一种水下机器人

1.本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种水下机器人。


背景技术：

2.现有技术中，人们在对水下的环境进行探测的时候一般是通过人工潜水进行探测的，或者使用末端带有摄像装置的长杆来对水下的环境进行拍摄，从而实现对水下环境的探测。然而，上述两种探测方式的灵活性较弱，在对水下进行探测的时候，无论是探测范围、探测时间长度都受到了限制。
3.为了解决上述技术问题，水下机器人应运而生。目前，水下机器人已经是代替人工完成水下危险作业的重要工具。在诸多领域发挥着重要的作用，如水下环境探测、水产养殖、水下设施检修等。但是现有的水下机器人存在一些问题，针对自带电池供电的水下机器人，若电池与控制系统处于同一舱室，电池组大功率放电时内部积热带来安全隐患，如舱内气压增大导致密封性变差、漏水、爆炸，温差过大导致舱室内水汽凝结、短路等影响电气设备正常运行。而供电舱室独立设计会对上述情况有所缓解，但电池组中心的热量任然无法及时传到至外层，机器人长时间大功率运行依然存在上述隐患，如申请号为“201720719832.8”，名称为“一种水下机器人”的实用新型专利。
4.为了解决上述问题需要提供一种新型的水下机器人。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种水下机器人，以解决现有技术存在的问题，能够通过导热板和导热填料传递至电池舱的壁上，并通过水流将热量带走，使得电池舱内部温度降低，保证电池舱能够长时间稳定供电。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种水下机器人，包括机架以及间隔设置在所述机架上并与水流接触的控制舱和电池舱，所述电池舱中设置有若干通过导热板隔开的蓄电池，所述蓄电池与所述导热板接触，且所述导热板、所述蓄电池与所述电池舱内壁之间的缝隙中还填充有导热填料。
7.优选的，所述蓄电池为圆柱状，所述导热板表面具有与所述圆柱状的表面相贴合的弧形面。
8.优选的，所述导热填料包括导热硅胶垫。
9.优选的，所述电池舱的外壁上设置有若干导热翅片。
10.优选的，所述机架包括通过固定杆连接的两导流板，两所述导流板之间设置有安装板，所述安装板的两侧面的中部分别安装有控制舱和电池舱。
11.优选的，所述安装板上设置有用于固定所述电池舱的电池舱固定架和卡扣，所述电池舱固定架的一端设置有用于将所述电池舱放入其中的固定架开口，所述卡扣设置在所述固定架开口处，并与所述电池舱卡接固定。
12.优选的，所述卡扣包括壳体、置于所述壳体中的压缩弹簧和与所述电池舱卡接的
伸缩销，所述壳体上还设置有壳体开口，所述伸缩销滑动设置在所述壳体开口处，并与所述压缩弹簧的端部连接。
13.优选的，所述安装板上通过螺栓间隔连接有若干用于固定所述控制舱的控制舱固定架，所述安装板在与所述控制舱固定架的连接位置处还设置有用于供螺栓穿过的条形通孔。
14.优选的，所述控制舱为圆柱形结构，所述控制舱固定架为与所述圆柱形结构相配合的弧形结构；所述控制舱与所述安装板之间还设置有橡胶垫，所述橡胶垫的上表面为与所述圆柱形结构配合的弧形。
15.优选的，所述导流板上安装有4台竖直螺旋推进器和2台水平螺旋推进器，其中，4台所述竖直螺旋推进器沿所述控制舱的周向分布，与所述水下机器人的重心等距分布；2台所述水平螺旋推进器相对于所述水下机器人的中垂面对称。
16.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.1、本实用新型中蓄电池工作产生的热量能够通过导热板和导热填料传递至电池舱的壁上，并通过水流将热量带走，使得电池舱内部温度降低，保证电池舱能够长时间稳定供电；另外，本实用新型中电池舱填充导热填料，一方面可以提高与水流的热交换速度，另一方面可以明显降低电池舱内部空气体积，避免电池舱内壁面形成明显水汽，影响蓄电池正常工作；
18.2、本实用新型中控制舱与安装板之间设置有橡胶垫，橡胶垫能够对控制舱进行支撑，并且当控制舱或者水下机器人的其他部位受到撞击后，能够对控制舱进行缓冲，避免控制舱受到损坏；
19.3、本实用新型中安装板上在电池舱固定架、控制舱固定架的连接位置处均设置有条形通孔，进而能够对电池舱、控制舱的位置进行调节，使控制舱、电池舱的重心与水下机器人的重心尽量保持重合，利于提高水下机器人的稳定性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型中水下机器人的整体结构示意图；
