一种包括环形气囊的可浮潜声呐机器人的制作方法

本实用新型涉及海底监测技术领域，尤其是一种包括环形气囊的可浮潜声呐机器人。

背景技术：

海洋中资源丰富，含有大量的生物，对海底生物的研究，能为人类带来很多的帮助，因此对海底生物进行监测，是非常必要的。

但由于海底本身阳光少，生物对光线抵触大，采用人工开启潜艇式观测设备进入海底，会影响整个海底环境，无法准确地监测到海底真实情况。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种包括环形气囊的可浮潜声呐机器人，能潜伏在海底，监测海底环境。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：一种包括环形气囊的可浮潜声呐机器人，包括密封主体、气囊、声呐装置、气体压缩机和控制装置，所述密封主体内设有高压气体腔，所述气体压缩机两端分别与所述高压气体腔与所述气囊连通，所述高压气体腔与所述气囊之间还设有带调节阀的导气管，所述高压气体腔、所述气体压缩机、所述气囊与所述导气管构成气体循环通道；所述气囊固定在所述密封主体外壁上，所述声呐装置固定在所述密封主体上表面上，与设在所述密封主体内的所述控制装置连接，所述气体压缩机与所述控制装置连接。

进一步地，还包括有推进器，所述推进器固定在所述密封主体上，与所述控制装置连接。

进一步地，所述密封主体为密度分布高低不对称的球形。

进一步地，所述控制装置包括控制器，收集所述声呐装置收集的信号，以及控制所述推进器运作。

进一步地，所述控制装置还包括充电电池、存储器和通讯设备，所述充电电池、存储器和通讯设备均与所述控制器连接。

进一步地，所述密封主体上设有与所述控制装置连接的红外摄像装置。

进一步地，所述推进器设有至少一个，受控转动连接在所述密封主体上。

进一步地，所述气囊固定在所述球形的下部。

进一步地，所述红外摄像装置外罩设有透明窗。

进一步地，所述受控转动连接为水平0-180度旋转。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：声呐机器人通过在密封主体周围设置气囊，结合密封主体内的高压气体腔，使得声呐机器人上升或下沉，可在外力作用下水平移动，再利用密封主体上的声呐装置，方便监测不同海底情况。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型包括环形气囊的可浮潜声呐机器人的结构示意图；

图示标记：

1-密封壳体、11-高压气体腔、2-气囊、3-声呐装置、4-气体压缩机、5-导气管、6-调节阀、7-推进器、71-转轴、8-控制装置。

具体实施方式

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的一部分实施例，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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1所示，一种包括环形气囊的可浮潜声呐机器人，包括密封主体1、气囊2、声呐装置3、气体压缩机4和控制装置8，所述密封主体1内设有高压气体腔11，所述气体压缩机4两端分别与所述高压气体腔11与所述气囊2连通，所述高压气体腔11与所述气囊2之间还设有带调节阀6的导气管5，所述高压气体腔11、所述气体压缩机4、所述气囊2与所述导气管5构成气体循环通道；所述气囊2固定在所述密封主体1外壁上，所述声呐装置3固定在所述密封主体1上表面上，与设在所述密封主体1内的所述控制装置8连接，所述气体压缩机4与所述控制装置8连接。

在密封主体1内设置高压气体腔11和气体压缩机4，气体压缩机4的入口与气囊2连通，将气囊2内的气体进行压缩处理，输送至高压气体腔11内，在需要填充气囊2时，将高压气体腔11内的压缩气经导气管5送至气囊2中，具体操作是将导气管5上调节阀6打开。

上述气体循环操作，是调控密封主体1上升或下降，利用改变气囊2的体积变化，使得密封主体1所受浮力发生变化。具体为，在需要将本声呐机器人送至海底时，气体压缩机4将气囊2的气体吸出干净，形成的高压气输送至高压气体腔11，直至气囊2缩小至最小体积，此时密封主体1所受浮力小于其自重，会下沉至海底。反之，声呐机器人回升或升至海面时，打开调节阀6，高压气体腔11内的高压气经导气管5排放至气囊2中，可调控调节阀6的排气量，控制气囊2的体积，从而达到上升速度和高度的调控。

上述零部件具体分别为：高压气体腔11为容积固定的金属密封腔，耐压30MPa，如瓶状、罐状等耐压形状，带单向导通的出入口，入口与气体压缩机4连通，出口与导气管5连接。气囊2为弹性材质制成的腔体，如橡胶，能发生形变，容积为高压气体腔11的15-25倍。调节阀6可设为电动式的，如电磁阀，可由控制装置8来调控开关。

在密封主体1的上部设有声呐装置3，利用声呐装置3对海底环境进行监测。其中声呐装置3具体包括被动声呐、主动声呐，主动声呐向水中发射声波，通过接收水下物体反射的回波发现目标，并测量其参量；目标距离可通过发射原声波与回波到达的时间差估计；目标方位则通过测量接收声阵中两子阵间的差异得到。主动声呐由发射机、声阵、接收机(包括信号处理)、显示控制台几个部分组成。而被动声呐通过接收目标的辐射噪声探测目标，并测定其参量；它由接收声阵、接收机(信号处理)和显示控制台三部分组成。声呐装置3与控制装置8连接，声呐装置3工作以及所收集到的信息均由控制装置8来调控。

密封主体1本身为密度分布高低不对称的球体，上轻下重，确保其上方的声呐装置3能始终处于上方，对周围的海底环境进行监测。在实际设置时，在密封主体1球体内，高压气体腔11设在上部，其余设备设在下部。

在声呐机器人的下方设有推进器7，利用推进器7驱动声呐机器人在海中前后移动，尤其是推进器7经转轴71连接在声呐机器人下部，推进器7绕转轴71的转动角度为0-180度，即意味着推进器7可随意调整声呐机器人的前进方向。

推进器7为旋转叶片式或喷水式，一侧经轴承座与转轴71连接，而推进器7在转轴71上的转动，由电机驱动完成。上述推进器7及电机均与控制装置8连接，由控制装置8来调控运行。

推进器7设有至少一个，最佳数量为三个，分布在密封主体1下方。

控制装置8包括控制器，用于收集声呐装置3收集的信号，并控制推进器7的运行；还包括充电电池、存储器和通讯设备，充电电池、存储器和通讯设备均与控制器连接。

密封主体1上还设有红外摄像装置，通过红外方式监测海底的生物情况，在红外摄像装置外罩设有透明窗。

充电电池提供所有用电设备的电源，可事先充满；存储器便于储存声呐装置3以及红外摄像装置收集的信息；通讯设备可将上述收集的信息发送给服务站。

本实用新型包括环形气囊的可浮潜声呐机器人，利用气体通道循环流动，改变了自身所受浮力大小，可沉入海底或浮于水面。在海底里再结合上面的声呐装置以及红外摄像装置，收集海底生物情况。由于采用声呐方式、红外摄像方式，对海底环境影响小，所收集的信息准确可靠。

再利用声呐机器人上的推进器，能自由潜行，移动性好。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。