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水下调查装置

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


水下调查装置

技术领域

本发明涉及水下调查技术领域,特别涉及一种水下调查装置。

背景技术

珊瑚礁是一种海洋生态系统,在丰富生物多样性、维护海洋生态环境、缓解温室效应等方面具有重要作用,通过对珊瑚礁生态系统进行调查监测,以掌握珊瑚礁资源分布、面积、动态演变以及稳定性评估等信息,能够为保护与利用珊瑚礁提供基本依据。

目前对珊瑚礁的调查主要通过遥感调查和现场调查两种方式结合,遥感调查主要通过卫星和航空遥感反演,受到水体透明度和水深等因素的限制,无法适应于近岸水体透明度低和较深水域的珊瑚礁分布调查,现场调查主要依靠专业的潜水员或水下机器人进行,采用人工方式对天气和海况的依赖程度较高,并且要求作业人员具有较高的专业度,在作业过程中存在风险高、效率低等缺点,而水下机器人需要经过技术人员进行专业的培训才能下水作业,操作难度大,易用性差,且在对调查对象进行探测时,由于视角范围有限,无法实现一次性全方位的调查,需经过水下位置调节才能调节探测角度,而在调节水下机器人的水下位置时存在定位精度和水下平衡力的挑战。

因此,亟需设计出一种具有良好的易用性,能够适应不同水体环境和海况条件,适应范围广,并且能够实现一次定位后全方位调查的水下调查装置。

发明内容

为解决上述技术问题的至少之一,本发明提供了一种水下调查装置,不仅具有良好的易用性和适用范围广的特点,还能实现一次定位后全方位调查的功能。

为实现上述目的,本发明公开了水下调查装置,包括:

电子舱;

固定支架,所述固定支架连接于所述电子舱,所述固定支架用于沿所述电子舱的高度方向上抵接于水底;以及

旋转探头,所述旋转探头包括采集部、活动部以及调节机构,所述调节机构的两端分别可活动连接于所述活动部与所述电子舱,所述采集部设置于所述活动部的远离所述电子舱的一侧并电连接于所述电子舱,所述调节机构用于带动所述活动部绕第一中心线或第二中心线转动,

其中,所述第一中心线平行于所述电子舱的高度方向,所述第二中心线垂直于所述电子舱的高度方向。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述调节机构包括驱动组件、传动组件以及调节支架,所述驱动组件电连接于所述电子舱,所述传动组件可活动连接于所述驱动组件与所述调节支架,所述调节支架的远离所述传动组件的一端可活动连接于所述活动部。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述调节支架包括第一连杆组和第二连杆组,所述第一连杆组包括第一空间连杆和第二空间连杆,所述第一空间连杆与所述第二空间连杆的一端可转动连接并形成第一活动关节,所述第一空间连杆的远离所述第一活动关节的一端可转动连接于所述传动组件,所述第二空间连杆的远离所述第一活动关节的一端可活动连接于所述活动部,

