強度弱的兩大問題,而且有效減輕了潛水機器人的重量,降低勞動強度,增大了潛水機器人 的監(jiān)測工作半徑和操控性能。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明一種引水隧桐水下監(jiān)測機器人及其監(jiān)測方法中潛水機器人的效果 圖;
[00%] 圖2為本發(fā)明中潛水機器人的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027] 圖3為本發(fā)明中動力推進槽的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0028]圖4為本發(fā)明中信號接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0029] 圖5為本發(fā)明中信號轉(zhuǎn)換裝置的連接示意圖;
[0030] 圖6為本發(fā)明中監(jiān)測方法的原理圖。
[00川圖中:1-外殼;2-仿生海龜頭;3-動力推進槽;4-太陽能板;5-升降水翼;6-轉(zhuǎn)向 尾翼;7-信號接收裝置;8-紅外攝像頭;9-深度感應器;10-水平感應器;11-主電能存儲 箱;12-備用電箱;13-固定支架;14-往復旋轉(zhuǎn)軸;15-支撐夾套;16-第一密封室;17-第一 電機;18-減速器;19-第一傳動軸;20-第二密封室;21-錐齒輪箱;22-第二電機;23-第 二傳動軸;24-第一錐齒輪;25-第二錐齒輪;26-連接軸;27-機械搖桿;28-助推螺旋扇; 29-轉(zhuǎn)動板;30-信號接收板;31-固定桿;32-升降桿;33-導向滑桿;34-信號接收盒; 35-信號接收塔;36-平衡塊;37-信號放大裝置;38-第S電機;39-線纜;40-導輪;41-第 二信號發(fā)射器;42-降噪薄膜;43-潛水機器人;44-移動式信號轉(zhuǎn)換裝置;45-第一信號發(fā) 射器;46-隧桐桐頂;47-懸掛支架。
【具體實施方式】
[0032]如圖1至圖4所示為本發(fā)明一種引水隧桐水下監(jiān)測機器人,水下監(jiān)測機器人包括 潛水機器人43,潛水機器人43包括外殼1和仿生海龜頭2,仿生海龜頭2轉(zhuǎn)動連接在外殼 I上,仿生海龜頭2內(nèi)設置有紅外攝像頭8,外殼I的兩側(cè)分別設置有升降水翼5和轉(zhuǎn)向尾 翼6,紅外攝像頭8的兩側(cè)均設置有深度感應器9,深度感應器9可W有效控制潛水機器人 43與引水隧桐河床底部的距離,防止?jié)撍畽C器人43下潛深度過低而撞擊河床底部的積石。
[0033] 外殼1的頂面上設置有太陽能板4,太陽能板4可W實現(xiàn)潛水機器人43的動力供 給,當主電能存儲箱11的電能用完時,通過太陽能板4可W將太陽能轉(zhuǎn)化為電能存儲到主 電能存儲箱11中,為潛水機器人43的水下連續(xù)工作提供動力,太陽能板4的一側(cè)設置有至 少兩個動力推進槽3,動力推進槽3內(nèi)設置有助推螺旋扇28,助推螺旋扇28可W為潛水機 器人43處于逆流中前行時提供足夠的動力,加速潛水機器人43前進,同時可W在逆流中穩(wěn) 定潛水機器人43,太陽能板4的另一側(cè)設置有信號接收裝置7,信號接收裝置7包括兩個轉(zhuǎn) 動板29和一個升降桿32,兩個轉(zhuǎn)動板29對稱分布在升降桿32的兩側(cè),轉(zhuǎn)動板29通過固定 桿31連接升降桿32,轉(zhuǎn)動板29上設置有信號接收板30,轉(zhuǎn)動板29可W根據(jù)潛水機器人43 的下潛深度進行調(diào)節(jié),提高信號接收板30接收信號的強度,滿足對潛水機器人43水下遠距 離的無線操控,大大提高了潛水機器人43的工作半徑范圍,轉(zhuǎn)動板29與水平面之間的轉(zhuǎn)角 為曰,轉(zhuǎn)角a的范圍為0 °~75 °,在此轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)的信號強度達到最強,使?jié)撍畽C器人43 運行更穩(wěn)定。
