴线方向设置，所述的进水口（4-3）设置在第二进水通道（4-2）的尾端，排水口（4-5）设置在排水通道（4-6）的首端；所述的控制系统（5）包括遥控信号发射器（5-1）、上位机信号发射器（5-2）、遥控信号接收器（5-3）、微处理器（5-4）、两个调速控制器（5-5）、图传发射器（5-6）、摄像头（5-7）、测距传感器（5-8）、陀螺仪（5-9）和深度传感器（5-10）；所述的遥控信号发射器（5-1）或者上位机信号发射器（5-2）向遥控信号接收器（5-3）发射信号；遥控信号接收器（5-3）发出的信号传入微处理器（5-4）中进行处理，通过微处理器（5-4）获得两个螺旋桨的油门大小和两个舵片的转动角度，然后微处理器（5-4）将获得的两个螺旋桨的油门大小输出至用于调控螺旋桨速度的调速控制器（5-5）中，微处理器（5-4）将获得的两个舵片的转动角度输出至两个防水舵机；所述的陀螺仪（5-9）将仿企鹅型水下机器人的实时运动姿态传至微处理器（5-4）进行处理；所述的测距传感器（5-8）及深度传感器（5-10）采用UART协议将获得的深度及距离信号以TTL协议传输至微处理器（5-4）进行处理；所述的遥控信号发射器（5-1）或上位机信号发射器（5-2）以及摄像头（5-7）向图传发射器（5-6）发射信号，图传发射器（5-6）与遥控信号发射器（5-1）或上位机信号发射器（5-2）进行对频后，视频信号经AV视频采集卡传输到电脑。

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