本技術(shù)涉及一種球形涵洞監(jiān)測(cè)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、涵洞在運(yùn)行中可能出現(xiàn)泥沙淤積、洞壁開(kāi)裂等現(xiàn)象，海水涵洞還會(huì)存在海生物附著，影響其過(guò)水能力。因此，有必要對(duì)涵洞的裂縫、壁面附著物、淤積情況進(jìn)行在線檢測(cè)，以保障輸水、排水安全，并為后續(xù)檢修提供依據(jù)。對(duì)于長(zhǎng)距離涵洞的水下檢測(cè)，由于存在線纜纏繞、設(shè)備卡住、斷聯(lián)等風(fēng)險(xiǎn)，目前尚且缺少有效的檢測(cè)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種球形涵洞監(jiān)測(cè)機(jī)器人，該機(jī)器人能夠自動(dòng)懸浮在涵洞中，順著水流從入口漂到出口，完成對(duì)涵洞內(nèi)部的檢測(cè)，并具備判斷自身是否被卡住、以及卡住后的自動(dòng)脫困能力。該機(jī)器人無(wú)需帶纜，適合長(zhǎng)距離涵洞的檢測(cè)。

2、本實(shí)用新型可通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、球形涵洞檢測(cè)機(jī)器人，包含球形外殼，球形外殼內(nèi)設(shè)置有推進(jìn)器、裝有電池和主控板的電源組裝盒，球形外殼內(nèi)上方位置設(shè)有浮力材料，且浮力材料間設(shè)有推進(jìn)器流道；所述推進(jìn)器為3個(gè)，其中2個(gè)橫向設(shè)置，1個(gè)豎向設(shè)置，所述機(jī)器人的浮力和重力基本平衡，且浮心高于重心。

4、進(jìn)一步地，所述球形外殼底部設(shè)有多普勒計(jì)程儀。

5、進(jìn)一步地，所述球形底部?jī)蓚?cè)安裝2個(gè)距離傳感器。

6、進(jìn)一步地，所述球形外殼的正前方設(shè)有一個(gè)聲納。

7、進(jìn)一步地，所述主控板上配置有慣性測(cè)量單元，并和各個(gè)傳感器通信。

8、進(jìn)一步地，所述球形外殼底部設(shè)有放置地面支撐架。

9、本實(shí)用新型具有以下有益效果：

10、1)球形外殼，推進(jìn)器內(nèi)置，無(wú)突出尖角，不易被卡?。?/p>

11、2)無(wú)纜，避免線纜纏繞和線纜長(zhǎng)度對(duì)檢測(cè)距離的約束；

12、3)主要依靠水流被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，3個(gè)推進(jìn)器僅進(jìn)行位置和姿態(tài)的微調(diào)以及卡住時(shí)的脫困運(yùn)動(dòng)，功耗低，擁有小體積、大機(jī)動(dòng)性和長(zhǎng)續(xù)航；

13、4)具備自動(dòng)檢測(cè)姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)速度、對(duì)底高度的能力，并據(jù)此進(jìn)行機(jī)器人位置和姿態(tài)的微調(diào)，從而使機(jī)器人自動(dòng)懸浮在涵洞中部，減少碰撞，并獲得更佳的觀測(cè)效果；

14、5)具備自動(dòng)判斷是否被卡住的能力，并據(jù)此進(jìn)行脫困運(yùn)動(dòng)；

15、6)無(wú)動(dòng)力模式下，在水下具有穩(wěn)定的姿態(tài)和正浮力，可順流漂出，降低出現(xiàn)故障后卡在涵洞內(nèi)的概率。

技術(shù)特征：

1.球形涵洞檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，包含球形外殼，球形外殼內(nèi)設(shè)置有推進(jìn)器、裝有電池和主控板的電源組裝盒，球形外殼內(nèi)上方位置設(shè)有浮力材料，且浮力材料間設(shè)有推進(jìn)器流道；所述推進(jìn)器為3個(gè)，其中2個(gè)橫向設(shè)置，1個(gè)豎向設(shè)置，所述機(jī)器人的浮力和重力基本平衡，且浮心高于重心。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形涵洞檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述球形外殼底部設(shè)有多普勒計(jì)程儀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的球形涵洞檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述球形底部?jī)蓚?cè)安裝2個(gè)距離傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球形涵洞檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述球形外殼的正前方設(shè)有一個(gè)聲納。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球形涵洞檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述主控板上配置有慣性測(cè)量單元，并和各個(gè)傳感器通信。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的球形涵洞檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述球形外殼底部設(shè)有放置地面支撐架。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)一種球形涵洞檢測(cè)機(jī)器人，包含球形外殼，球形外殼內(nèi)設(shè)置有推進(jìn)器、裝有電池和主控板的電源組裝盒，球形外殼內(nèi)上方位置設(shè)有浮力材料，且浮力材料間設(shè)有推進(jìn)器流道；推進(jìn)器為3個(gè)，其中2個(gè)橫向設(shè)置，1個(gè)豎向設(shè)置，機(jī)器人的浮力和重力基本平衡，且浮心高于重心。本技術(shù)的機(jī)器人能夠自動(dòng)懸浮在涵洞中，順著水流從入口漂到出口，完成對(duì)涵洞內(nèi)部的檢測(cè)，并具備判斷自身是否被卡住、以及卡住后的自動(dòng)脫困能力，該機(jī)器人無(wú)需帶纜，適合長(zhǎng)距離涵洞的檢測(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：王雪竹,向子春,陳玉峰,孫啟煜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)湖州研究院
技術(shù)研發(fā)日：20240705
技術(shù)公布日：2024/12/23