一种具有履带底盘的ROV的制作方法

本实用新型属于水下机器人技术领域，特别涉及一种具有履带底盘的rov。

背景技术：

rov，即遥控无人潜水器(remoteoperatedvehicle)，其另一个名称为水下机器人，具有多种多样的功能，不同类型的rov用于执行不同的任务，被广泛应用于军队、海岸警卫、海事、海关、核电、水电、海洋石油、渔业、海上救助、管线探测和海洋科学研究等各个领域。

现有技术中，rov都是通过其上携带的推进器来驱动移动，而推进器通常由电机带动叶片在水中转动而产生推力，当rov悬浮在水中时，能够满足移动所需，但是，在一些河湖水库等其他环境中，底部泥沙较多，贴近地面观察时，推进器运行将会使底部泥沙搅动，造成rov周围水域浑浊，不利于观察。

技术实现要素：

本实用新型提供一种具有履带底盘的rov，用于解决现有技术中的rov在贴近水域底部观察时搅动底部泥沙而造成周围水域浑浊以致不利于观察的技术问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种具有履带底盘的rov，包括：

rov本体，所述rov本体包括机架、浮材以及推进器，所述浮材和所述推进器均安装在所述机架上；

履带底盘，所述履带底盘包括两组履带组，所述履带组包括履带、支撑轮、支撑板以及驱动履带转动的驱动组件，所述支撑轮转动安装在所述支撑板上，所述履带包覆于所述支撑轮外；

所述支撑板与所述机架连接在一起，并且所述履带底盘位于所述机架的底部。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述浮材包括第一浮材和第二浮材，所述第一浮材安装在所述机架顶壁上，所述第二浮材安装在所述机架底壁上并位于两组所述履带组之间。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述驱动组件包括第一电动机、主动轮和从动轮，所述第一电动机的转轴与所述主动轮相连，所述履带裹覆在所述主动轮和所述从动轮外且该履带与所述主动轮啮合。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，所述履带外壁上均布有若干根齿条，所述支撑轮的数量为多个，相邻两个所述支撑轮之间的间距大于相邻两根齿条的齿距，并且相邻两个支撑轮之间的间距为相邻两根齿条的齿距的非整数倍。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，所述推进器包括驱动所述rov本体在水平方向上动作的水平推进器和驱动所述rov本体在垂直方向上动作的垂直推进器，所述水平推进器和所述垂直推进器的数量均是四个，所述机架为矩形框架，四个所述水平推进器分别安装在所述机架内并位于所述机架四周，四个所述垂直推进器均安装在所述机架的顶壁上并嵌装在所述第一浮材中，并且四个所述垂直推进器分别位于同一矩形的四个顶角处。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，所述rov本体包括云台和控制器，所述机架内设有密封舱，所述控制器安装在所述密封舱中，所述云台包括摄像机和第一照明灯，所述控制器与所述摄像机、所述第一照明灯、所述第一电动机以及八个所述推进器均电连接以接收所述摄像机信号并控制所述第一照明灯、所述第一电动机以及八个所述推进器的工作状态。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，还包括第二照明灯，所述机架的两侧均安装有所述第二照明灯，并且所述控制器与所述第二照明灯电连接以控制所述第二照明灯的工作状态。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，所述云台还包括第二电动机、支架、旋转轴和安装座，所述支架安装在所述机架上，所述第二电动机安装在所述支架上，所述旋转轴与所述第二电动机的转轴联动连接且该旋转轴转动插装在所述支架上，所述摄像机和所述照明灯通过所述安装座固接于所述旋转轴上，所述控制器与所述第二电动机电连接以控制所述第二电动机的工作状态。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，所述支撑板上远离所述履带的一侧设有连接板，所述机架的侧壁与所述连接板可拆卸固接在一起。

