多功能水上機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種多功能水上機(jī)器人，包括機(jī)器人本體、攝像裝置、捕撈裝置、行走裝置和控制單元，捕撈裝置、攝像裝置、行走裝置分別與控制單元連接，機(jī)器人本體包括機(jī)器人軀體、罩設(shè)在機(jī)器人軀體上方的透明殼體以及多條分布在機(jī)器人軀體周?chē)闹w，于機(jī)器人軀體和肢體之間連接有一靠近捕撈裝置的收納網(wǎng)，肢體上安裝有具有防水功能的紅外線感應(yīng)器，紅外線感應(yīng)器與控制單元連接，肢體至少包括兩條前肢體、兩條后肢體和兩條分別位于相應(yīng)的前肢體和后肢體之間的擺動(dòng)肢體。本實(shí)用新型多功能水上機(jī)器人，結(jié)構(gòu)新穎，動(dòng)作靈活，具有清理垃圾、捕撈近海海產(chǎn)品、水上取景等多種功能，適用性強(qiáng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
多功能水上機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及的是一種多功能水上機(jī)器人?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]由于水上作業(yè)(如水上垃圾清理、水產(chǎn)品捕撈等)的環(huán)境特殊，現(xiàn)有的一些相應(yīng)的水上設(shè)備大多需要人工操作，在天氣寒冷、水污染嚴(yán)重等條件惡劣的情況下，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，工作效率低，工作成本也相應(yīng)增加，因此有一些水上作業(yè)的機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生，但這些水上機(jī)器人的功能相對(duì)單一，比如一種水下清淤機(jī)器人(申請(qǐng)?zhí)枮?01510959660.7)專(zhuān)用于淤泥清潔作業(yè)，水下捕撈機(jī)器人(申請(qǐng)?zhí)枮?01510948527.1)專(zhuān)用于水下捕撈作業(yè)，大多數(shù)水上作業(yè)的機(jī)器人都是針對(duì)特定的功能設(shè)計(jì)而成，無(wú)法滿足各種水上作業(yè)的需求?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種多功能水上機(jī)器人，結(jié)構(gòu)新穎，動(dòng)作靈活，具有清理垃圾、捕撈近海海產(chǎn)品、水上取景等多種功能，適用性強(qiáng)。
[0004]為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0005]多功能水上機(jī)器人，包括機(jī)器人本體、攝像裝置、捕撈裝置、行走裝置和控制單元， 所述機(jī)器人本體包括機(jī)器人軀體、罩設(shè)在所述機(jī)器人軀體上方的透明殼體以及多條分布在所述機(jī)器人軀體周?chē)闹w，所述機(jī)器人軀體和所述透明殼體之間形成有容納腔，于所述機(jī)器人軀體和所述肢體之間連接有一靠近所述捕撈裝置的收納網(wǎng)，所述肢體上安裝有具有防水功能的紅外線感應(yīng)器，所述紅外線感應(yīng)器與所述控制單元連接，各條所述肢體的一端與所述機(jī)器人軀體可拆卸地連接，各條所述肢體的另一端分別設(shè)置有一漂浮體，所述肢體至少包括兩條前肢體、兩條后肢體和兩條分別位于相應(yīng)的前肢體和后肢體之間的擺動(dòng)肢體，所述捕撈裝置安裝在所述前肢體上，所述行走裝置安裝在所述擺動(dòng)肢體上，所述捕撈裝置、所述攝像裝置、所述行走裝置分別與所述控制單元連接。
[0006]所述前肢體、所述后肢體和所述擺動(dòng)肢體分別一一對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述機(jī)器人軀體的兩側(cè)，所述漂浮體為漂浮球或者漂浮板。
[0007]所述后肢體之間架設(shè)有一用于搭救落水者的漂浮桿。
[0008]所述控制單元包括用于接收和發(fā)送控制指令的單片機(jī)、用于遠(yuǎn)程遙控所述機(jī)器人本體的遙控器以及用于顯示圖像的計(jì)算機(jī)，所述遙控器與所述單片機(jī)的輸入端連接，所述單片機(jī)與所述計(jì)算機(jī)雙向通訊連接，所述單片機(jī)設(shè)置在所述機(jī)器人軀體內(nèi)。
[0009]所述攝像裝置位于所述容納腔內(nèi)，所述攝像裝置包括安裝在所述機(jī)器人軀體上的底座，所述底座上設(shè)有攝像頭。
[0010]所述攝像裝置安裝在所述透明殼體的上方，所述攝像裝置包括安裝在所述透明殼體上的底座，所述底座上設(shè)有攝像頭。