所述第二连杆组包括第三空间连杆与第四空间连杆,所述第三空间连杆与所述第四空间连杆的一端可转动连接并形成第二活动关节,所述第三空间连杆的远离所述第二活动关节的一端可活动连接于所述传动组件,所述第四空间连杆的远离所述第二活动关节的一端可活动连接于所述活动部,且所述活动部与所述第二空间连杆、所述第四空间连杆的连接位置间隔设置。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,沿所述第一活动关节的轴线方向上,所述第一空间连杆与所述第二空间连杆连接的一端分别具有相对的第一侧面与第二侧面,且所述第一侧面与所述第二侧面相互平行。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述活动部包括活动面板与第一连接部、第二连接部,所述第一连接部与所述第二连接部间隔设置于所述活动面板,所述第一连接部与所述第二空间连杆可转动连接并形成第一转动副,所述第一转动副的轴线方向垂直于所述第一活动关节的轴线方向,所述第二连接部与所述第四空间连杆可转动连接并形成第二转动副,所述第二转动副的轴线方向垂直于所述第二活动关节的轴线方向。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述调节支架还包括第三连杆组,所述第三连杆组包括第五空间连杆和第六空间连杆,所述第五空间连杆与所述第六空间连杆的一端可转动连接并形成第三活动关节,所述第五空间连杆的远离所述第三活动关节的一端可活动连接于所述传动组件,所述活动部还包括设置于所述活动面板的第三连接部,所述第三连接部分别与所述第一连接部、所述第二连接部间隔设置,所述第六空间连杆与所述第三连接部可转动连接并形成第三转动副,所述第三转动副的轴线方向垂直于所述第三活动关节的轴线方向。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述第一连接部、所述第二连接部以及所述第三连接部分别相对所述活动面板均匀分布。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述活动面板具有第一表面,所述采集部设置于所述第一表面,所述第一活动关节、所述第二活动关节以及所述第三活动关节均位于同一水平面内,且所述水平面平行于所述第一表面。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述传动组件包括第一齿轮对和第二齿轮对,所述第一齿轮对包括啮合连接的第一主动轮和第一从动轮,所述第二齿轮对包括啮合连接的第二主动轮与第二从动轮,所述第一主动轮与所述第二主动轮分别连接于所述驱动组件,所述驱动组件用于分别带动所述第一主动轮与所述第二主动轮转动,所述第一从动轮连接于所述第一空间连杆,所述第二从动轮连接于所述第三空间连杆。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述传动组件还包括中心轴和套设于所述中心轴外周的第一空心轴与第二空心轴,所述第一空心轴连接于所述第一从动轮与所述第一空间连杆,所述第二空心轴连接于所述第二从动轮与所述第三空间连杆。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,沿所述中心轴的轴线方向上,所述第一空心轴与所述第二空心轴之间设有第一套筒。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述第一空间连杆的远离所述第一活动关节的一端设有第一连接环,所述第一连接环套设于所述第一空心轴的外周,所述第一连接环的内壁设有第一定位部,所述第一空心轴的外周设有第二定位部,所述第一定位部卡接于所述第二定位部,其中,所述第一定位部与所述第二定位部二者之一为凸起结构,二者另一为凹槽。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述旋转探头设置于所述电子舱的朝向所述水底的一端并位于所述固定支架内。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述固定支架包括固定杆、连接杆以及多个支杆,所述固定杆环绕所述电子舱的外周设置,所述连接杆的两端分别连接于所述电子舱与所述固定杆,多个所述支杆分别连接于所述固定杆并沿所述电子舱的长度方向上延伸,且多个所述支杆均匀分布于所述电子舱的外周,所述支杆用于抵接于所述水底。

作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述电子舱的外周设有稳定鳍片,所述稳定鳍片位于所述固定支架的远离所述水底的一侧。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

本发明实施例提供的一种水下调查装置,通过在电子舱设置固定支架,固定支架用于沿电子舱的高度方向上抵接于水底,使得水下调查装置在调查过程中被放置于水下,以使水下调查装置在调查过程中更接近调查对象,减少调查过程中受到的水体环境、水体深度以及海况条件的影响,以适应不同的使用场景,扩大适用范围,同时,通过设置旋转探头包括采集部、活动部以及调节机构,采集部设置于活动部的远离电子舱的一侧并电连接于电子舱,调节机构的两端分别可活动连接于活动部与电子舱,调节机构用于带动活动部绕第一中心线转动,第一中心线平行于电子舱的高度方向,以带动采集部在法向量平行于电子舱的高度方向的平面上相对电子舱做360°旋转,以调节采集部相对电子舱的采集方向,或者,调节机构用于带动活动部绕垂直于第一转动方向的第二转动方向转动,以带动活动部在法向量垂直于电子舱的高度方向的平面上相对电子舱做360°旋转,以调节活动部相对电子舱的倾斜角度,从而调节采集部相对电子舱的采集角度,也即是说,水下调查装置能够实现720°全方位调查,且在调节采集角度时无需调整装置定位。此外,水下调查装置的结构简单,能够简化操作人员的操作,降低操作难度,在下水前无需经过技术人员对其进行专业培训,具有较好的易用性。