22.图2为图1的后视图；
23.图3为电池舱的内部结构示意图；
24.图4为卡扣的内部结构示意图；
25.其中，1、控制舱；2、电池舱；3、导热板；4、蓄电池；5、导热填料；6、导热翅片；7、固定杆；8、导流板；9、安装板；10、电池舱固定架；11、卡扣；12、壳体；13、压缩弹簧；14、伸缩销；15、控制舱固定架；16、橡胶垫；17、竖直螺旋推进器；18、水平螺旋推进器。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
27.本实用新型的目的是提供一种水下机器人，以解决现有技术存在的问题，能够通过导热板和导热填料传递至电池舱的壁上，并通过水流将热量带走，使得电池舱内部温度降低，保证电池舱能够长时间稳定供电。
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
29.如图1～图4所示，本实施例提供一种水下机器人，包括机架以及间隔设置在机架上的控制舱1和电池舱2，电池舱2和控制舱1安装完成后均与水流直接接触；电池舱2中设置有若干通过导热板3隔开的蓄电池4，蓄电池4与导热板3接触，且导热板3、蓄电池4与电池舱2内壁之间的缝隙中还填充有导热填料5。在工作过程中，蓄电池4工作产生的热量能够通过导热板3和导热填料5传递至电池舱2的壁上，并通过水流将热量带走，使得电池舱2内部温度降低，保证电池舱2能够长时间稳定供电；另外，本实施例中电池舱2填充导热填料5，一方面可以提高与水流的热交换速度，另一方面可以明显降低电池舱2内部空气体积，避免电池舱2内壁面形成明显水汽，影响蓄电池4正常工作。并且，本实施例中电池舱2与控制舱1间隔设置，电池舱2中的热量不会对控制舱1中的控制模块造成影响，保证控制舱1中的控制模块能够稳定工作。
30.具体的，本实施例中蓄电池4为圆柱状，导热板3表面为波浪形，蓄电池4与波浪形表面相贴合；同时本实施例中导热填料5为导热硅胶垫。
31.为了进一步提高电池舱2的壁与水流之间的接触面积，提高换热效率，本实施例中电池舱2的外壁上设置有若干导热翅片6。
32.进一步的，本实施例中机架包括通过固定杆7连接的两导流板8，其中，固定杆7的两端分别与导流板8采用螺栓进行连接，两导流板8上均通过螺栓连接有角码件，角码件上连接有安装板9，安装板9的上表面和下表面上分别可拆卸地安装有控制舱1和电池舱2。控制舱1中安装有动力模块、光源模块、拍摄模块和控制模块，动力模块、光源模块、拍摄模块均与控制模块进行电连接，固定杆7或者其他零件的设置要对拍摄模块的拍摄方向进行避让，避免影响对水下环境的正常拍摄。
33.具体的，安装板9上通过螺栓连接有电池舱固定架10，电池舱固定架10由杆件连接而成，保证水流能够顺利与导热翅片6进行接触；电池舱固定架10的一端设置有用于将电池舱2放入其中的固定架开口，卡扣11设置在固定架开口处，并与电池舱2卡接固定。卡扣11包括壳体12、置于壳体12中的压缩弹簧13和伸缩销14，壳体12上还设置有壳体12开口，伸缩销14滑动设置在壳体12开口处，并与压缩弹簧13的端部连接，当伸缩销14在压缩弹簧13的弹力作用下伸出时，能够将电池舱2卡住，避免电池舱2自电池舱固定架10中滑出；当蓄电池4电力不足时，按压伸缩销14，使其进入壳体12内部，失去对电池舱2的卡接作用，可以将电池舱2自电池固定架中取出，进行更换。为了能够调整电池舱2的固定位置，本实施例中安装板9在于电池舱固定架10的连接位置处也设置有条形通孔，能够对电池舱固定架10的位置进行调整。
34.本实施例中控制舱1为圆柱形结构，为对控制舱1进行固定，本实施例中安装板9上
通过螺栓间隔连接有若干控制舱固定架15，控制舱固定架15为与控制舱1适配的弧形结构，安装板9在与控制舱固定架15的连接位置处还设置有用于供螺栓穿过的条形通孔，通过条形通孔可以对控制舱固定架15的位置进行移动，从而对控制舱1的位置进行调节，使控制舱1的重心与水下机器人的重心尽量重合，利于提高水下机器人的稳定性。与控制舱固定架15配合的条形通孔、与电池舱固定架10配合的条形通孔相平行，在垂直于条形通孔的方向上，要保证控制舱1、电池舱2固定后，二者的重心与机架的重心在平行于条形通孔的方向上是重合的。