[0011]所述捕撈裝置包括分別安裝在所述前肢體上可在豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)的舵機(jī)以及捕撈網(wǎng)兜，所述捕撈網(wǎng)兜具有對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)把手，兩個(gè)所述把手分別固定在對(duì)應(yīng)的所述舵機(jī)的輸出軸上，所述舵機(jī)分別通過(guò)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與所述控制單元的輸出端連接。
[0012]所述捕撈裝置還包括分別安裝在所述前肢體上可在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的舵機(jī)以及可將垃圾清掃至所述捕撈網(wǎng)兜附近的擺臂，所述擺臂分別與對(duì)應(yīng)的所述舵機(jī)的輸出軸連接，所述舵機(jī)分別通過(guò)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與所述控制單元的輸出端連接。
[0013]所述行走裝置包括兩組分別安裝在所述擺動(dòng)肢體上的螺旋槳以及分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)所述螺旋槳旋轉(zhuǎn)的螺旋電機(jī)，所述螺旋電機(jī)分別通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與所述控制單元的輸出端連接。[0〇14]所述行走裝置還包括GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀，所述GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀安裝在所述容納腔內(nèi)， 所述GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀與所述控制單元的輸入端連接。
[0015]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型多功能水上機(jī)器人，具有以下功能:
[0016](1)肢體上的漂浮體提供足夠的浮力使得機(jī)器人本體克服自重的重力漂浮在水面上，紅外線感應(yīng)器能夠探測(cè)到水面上的垃圾或者漂浮物，并將探測(cè)信息發(fā)送給控制單元，控制單元控制行走裝置的行走方向和路徑，將機(jī)器人本體移動(dòng)到水面上有垃圾或者漂浮物的位置，再控制捕撈裝置對(duì)垃圾或者漂浮物進(jìn)行捕撈，并將捕撈到的垃圾或者漂浮物轉(zhuǎn)移到空間較大的收納網(wǎng)中，從而完成水面清理工作。
[0017](2)該多功能水上機(jī)器人還可用于淺海區(qū)域的海產(chǎn)品捕撈工作，及時(shí)快速地運(yùn)回剛捕撈到的海產(chǎn)品，這樣有效地保證了海產(chǎn)品的新鮮程度。
[0018](3)該多功能水上機(jī)器人能在水面上穩(wěn)定漂浮，攝像裝置可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程攝像，從而幫助攝影者實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離水上取景。
[0019]因此，本實(shí)用新型多功能水上機(jī)器人，結(jié)構(gòu)新穎，動(dòng)作靈活，具有清理垃圾、捕撈近海海產(chǎn)品、水上取景等多種功能，適用性強(qiáng)。
[0020]進(jìn)一步，所述捕撈裝置還包括分別安裝在所述前肢體上可在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的舵機(jī)以及可將垃圾清掃至所述捕撈網(wǎng)兜附近的擺臂，所述擺臂分別與對(duì)應(yīng)的所述舵機(jī)的輸出軸連接，所述舵機(jī)分別通過(guò)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與所述控制單元的輸出端連接。借助擺臂在水平面上的轉(zhuǎn)動(dòng)，擺臂可將在擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)直徑范圍內(nèi)的垃圾推掃到捕撈網(wǎng)兜附近，提高了清掃效率。 [0〇21]進(jìn)一步，所述行走裝置還包括GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀，所述GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀安裝在所述容納腔內(nèi)，所述GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀與所述控制單元的輸入端連接。GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀能夠進(jìn)行該水上機(jī)器人的定位并幫助該水上機(jī)器人順利到達(dá)目的區(qū)域進(jìn)行垃圾清掃工作。【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型中實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇23]圖2為本實(shí)用新型多功能水上機(jī)器人的工作原理示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型中實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:[〇〇26]機(jī)器人本體1機(jī)器人軀體 2[〇〇27]透明殼體3漂浮球4