可见,本发明的水下调查装置,不仅具有良好的易用性和适用范围广的特点,还能实现一次定位后全方位调查的功能。

附图说明

图1是本发明实施例公开的水下调查装置的立体结构示意图;

图2是本发明实施例公开的水下调查装置的正视图;

图3是本发明实施例公开的水下调查装置的仰视图;

图4是本发明实施例公开的旋转探头在一种视角下的结构示意图;

图5是本发明实施例公开的旋转探头在一种视角下的结构示意图;

图6是本发明实施例公开的调节支架的结构示意图;

图7是本发明实施例公开的第一连杆组的结构拆解示意图;

图8是本发明实施例公开的传动组件的局部示意图;

图9是图8中传动组件的剖视图。

附图标记:

1、水下调查装置;10、电子舱;20、固定支架;21、固定杆;22、连接杆;23、支杆;30、旋转探头;31、采集部;32、活动部;320、活动面板;320a、第一表面;321、第一连接部;322、第二连接部;323、第三连接部;33、调节机构;331、驱动组件;3311、第一驱动件;3312、第二驱动件;3313、第三驱动件;332、传动组件;3321、第一齿轮对;3322、第二齿轮对;3323、第三齿轮对;3324、中心轴;3325、第一空心轴;33250、第二定位部;3326、第二空心轴;3327、第三空心轴;3328、第一套筒;3329、第二套筒;333、调节支架;3331、第一连杆组;33310、第一活动关节;33311、第一空间连杆;33311a、第一侧面;33312、第二空间连杆;33312a、第二侧面;33313、连接轴;33314、第一连接环;3332、第二连杆组;33320、第二活动关节;33321、第三空间连杆;33322、第四空间连杆;33323、第二连接环;3333、第三连杆组;33330、第三活动关节;33331、第五空间连杆;33332、第六空间连杆;33333、第三连接环;40、稳定鳍片;50、脐带缆。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

请一并参阅图1至图3,本发明实施例提供一种水下调查装置1,包括电子舱10、固定支架20以及旋转探头30,固定支架20连接于电子舱10,固定支架20用于沿电子舱10的高度方向上(即图1、图2以及图4中的z方向)抵接于水底,旋转探头30包括采集部31、活动部32以及调节机构33,调节机构33的两端分别可活动连接于活动部32与电子舱10,采集部31设置于活动部32的远离电子舱10的一侧并电连接于电子舱10,调节机构33用于带动活动部32绕第一中心线或第二中心线转动,其中,第一中心线平行于电子舱10的高度方向,第二中心线垂直于电子舱10的高度方向。

本发明实施例提供的水下调查装置1,通过在电子舱10设置固定支架20,固定支架20用于沿电子舱10的高度方向上抵接于水底,使得水下调查装置1在调查过程中被放置于水下,以使水下调查装置1在调查过程中更接近调查对象,减少调查过程中受到的水体环境、水体深度以及海况条件的影响,以适应不同的使用场景,扩大适用范围,同时,通过设置旋转探头30包括采集部31、活动部32以及调节机构33,采集部31设置于活动部32的远离电子舱10的一侧并电连接于电子舱10,调节机构33的两端分别可活动连接于活动部32与电子舱10,调节机构33用于带动活动部32绕第一中心线转动,第一中心线平行于电子舱10的高度方向,以带动采集部31在法向量平行于电子舱10的高度方向的平面上相对电子舱10进行360°旋转,以调节采集部31相对电子舱10的采集方向,或者,调节机构33用于带动活动部32绕垂直于第一转动方向的第二转动方向转动,以带动活动部32在法向量垂直于电子舱10的高度方向的平面上相对电子舱10进行360°旋转,以调节活动部32相对电子舱10的倾斜角度,从而调节采集部31相对电子舱10的采集角度,也即是说,水下调查装置1能够实现720°全方位调查,且在调节采集角度时无需调整装置定位。此外,水下调查装置1的结构简单,能够简化操作人员的操作,降低操作难度,在下水前无需经过技术人员对其进行专业培训,具有较好的易用性。可见,本发明的水下调查装置1,不仅具有良好的易用性和适用范围广的特点,还能实现一次定位后全方位调查的功能。