35.进一步的，本实施例中控制舱1与安装板9之间还设置有橡胶垫16，橡胶垫16的上表面为与圆柱形结构配合的弧形；橡胶垫16能够对控制舱1进行支撑，并且当控制舱1或者水下机器人的其他部位受到撞击后，能够对控制舱1进行缓冲，避免控制舱1受到损坏。
36.进一步的，本实施例中导流板8上安装有4台竖直螺旋推进器17和2台水平螺旋推进器18，其中，4台竖直螺旋推进器17分布在控制舱1的四角处，与水下机器人的重心等距分布，相邻水下机器人的桨叶旋向相反，其合力方向与水下机器人的重心在同一竖直直线上，用于控制水下机器人在水中升降；2台水平螺旋推进器18相对于水下机器人的中垂面对称，用于提供水下机器人的前进动力。当然，本实施例中水下机器人的桨叶旋向也可相同，并分别单独连接有可正反转、转速可调的驱动电机，根据水下机器人的运送路线对每个螺旋推进器中桨叶的旋转方向和旋转速度分别进行调节。
37.根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。
38.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种水下机器人，其特征在于，包括机架以及间隔设置在所述机架上并与水流接触的控制舱和电池舱，所述电池舱中设置有若干通过导热板隔开的蓄电池，所述蓄电池与所述导热板接触，且所述导热板、所述蓄电池与所述电池舱内壁之间的缝隙中还填充有导热填料。2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述蓄电池为圆柱状，所述导热板表面具有与所述圆柱状的表面相贴合的弧形面。3.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述导热填料包括导热硅胶垫。4.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述电池舱的外壁上设置有若干导热翅片。5.根据权利要求1-4任意一项所述的水下机器人，其特征在于，所述机架包括通过固定杆连接的两导流板，两所述导流板之间设置有安装板，所述安装板的两侧面的中部分别安装有控制舱和电池舱。6.根据权利要求5所述的水下机器人，其特征在于，所述安装板上设置有用于固定所述电池舱的电池舱固定架和卡扣，所述电池舱固定架的一端设置有用于将所述电池舱放入其中的固定架开口，所述卡扣设置在所述固定架开口处，并与所述电池舱卡接固定。7.根据权利要求6所述的水下机器人，其特征在于，所述卡扣包括壳体、置于所述壳体中的压缩弹簧和与所述电池舱卡接的伸缩销，所述壳体上还设置有壳体开口，所述伸缩销滑动设置在所述壳体开口处，并与所述压缩弹簧的端部连接。8.根据权利要求7所述的水下机器人，其特征在于，所述安装板上通过螺栓间隔连接有若干用于固定所述控制舱的控制舱固定架，所述安装板在与所述控制舱固定架的连接位置处还设置有用于供螺栓穿过的条形通孔。9.根据权利要求8所述的水下机器人，其特征在于，所述控制舱为圆柱形结构，所述控制舱固定架为与所述圆柱形结构相配合的弧形结构；所述控制舱与所述安装板之间还设置有橡胶垫，所述橡胶垫的上表面为与所述圆柱形结构配合的弧形。10.根据权利要求9所述的水下机器人，其特征在于，所述导流板上安装有4台竖直螺旋推进器和2台水平螺旋推进器，其中，4台所述竖直螺旋推进器沿所述控制舱的周向分布，与所述水下机器人的重心等距分布；2台所述水平螺旋推进器相对于所述水下机器人的中垂面对称。

技术总结
本实用新型公开一种水下机器人，涉及机器人技术领域，包括机架以及间隔设置在所述机架上并与水流接触的控制舱和电池舱，所述电池舱中设置有若干通过导热板隔开的蓄电池，所述蓄电池与所述导热板接触，且所述导热板、所述蓄电池与所述电池舱内壁之间的缝隙中还填充有导热填料；本实用新型中蓄电池工作产生的热量能够通过导热板和导热填料传递至电池舱的壁上，并通过水流将热量带走，使得电池舱内部温度降低，保证电池舱能够长时间稳定供电；另外，本实施例中电池舱填充导热填料，一方面可以提高与水流的热交换速度，另一方面可以明显降低电池舱内部空气体积，避免电池舱内壁面形成明显水汽，影响蓄电池正常工作。影响蓄电池正常工作。影响蓄电池正常工作。


技术研发人员：李志红 刘艳春 高秀晶 李海峰 刘龙跃
受保护的技术使用者：厦门理工学院
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/6/27