[0028]前肢體51安裝板511
[0029]后肢體52漂浮桿521
[0030]擺動(dòng)肢體53收納網(wǎng)6
[0031]紅外線感應(yīng)器7底座81
[0032]攝像頭82第一舵機(jī)91[〇〇33]捕撈網(wǎng)兜92第二舵機(jī)93
[0034]擺臂94螺旋槳11a【具體實(shí)施方式】
[0035]為了進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。[〇〇36] 實(shí)施例一
[0037]多功能水上機(jī)器人，如圖1-圖2所示，包括機(jī)器人本體1、攝像裝置、捕撈裝置、行走裝置和控制單元，機(jī)器人本體1包括機(jī)器人軀體2、罩設(shè)在機(jī)器人軀體2上方的透明殼體3以及六條分布在機(jī)器人軀體2周?chē)闹w，機(jī)器人軀體2和透明殼體3之間形成有容納腔，各條肢體的一端與機(jī)器人軀體2可拆卸式地連接，各條肢體的另一端分別設(shè)置有一為機(jī)器人本體1提供浮力的漂浮球4,肢體與機(jī)器人軀體2可拆卸的連接方式為公知的可拆卸方式，如用螺絲將肢體與機(jī)器人軀體鎖緊等，這樣方便肢體的維修和更換。六條肢體分別為兩條前肢體51、兩條后肢體52和兩條分別位于相應(yīng)的前肢體51和后肢體52之間的擺動(dòng)肢體53,前肢體51、后肢體52和擺動(dòng)肢體53分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置在機(jī)器人軀體2的兩側(cè)。于機(jī)器人軀體2和前肢體51之間連接有一收納網(wǎng)6,收納網(wǎng)6的一側(cè)固定在機(jī)器人軀體2的底部，收納網(wǎng)6的另一側(cè)固定在前肢體51上。肢體由不銹鋼制成，能夠防止肢體長(zhǎng)期浸泡在水中生銹變形。
[0038]控制單元包括用于接收和發(fā)送控制指令的單片機(jī)、用于遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人本體的遙控器以及用于顯示圖像的計(jì)算機(jī)，遙控器與單片機(jī)的輸入端連接，通過(guò)遙控器可遠(yuǎn)程對(duì)攝像裝置、捕撈裝置和行走裝置進(jìn)行控制，單片機(jī)與計(jì)算機(jī)雙向通訊連接，單片機(jī)設(shè)置在機(jī)器人軀體2內(nèi)。
[0039]前肢體51靠近其漂浮球4的位置上安裝有具有防水功能的紅外線感應(yīng)器7,紅外線感應(yīng)器7與單片機(jī)的輸入端連接，攝像裝置位于容納腔內(nèi)，攝像裝置包括安裝在機(jī)器人軀體 2上的底座81和安裝在底座81上的攝像頭82,攝像頭82與單片機(jī)雙向通訊連接。后肢體52之間架設(shè)有一用于搭救落水者的漂浮桿521，落水者可手扶在漂浮桿521上，借助該多功能水上機(jī)器人的動(dòng)力被轉(zhuǎn)移到岸邊，提高落水者的生還機(jī)率。
[0040]捕撈裝置包括兩個(gè)輸出軸可在豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)的第一舵機(jī)91以及位于兩條前肢體之間的捕撈網(wǎng)兜92,前肢體51之間連接有一安裝板511，兩個(gè)第一舵機(jī)91分別固定在安裝板 511的兩端上，捕撈網(wǎng)兜92為具有鋼絲架的尼龍網(wǎng)兜，牢固性好，耐用性強(qiáng)，捕撈網(wǎng)兜92設(shè)置在收納網(wǎng)6的前端，捕撈網(wǎng)兜92的后側(cè)設(shè)置有兩個(gè)把手，兩個(gè)把手分別固定在對(duì)應(yīng)的第一舵機(jī)91的輸出軸上，兩個(gè)第一舵機(jī)91通過(guò)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)的輸出端連接。捕撈網(wǎng)兜9 2 用于捕撈水面上的垃圾或者漂浮物，當(dāng)?shù)谝欢鏅C(jī)91的輸出軸在豎直面向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)捕撈網(wǎng)兜92向上翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)超過(guò)90度時(shí)，捕撈網(wǎng)兜92內(nèi)的垃圾或者漂浮物將剛好倒入靠近其后端的收納網(wǎng)6內(nèi)，完成垃圾的轉(zhuǎn)移。[〇〇41]行走裝置包括兩組分別安裝在擺動(dòng)肢體53上的螺旋槳11a以及分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)螺旋槳11a旋轉(zhuǎn)的螺旋電機(jī)，每組螺旋槳11a包括有兩個(gè)上下并列設(shè)置的螺旋槳，螺旋電機(jī)分別通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)的輸出端連接，當(dāng)兩組螺旋槳11a同時(shí)正向旋轉(zhuǎn)或者反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，可驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體1前進(jìn)、后退，當(dāng)其中一組螺旋槳1 la旋轉(zhuǎn)時(shí)，可控制機(jī)器人本體1向左或者向右移動(dòng)。