可选地,水下调查装置1的调查对象可以是珊瑚礁、海草床、水下生物或植物等,具体可根据实际需求设置,此处不做限制。

一些实施例中,固定支架20包括固定杆21、连接杆22以及多个支杆23,固定杆21环绕电子舱10的外周设置,连接杆22的两端分别连接于电子舱10与固定杆21,多个支杆23分别连接于固定杆21并沿电子舱10的长度方向上延伸,且多个支杆23均匀分布于电子舱10的外周,支杆23用于抵接于水底。

通过设置固定杆21,以增大电子舱10的底部的面积,有利于提高水下调查装置1的结构稳定性,同时支杆23的数量为多个,能够增加水下调查装置1与水底的支撑支点,以进一步提高水下调查装置1的结构稳定性。

可选地,固定杆21环绕电子舱10的外周形成圆环结构,从而能够适应不同的电子舱10的外形结构,同时有利于多个支杆23的排布,以提高水下调查装置1的结构稳定性。

可以理解地,在另一些实施例中,固定杆21环绕电子舱10的外周形成的形状还可以是矩形环状、三角形环状或多边形环状等,具体可根据实际需求设置,此处不做限制。

可选地,连接杆22的数量可为多个,从而能够提高固定支架20与电子舱10的连接稳定性,从而有利于提高水下调查装置1的固定平稳性。

可选地,电子舱10的外形结构可为圆柱体、三棱柱体或多棱柱体等,根据电子舱10的外形结构不同,连接杆22与支杆23的数量也对应调整,以使水下调查装置1具有更强的结构稳定性。

一种示例中,固定杆21环绕电子舱10的外周形成圆环结构,电子舱10的外形结构为三棱柱体,连接杆22的数量为三个,三个连接杆22分别连接于电子舱10的三个侧面,支杆23的数量为三个,各支杆23沿垂直于电子舱10的高度方向上的投影分别位于电子舱10的两个侧面间的连接面上,从而有利于使电子舱10与固定支架20形成稳定的连接结构,在电子舱10的任一侧面受到水流作用力时,位于另外两个侧面上的连接杆22能够将作用力传递至固定杆21,再经由固定杆21传递至支杆23,通过水底对支杆23的支撑力与该作用力相互抵消,以保持水下调查装置1的稳定。

另一种示例中,固定杆21环绕电子舱10的外周形成圆环结构,电子舱10的外形结构为圆柱体,连接杆22与支杆23的数量均为四个,四个连接杆22与支杆23均匀分布于电子舱10的外周,从而能够在电子舱10受到水流作用力时,通过连接杆22将作用力经由固定杆21传递至支杆23,通过水底对支杆23的支撑力与该作用力相互抵消,以保持水下调查装置1的稳定。

一些实施例中,考虑到水下调查装置1设置于水下环境,电子舱10具有一定的高度,在水下环境发生水流波动时,电子舱10可能会随水流发生倾斜或晃动的情况,基于此,电子舱10的外周设有稳定鳍片40,稳定鳍片40位于固定支架20的远离水底的一侧。从而能够支撑电子舱10,提高水下调查装置1在水下的平衡性。