进一步地，为了更好地实现本实用新型，还包括起吊结构，所述起吊结构安装在所述机架的顶壁中心位置且该起吊结构伸出所述第一浮材。

本实用新型相较于现有技术具有以下有益效果：

本实用新型提供的具有履带底盘的rov，包括rov本体和履带底盘，rov本体具有机架，履带底盘具有履带、支撑轮以及支撑板，支撑轮转动安装在支撑板上，履带则套在支撑轮外并通过驱动组件驱动转动，上述支撑板和机架连接在一起，并且履带底盘位于机架的底部，采用上述结构，履带底盘和推进器均能驱动rov本体移动，当悬浮在水中时，通过推进器来驱动rov本体，而当在水域地面上行进时，则通过履带底盘来驱动，这样，由于履带底盘中的履带转动过程中，其实际上是压在水域地面上的，故而对水域地面的泥沙搅动很小，而且履带底盘位于rov本体的下方，也即rov本体位于履带底盘的上方，从而使得rov本体周围的水域不会浑浊，进而保证本实用新型提供的具有履带底盘的rov在水中任何领域均具有良好的视野，以便于观察。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的具有履带底盘的rov的结构示意图；

图2是图1所示结构的俯视图；

图3是四个水平推进器在机架上的分布示意图；

图4是本实用新型实施例中的履带组的结构示意图；

图5是图4所示而机构未画第一电动机和支撑板时的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中的云台的结构示意图；

图7是本实用新型实施例中的起吊结构的结构示意图；

图8是本实用新型实施例中的水平推进器的结构示意图；

图9是本实用新型实施例中的垂直推进器的结构示意图；

图10是本实用新型实施例中的具有履带底盘的rov的控制原理图。

图中：

1-机架；

2-第一浮材；

3-第二浮材；

4-水平推进器；

5-垂直推进器；

6-履带底盘；61-履带；62-支撑轮；63-支撑板；64-齿条；65-从动轮；66-主动轮；67-第一电动机；

7-云台；71-摄像机；72-第一照明灯；73-第二电动机；74-支架；75-旋转轴；76-安装座；

8-密封舱；

9-第二照明灯；

10-连接板；

11-起吊结构；

12-控制器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1：

本实施例提供一种具有履带底盘的rov，包括rov本体和履带底盘6。

其中，rov本体包括机架1、浮材和推进器，其中机架1为以钢架结构，并且该机架1具有顶板(顶壁)和底板(底壁)，上述浮材安装在机架1上，以对本本实施例提供的具有履带底盘的rov提供浮力而实现其能在水中悬浮的功能。上述推进器安装在机架1上，以驱使rov本体在水中移动。当然，该rov本体还包括传感器等电子器件，由于该rov本体上的传感器和现有技术一样，故而不再对其进行详尽的赘述。

上述履带底盘6包括两组平行且间隔设置的履带组，而履带组则包括履带61、支撑轮62、支撑板63以及驱动组件，驱动组件驱动履带61转动，并且该履带61包覆在支撑轮62外，具体地，支撑轮62的底端与履带61的内侧壁相贴，当履带底盘6在地面上行进时，支撑轮62对履带61形成支撑，上述支撑轮62转动安装在支撑板63上，而支撑板63则与上述机架1连接在一起，这样，便使得上述rov本体与履带底盘6连接在一起，也即rov本体安装在履带底盘6上，履带底盘6可以载着rov本体在地面上行进，而且，上述履带底盘6位于机架1的底部，也即rov本体位于履带底盘6的顶部。

采用上述结构，本实用新型提供的具有履带底盘的rov，其在使用时，当悬浮在水中，则可以通过推进器提供行进的动力，而当其着陆在水域地面上时，则通过履带底盘6提供行进动力，由于履带底盘6的履带61转动过程中是压在水域地面上的，故而其对水域地面的泥沙搅动很小，并且由于rov本体位于履带底盘6上方，故而rov本体周围的水域不会浑浊，进而保证本实施例提供的具有履带底盘的rov在水中任何水域均能具有良好的视野以便于观察。