[0042]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型多功能水上機(jī)器人，具有以下功能:[〇〇43](1)肢體上的漂浮球4提供足夠的浮力使得機(jī)器人本體1克服自重的重力漂浮在水面上，紅外線感應(yīng)器7能夠探測(cè)到水面上的垃圾或者漂浮物，并將探測(cè)信息發(fā)送給單片機(jī)， 單片機(jī)控制行走裝置的行走方向和路徑，將機(jī)器人本體1移動(dòng)到水面上有垃圾或者漂浮物的位置，再控制第一舵機(jī)91的運(yùn)作，使得捕撈網(wǎng)兜92對(duì)垃圾或者漂浮物進(jìn)行捕撈，并將捕撈到的垃圾或者漂浮物轉(zhuǎn)移到空間較大的收納網(wǎng)6中，從而完成水面清理工作。
[0044](2)該多功能水上機(jī)器人還可用于淺海區(qū)域的海產(chǎn)品捕撈工作，及時(shí)快速地運(yùn)回剛捕撈到的海產(chǎn)品，這樣有效地保證了海產(chǎn)品的新鮮程度。
[0045](3)該多功能水上機(jī)器人能在水面上穩(wěn)定漂浮，攝像裝置可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程攝像，并將捕捉到的畫(huà)面通過(guò)單片機(jī)傳送給計(jì)算機(jī)，顯示出拍攝畫(huà)面，從而幫助攝影者實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離水上取景。
[0046]實(shí)施例二
[0047]如圖2-圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于:攝像裝置安裝在透明殼體3的上方，攝像裝置包括安裝在透明殼體3上的底座81和安裝在底座81上的攝像頭82,攝像頭82 與單片機(jī)雙向通訊連接。[〇〇48]捕撈裝置還包括分別安裝在前肢體51的漂浮球4上可在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的第二舵機(jī)93 以及可將垃圾清掃至捕撈網(wǎng)兜92附近的擺臂94,擺臂94分別與對(duì)應(yīng)的第二舵機(jī)93的輸出軸連接，第二舵機(jī)93分別通過(guò)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)的輸出端連接。當(dāng)?shù)诙鏅C(jī)93的輸出軸在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)擺臂94在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)，擺臂94可將在擺臂94轉(zhuǎn)動(dòng)直徑范圍內(nèi)的垃圾推掃到捕撈網(wǎng)兜92附近，提高了清掃效率。
[0049]行走裝置還包括GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀，GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀安裝在容納腔內(nèi)，GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀與單片機(jī)的輸入端連接。GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀能夠進(jìn)行該水上機(jī)器人的定位并幫助該水上機(jī)器人順利到達(dá)目的區(qū)域進(jìn)行垃圾清掃工作。
[0050]因此，本實(shí)用新型多功能水上機(jī)器人，結(jié)構(gòu)新穎，動(dòng)作靈活，具有清理垃圾、捕撈近海海產(chǎn)品、水上取景、水中施救等多種功能，適用性強(qiáng)。