可选地,稳定鳍片40的形状可以是倒三角形、矩形或弧形等,具体可根据实际需求设置,此处不做限定。

一些实施例中,旋转探头30设置于电子舱10的朝向水底的一端并位于固定支架20内,从而不仅能够保护旋转探头30,避免旋转探头30被水下的植物或水底垃圾等缠绕,影响旋转探头30工作的情况,还能减小对旋转探头30的自由度限制,提高旋转探头30的灵活度。

可以理解地,在另一些实施例中,旋转探头30也可以设置于电子舱10的沿其自身的高度方向上的中部,或者是电子舱10的远离水底的一端。

可选地,电子舱10的远离固定支架20的一端设有脐带缆50,脐带缆50穿设于电子舱10的内部并电连接于旋转探头30的调节机构33与采集部31。从而既能为旋转探头30的工作提供电源和信号传输通道,以将采集部31采集到的信息传递回岸上,又能承受水下调查装置1在下水和回收上岸时的拉力,以便于水下调查装置1的安装和回收,同时脐带缆50设置于电子舱10的远离固定支架20的一端,能够有利于提高水下调查装置1在入水时的姿态平衡性,从而提高水下调查装置1的水下稳定性。

可选地,电子舱10包括外壳和设置于外壳内部的电池和控制模块,控制模块分别电连接于电池、调节机构33以及采集部31,脐带缆50电连接于电池,通过电池为调节机构33和采集部31提供电源,同时通过控制模块控制采集部31的采集方向和工作启停,从而能够实现脱离脐带缆50或电源线控制的水下调查,以有利于丰富水下调查装置1的功能,从而扩大水下调查装置1的适用范围。

请结合图4至图7,一些实施例中,调节机构33包括驱动组件331、传动组件332以及调节支架333,驱动组件331电连接于电子舱10,传动组件332可活动连接于驱动组件331与调节支架333,调节支架333的远离传动组件332的一端可活动连接于活动部32。

这样,通过驱动组件331带动传动组件332运动,传动组件332带动调节支架333和活动部32运动,从而使得采集部31在活动部32的带动下相对电子舱10转动,以调节采集部31相对电子舱10的采集角度。通过传动组件332和调节支架333传递力,以使驱动组件331的单一方向的作用力转换成为多个方向的作用力,有利于扩大采集部31的视角范围。

可选地,调节支架333包括第一连杆组3331和第二连杆组3332,第一连杆组3331包括第一空间连杆33311和第二空间连杆33312,第一空间连杆33311与第二空间连杆33312的一端可转动连接并形成第一活动关节33310,第一空间连杆33311的远离第一活动关节33310的一端可转动连接于传动组件332,第二空间连杆33312的远离第一活动关节33310的一端可活动连接于活动部32,第二连杆组3332包括第三空间连杆33321与第四空间连杆33322,第三空间连杆33321与第四空间连杆33322的一端可转动连接并形成第二活动关节33320,第三空间连杆33321的远离第二活动关节33320的一端可活动连接于传动组件332,第四空间连杆33322的远离第二活动关节33320的一端可活动连接于活动部32,且活动部32与第二空间连杆33312、第四空间连杆33322的连接位置间隔设置。

这样,通过设置第二空间连杆33312与第四空间连杆33322间隔连接于活动部32,使得调节支架333与活动部32具有两个连接点,在其中一个连接点带动活动部32运动时,另外一个连接点可以带动活动部32沿同一方向同步运动,或者是沿不同的方向运动,以使驱动组件331通过传动组件332传递动力至调节支架333时,调节支架333带动活动部32的运动具有两种运动方式,即,当驱动组件331驱动第一连杆组3331与第二连杆组3332同时运动时,第一连杆组3331与第二连杆组3332同时带动活动部32绕第一中心线转动;当驱动组件331仅驱动第一连杆组3331或仅驱动第二连杆组3332运动时,活动部32在第一连杆组3331或第二连杆组3332的带动下绕第二中心线转动,且沿第二中心线的方向上,第一连杆组3331与第二连杆组3332分别朝向相反的方向运动,以使活动部32相对第一中心线倾斜,从而调节采集部31的采集角度。