作为本实施例的一种具体实施方式，本实施例中的支撑板63上远离履带61的一侧设有连接板10，机架1的侧壁与连接板10通过螺钉可拆卸固接在一起，从而实现机架1与履带底盘6之间的连接。

实施例2：

本实施例作为实施例1的一种具体实施方式，本实施例提供的具有履带底盘的rov中，上述浮材包括第一浮材2和第二浮材3，其中，第一浮材2和第二浮材3均是由密度比水小的固体物质制成，而且第一浮材2安装在机架1的顶壁上，第二浮材3安装在机架1的底壁上并位于两组履带组之间。

采用该种结构，第一浮材2和第二浮材3的配合，可以给本实施例中的具有履带底盘的rov提供足够的浮力，而且第二浮材3的底壁与机架1之间的距离小于履带61底壁与机架1之间的距离，以保证履带底盘6能够与水域地面良好的接触，而且第二浮材3填充在两组履带组之间，从而可以减小履带61转动时搅动而起并上浮的泥沙的量，进而进一步保证rov本体周围的水域不会浑浊。

实施例3：

本实施例作为上述实施例的一种具体实施方式，本实施例中的驱动组件包括第一电动机67、主动轮66和从动轮65，第一电动机67的转动与主动轮66相连，从而使得该第一电动机67在运行时能够驱动主动轮66转动，而上述履带61则套在主动轮66和从动轮65外，并且该履带61与主动轮66啮合，当主动轮66转动的时候，将会驱动履带61转动，而从动轮65的作用，可以对履带61的转动桂轨迹进行规定，以使得履带61平稳转动。最佳地，上述支撑轮62安装在主动轮66和从动轮65之间，主动轮66和从动轮65也转动安装在上述支撑板63上。

作为本实施例的一种最佳实施方式，本实施例中的履带61外壁上均布有若干根齿条64，从而增强履带61与水域地面之间的附着力，提高履本实施例提供的具有履带底盘的rov的越野性能。上述支撑轮62的数量为多个，相邻两个支撑轮62之间的间距大于相邻两根齿条64的齿距，并且相邻两个支撑轮62之间的间距为相邻两根齿条64的齿距的非整数倍。这样，当履带61在主动轮66的带动下而转动的过程中，多数情况下，会有支撑轮62压在齿条64上，降低支撑轮62没压着齿条64的情况发生次数，从而起到降低振动和抖动的作用，进一步降低履带61旋转过程中扬起的泥沙的量，以便于rov本体观察周围水域。

更优地，每相邻两个支撑轮62之间的间距均不相同，这样，则可以进一步降低支撑轮62没压着齿条64的情况发生次数，以起到更好的降振效果。

实施例4：

本实施例作为上述实施例的一种具体实施方式，本实施例提供的具有履带底盘的rov中，上述推进器包括水平推进器4和垂直推进器5，其中，水平推进器4用于驱动rov本体在水平方向上动作，垂直推进器5用于驱动rov本体在垂直方向上动作。

本实施例中，上述水平推进器4和垂直推进器5的数量均是四个，而且机架1为矩形框架结构，四个水平推进器4分别安装在机架1内，最佳地，水平推进器4安装在矩形框架的底壁上，并且四个水平推进器4分别位于矩形框架的四个边角处，而且水平推进器4的中轴线与矩形框架的边线之间呈45°夹角，相邻两个水平推进器4的中轴线互相垂直。采用该种结构，通过运行不同的水平推进器4，便可以实现本实施例提供的具有履带底盘的rov在水平方向上做直线运动或者360°旋转，比如前进、后退、左移、右移、左转、右转运动。