[0034] 外殼1的內(nèi)部設置有機械動力機構(gòu)、主電能存儲箱11和備用電箱12,機械動力機 構(gòu)和備用電箱12均位于主電能存儲箱11的兩側(cè),機械動力機構(gòu)包括固定支架13和第一密 封室16,固定支架13位于第一密封室16的上方,第一密封室16內(nèi)設置有第一電機17和 減速器18,固定支架13與減速器18之間設置有往復旋轉(zhuǎn)軸14,減速器18通過第一傳動軸 19連接往復旋轉(zhuǎn)軸14,往復旋轉(zhuǎn)軸14上套接有支撐夾套15,支撐夾套15固定連接升降水 翼5,機械動力機構(gòu)可W有效延長升降水翼5的使用壽命,通過減速器18和往復旋轉(zhuǎn)軸14 可W減小升降水翼5對潛水機器人43的沖擊,提高穩(wěn)定性,機械動力機構(gòu)的上方設置有水 平感應器10,主電能儲存箱的下方設置有第二密封室20,第二密封室20內(nèi)設置有第二電機 22,錐齒輪箱21內(nèi)設置有第一錐齒輪24和第二錐齒輪25,第一錐齒輪24通過第二傳動軸 23連接第二電機22,第二錐齒輪25位于第一錐齒輪24的兩側(cè),第二錐齒輪25上設置有連 接軸26,連接軸26通過機械搖桿27固定連接轉(zhuǎn)向尾翼6,第二電機22通過錐齒輪連接轉(zhuǎn) 向尾翼6,可W使?jié)撍畽C器人43在轉(zhuǎn)彎或調(diào)頭時更平穩(wěn),第二密封室20的下方設置有錐齒 輪箱21。
[0035] 如上述的一種引水隧桐水下監(jiān)測機器人的監(jiān)測方法(如圖5和6所示),包括如下 步驟:
[0036] 1)首先在離引水隧桐桐口1000米范圍內(nèi)的地面上設置基站,在基站上設置增高 架,將第一信號發(fā)射器45安裝在增高架上,使第一信號發(fā)射器45的發(fā)射天線對準引水隧桐 的桐口,用鋼絞線將增高架進行固定,并在基站的鐵塔位置設置避雷防護系統(tǒng),做好安全防 護檢查,同時在基站上建設應急配套系統(tǒng);基站設備配置如表1所示:
[0037]
[0038] 表I基站設備配置
[0039] 2)檢查引水隧桐的隧桐桐頂46深度,根據(jù)引水隧桐需要監(jiān)測的路線,在隧桐桐頂 46的直線方向上均勻設置懸掛支架47,然后用導向滑桿33從隧桐桐口依次穿過懸掛支架 47,使導向滑桿33呈直線設置,將導向滑桿33的兩端進行固定,并在導向滑桿33的桐口端 安裝信號接收盒34,將信號接收盒34固定連接在引水隧桐的桐壁上,接著在信號接收盒34 上安裝信號接收塔35,將信號接收塔35轉(zhuǎn)向第一信號發(fā)射器45的方向;
[0040] 3)在導向滑桿33上套接移動式信號轉(zhuǎn)換裝置44,并清理導向滑桿33上的阻礙 物,使移動式信號轉(zhuǎn)換裝置44能在導向滑桿33上自由地來回滑動;
[0041] 移動式信號轉(zhuǎn)換裝置44包括平衡塊36、信號放大裝置37和第二信號發(fā)射器41, 平衡塊36套接在導向滑桿33上,信號放大裝置37固定連接在平衡塊36的底部,信號放大 裝置37內(nèi)設置有第=電機38,第=電機38上設置有導輪40,導輪40通過線纜39連接第 二信號發(fā)射器41,移動式信號轉(zhuǎn)換裝置44可W在平衡塊36的作用下移動,使移動式信號 轉(zhuǎn)換裝置44更靠近潛水機器人43,同時經(jīng)信號放大裝置37放大后通過第二信號發(fā)射器41 輸出信號,第二信號發(fā)射器41在線纜39的作用下可W延長至水中或懸浮在空氣中,不僅增 大了信號傳輸?shù)膹姸龋铱蒞使信號發(fā)射源更接近潛水機器人43,提高操控的穩(wěn)定性,第 二信號發(fā)射器41內(nèi)設置有降噪薄膜42,降噪薄膜42可W有效減少水流等外界信號對第二 信號發(fā)射器41造成干擾。
[00創(chuàng) 4)將水下監(jiān)測機器人放入引水隧桐的水體中,通過基站發(fā)出信號,將信號通過第 一信號發(fā)射器45傳遞至桐口端的信號接收塔35,信號接收塔35將信號傳遞至信號接收盒 34,通過導向滑桿33傳遞至移動式信號轉(zhuǎn)換裝置44中,移動式信號轉(zhuǎn)換裝置44將信號放 大后傳遞給水下監(jiān)測機器人,水下監(jiān)測機器人接收信息、反饋信息,并控制水下監(jiān)測機器人 運行,移動式信號轉(zhuǎn)換裝置44可W根據(jù)信號的實際強度調(diào)節(jié)第二信號發(fā)射器的位置,可W 懸浮在水面W上,也可W通過線纜39下放至水中,提高信號轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性;
[0043] 5)水下監(jiān)測機器人啟動后,使升降水翼5上下擺動,并帶動潛水機器人43前進, 當前方遇到桐壁或障礙物時,轉(zhuǎn)向尾翼6控制潛水機器人43的方向開始轉(zhuǎn)動,使?jié)撍畽C器 人43改變前進方向,水平感應器10使?jié)撍畽C器人43保持水平狀態(tài),防止?jié)撍畽C器人