可选地,第一空间连杆33311与第二空间连杆33312可为轴孔连接,第一连杆组3331还包括连接轴33313,第一空间连杆33311与第二空间连杆33312分别设有连接孔,连接轴33313依次穿设于第一空间连杆33311与第二空间连杆33312的连接孔,通过连接轴33313与连接孔配合,以实现第一空间连杆33311与第二空间连杆33312的可转动连接。

可以理解地,在另一些实施例中,第一空间连杆33311与第二空间连杆33312为轴孔连接,第一空间连杆33311与第二空间连杆33312二者之一设有连接轴33313,二者另一设有连接孔,连接轴33313穿设于连接孔中,通过连接轴33313与连接孔配合以实现第一空间连杆33311与第二空间连杆33312的可转动连接。

一些实施例中,调节支架333还包括第三连杆组3333,第三连杆组3333包括第五空间连杆33331和第六空间连杆33332,第五空间连杆33331与第六空间连杆33332的一端可转动连接并形成第三活动关节33330,第五空间连杆33331的远离第三活动关节33330的一端可活动连接于传动组件332,第六空间连杆33332的远离第三活动关节33330的一端可活动连接于活动部32,且活动部32与第六空间连杆33332、第四空间连杆33322以及第二空间连杆33312的连接位置间隔设置。

从而使得调节支架333与活动部32具有三个连接点,从而能够提高活动部32运动的平稳性,同时使得活动部32的运动更加灵活可靠。

可选地,第三空间连杆33321与第四空间连杆33322的连接方式、第五空间连杆33331与第六空间连杆33332的连接方式也可以是轴孔连接,具体可参照第一空间连杆33311与第二空间连杆33312的连接方式并根据实际需求设置,此处不做限制。

可以理解地,在另一些实施例中,调节支架333还可以包括第四连杆组、第五连杆组等,具体数量可根据实际需求设置,此处不作限制。

本实施例以调节支架333包括第一连杆组3331、第二连杆组3332以及第三连杆组3333为例进行展开说明。

可选地,沿第一活动关节33310的轴线方向上,第一空间连杆33311与第二空间连杆33312连接的一端分别具有相对的第一侧面33311a与第二侧面33312a,且第一侧面33311a与第二侧面33312a相互平行。

从而能够确保第一空间连杆33311与第二空间连杆33312相对转动时,第一侧面33311a与第二侧面33312a不会发生干涉,以有利于扩大第一空间连杆33311与第二空间连杆33312的相对转动角度,从而扩大活动部32的可活动范围,以扩大采集部31的视角范围。

同理的,沿第二活动关节33320的轴线方向上,第三空间连杆33321与第四空间连杆33322连接的一端分别具有相对的第三侧面与第四侧面,且第三侧面与第四侧面相互平行。沿第三活动关节33330的轴线方向上,第五空间连杆33331与第六空间连杆33332连接的一端分别具有相对的第五侧面与第六侧面,且第五侧面与第六侧面相互平行。

从而能够确保第二连杆组3332与第三连杆组3333运动时结构的可靠性,扩大第三空间连杆33321与第四空间连杆33322的相对转动角度,扩大第五空间连杆33331与第六空间连杆33332的相对转动角度,避免发生结构干涉的情况,从而能够有利于扩大活动面部的可活动范围,以扩大采集部31的视角范围。

可选地,第一空间连杆33311、第二空间连杆33312、第三空间连杆33321、第四空间连杆33322、第五空间连杆33331以及第六空间连杆33332可均为多段曲杆或弧形杆,具体可根据实际需求设置,此处不做限制。