四个上述垂直推进器5均安装在机架1的顶壁上并嵌装在第一浮材2中，而且四个垂直推进器5分别位于同一矩形的四个顶角处，采用该种结构，垂直推进器5不仅能够驱动本实施例提供的具有履带底盘的rov在垂直方向升降移动，而且通过运行不同的垂直推进器5，还可以驱动其在垂直方向上进行360°翻转，从而完成比如前仰、后倾、左翻滚、右翻滚等动作。

借助于四个水平推进器4和四个垂直推进器5，本实施例提供的具有履带底盘的rov悬浮在水中时，其灵活度更好，以便于观察水域时调整至最佳姿态。

最为本实施例的一种最佳实施方式，本实施例中的推进器由正反转电机、叶片以及导流罩组成，其中，正反转电机的转轴与叶片连接，以驱动叶片转动，导流罩安装在正反转电机的外壳上并罩在叶片外，从而保护叶片，正反转电机能够提供正向和反向旋转，从而驱动rov本体更加灵活地动作。

实施例5：

本实施例作为上述实施例的一种更优实施方式，本实施例提供的具有履带底盘的rov还包括云台7和控制器12，其中云台7包括摄像机71和第一照明灯72，而且该云台7安装在机架1上，第一照明灯72能够发出光线，以实现照明，摄像机71则能够采集水中的影像信息，在上述机架1中还设有密封舱8，该密封舱8为一个封闭的塑料腔室，上述控制器12则安装在密封舱8中，值得注意的是，本实施例中的控制器12为stm32f4或者stm32h7系列单片机。

该控制器12与上述摄像机71、第一照明灯72以及八个推进器(四个水平推进器4的推进器以及四个垂直推进器5的推进器)均电连接，需要说明的是，控制器12与推进器之间的电连接为控制器12与正反转电机之间的电连接，该控制器12能够接收摄像机71采集的影像信息并回传给地面中控台，而且该控制器12能够接收地面中控台的指令而驱使八个推进器中一个或者多个运行，并且控制器12能够给第一照明灯72供电。需要说明的是，本实施例中的控制器12与地面中控台以及摄像机71、第一照明灯72以及八个推进器之间的控制以及供电所采用的技术，在现有技术中已经非常普遍，比如现在的潜水艇等设备上均有使用，故而在此不再对其进行详细的介绍。本实施例中，实际上是使用控制器12的控制以及接受、处理、传递信号的功能，来实现与地面中控台的信号互通，以及与摄像机71、第一照明灯72以及八个推进器之间的控制效果。

作为本实施例的一种更优实施方式，本实施例中的云台7还包括第二电动机73、支架74、旋转轴75以及安装座76，其中，支架74安装在机架1上，第二电动机73安装在支架74上，旋转轴75则与第二电动机73的转轴通过联轴器进行联动连接，并且该旋转轴75转动插装在上述支架74上，支架74对旋转轴75的旋转进行支撑，上述摄像机71和第一照明灯72通过安装座76固接在旋转轴75上，具体地，该安装座76包括夹板和钢带，钢带的两端通过螺钉固定在夹板上，夹板则夹紧在旋转轴75上，而上述第一照明灯72通过一根钢带绑在旋转轴75上，摄像机71则通过两根钢带绑在旋转轴75上。最佳地，该第二电动机73也通过上述控制器12进行控制。

采用该种结构，第二电动机73可以驱动摄像机71和第一照明灯72转动，以提供更大的视野影像，从而利用控制器12指导本实施例提供的具有履带底盘的rov在水中行进。

实施例6：

本实施例作为上述实施例的更优实施方式，本实施例中，在上述机架1的顶壁中心位置还安装有起吊结构11，使用者可以使用吊绳勾在起吊结构11上而实现对本实施例提供的六自由度rov进行布放或者回收。

值得注意的是，本实施例中的起吊结构11的作用实际为一个吊钩，其可以焊接或者通过螺钉固接在机架1的顶壁上，也可以通过其余任何可拆卸固接的方式连接在机架1的顶壁上，只要能实现连接吊绳与机架1的作用即可。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型记载的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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