[0051]上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專(zhuān)利范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多功能水上機(jī)器人，包括機(jī)器人本體、攝像裝置、捕撈裝置、行走裝置和控制單元，其 特征在于:所述機(jī)器人本體包括機(jī)器人軀體、罩設(shè)在所述機(jī)器人軀體上方的透明殼體以及 多條分布在所述機(jī)器人軀體周?chē)闹w，所述機(jī)器人軀體和所述透明殼體之間形成有容納 腔，于所述機(jī)器人軀體和所述肢體之間連接有一靠近所述捕撈裝置的收納網(wǎng)，所述肢體上 安裝有具有防水功能的紅外線感應(yīng)器，所述紅外線感應(yīng)器與所述控制單元連接，各條所述 肢體的一端與所述機(jī)器人軀體可拆卸地連接，各條所述肢體的另一端分別設(shè)置有一漂浮 體，所述肢體至少包括兩條前肢體、兩條后肢體和兩條分別位于相應(yīng)的前肢體和后肢體之 間的擺動(dòng)肢體，所述捕撈裝置安裝在所述前肢體上，所述行走裝置安裝在所述擺動(dòng)肢體上， 所述攝像裝置、所述捕撈裝置、所述行走裝置分別與所述控制單元連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水上機(jī)器人，其特征在于:所述前肢體、所述后肢體和 所述擺動(dòng)肢體分別一一對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述機(jī)器人軀體的兩側(cè)，所述漂浮體為漂浮球或者漂浮 板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水上機(jī)器人，其特征在于:所述后肢體之間架設(shè)有一用 于搭救落水者的漂浮桿。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水上機(jī)器人，其特征在于:所述控制單元包括用于接收 和發(fā)送控制指令的單片機(jī)、用于遠(yuǎn)程遙控所述機(jī)器人本體的遙控器以及用于顯示圖像的計(jì) 算機(jī)，所述遙控器與所述單片機(jī)的輸入端連接，所述單片機(jī)與所述計(jì)算機(jī)雙向通訊連接，所 述單片機(jī)設(shè)置在所述機(jī)器人軀體內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水上機(jī)器人，其特征在于:所述攝像裝置位于所述容納 腔內(nèi)，所述攝像裝置包括安裝在所述機(jī)器人軀體上的底座，所述底座上設(shè)有攝像頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水上機(jī)器人，其特征在于:所述攝像裝置安裝在所述透 明殼體的上方，所述攝像裝置包括安裝在所述透明殼體上的底座，所述底座上設(shè)有攝像頭。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水上機(jī)器人，其特征在于:所述捕撈裝置包括分別安裝 在所述前肢體上可在豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)的舵機(jī)以及捕撈網(wǎng)兜，所述捕撈網(wǎng)兜具有對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè) 把手，兩個(gè)所述把手分別固定在對(duì)應(yīng)的所述舵機(jī)的輸出軸上，所述舵機(jī)分別通過(guò)舵機(jī)驅(qū)動(dòng) 電路與所述控制單元的輸出端連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能水上機(jī)器人，其特征在于:所述捕撈裝置還包括分別安 裝在所述前肢體上可在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的舵機(jī)以及可將垃圾清掃至所述捕撈網(wǎng)兜附近的擺臂， 所述擺臂分別與對(duì)應(yīng)的所述舵機(jī)的輸出軸連接，所述舵機(jī)分別通過(guò)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與所述控 制單元的輸出端連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水上機(jī)器人，其特征在于:所述行走裝置包括兩組分別 安裝在所述擺動(dòng)肢體上的螺旋槳以及分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)所述螺旋槳旋轉(zhuǎn)的螺旋電機(jī)，所述螺旋 電機(jī)分別通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與所述控制單元的輸出端連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能水上機(jī)器人，其特征在于:所述行走裝置還包括GPS自 動(dòng)導(dǎo)航儀，所述GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀安裝在所述容納腔內(nèi)，所述GPS自動(dòng)導(dǎo)航儀與所述控制單元 的輸入端連接。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK205594452SQ201620388728
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】何維燊
【申請(qǐng)人】何維燊