可选地,第二空间连杆33312、第四空间连杆33322以及第六空间连杆33332的外形一致且长度相同,从而能够有利于提高结构设计,便于结构更换和维修。

一些实施例中,活动面板320具有第一表面320a,采集部31设置于第一表面320a,第一活动关节33310、第二活动关节33320以及第三活动关节33330均位于同一水平面内,且水平面平行于第一表面320a。

从而能够有利于实现活动部32绕第一中心线转动时,活动部32仅发生一个方向的运动,以使活动面板320沿平行于第一表面320a方向上的保持平稳的转动,以有利于保持当前的姿态,同时有利于使活动面板320具有第一表面320a平行于该水平面的初始状态,以为活动面板320的运动提供基准,从而有利于对采集部31的采集角度的调节,提高对采集角度的控制准确度。

可以理解地,在另一些实施例中,第一活动关节33310、第二活动关节33320以及第三关节也可以不处于同一水平面内。

一些实施例中,活动部32包括活动面板320、第一连接部321、第二连接部322以及第三连接部323,第一连接部321、第二连接部322以及第三连接部323分别间隔设置于活动面板320,第一连接部321与第二空间连杆33312可转动连接并形成第一转动副,第二连接部322与第四空间连杆33322可转动连接并形成第二转动副,第六空间连杆33332与第三连接部323可转动连接并形成第三转动副。

从而使得第二空间连杆33312、第四空间连杆33322以及第六空间连杆33332能够分别相对活动面板320转动,以带动活动面板320与位于活动面板320上的采集部31转动。

可选地,考虑到第一转动副的轴线方向与第一活动关节33310的轴线方向之间的夹角呈钝角或锐角时,驱动力在经过第一空间连杆33311、第二空间连杆33312传递至活动面板320时,第一转动副或第二转动副会产生额外的受力,使得驱动力不能完全传递至活动面板320,基于此,第一转动副的轴线方向垂直于第一活动关节33310的轴线方向。

这样,驱动组件331在驱动第一空间连杆33311在带动第二空间连杆33312运动时,第二空间连杆33312将驱动组件331的驱动力通过第二连接部322完全或大致完全传递至活动面板320,以实现力最大化的传递,提高结构的传力效率,从而提高水下调查装置1的可靠性。

同理的,第二转动副的轴线方向垂直于第二活动关节33320的轴线方向,第三转动副的轴线方向垂直于第三活动关节33330的轴线方向,从而能够提高力传递的最大化,提供结构的传力效率,从而提高水下调查装置1的可靠性。

可选地,第一连接部321、第二连接部322以及第三连接部323分别相对活动面板320均匀分布,以使第一连接部321的轴线与第二连接部322、第三连接部323的轴线之间的夹角分别呈120°。从而能够使得调节支架333对活动面板320均匀支撑,以使活动面板320的运动更加平稳,同时调节支架333在带动活动面板320运动时整体更加灵活。

可以理解地,在另一些实施例中,第二连接部322与第一连接部321、第三连接部323的轴线之间的夹角也可以是其它角度,具体可根据实际需求设置,此处不做限制。

可选地,第一连接部321与第二空间连杆33312的连接方式、第二连接部322与第四空间连杆33322的连接方式以及第三连接部323与第六空间连杆33332的连接方式可为轴孔连接。

一种示例中,第一连接部321为设置于活动面板320的凹槽,第二空间连杆33312的一端设有与凹槽配合的凸柱,该凸柱伸入凹槽内并相对凹槽可转动,以实现第一连接部321与第二空间连杆33312的转动连接。

另一种示例中,第一连接部321为凸设于活动面板320的凸柱,第二空间连杆33312的一端设有与凸柱配合的凹槽,该凸柱伸入凹槽内并相对凹槽可转动,以实现第一连接部321与第二空间连杆33312的转动连接。

请结合图4和图5,一些实施例中,传动组件332包括第一齿轮对3321、第二齿轮对3322以及第三齿轮对3323,第一齿轮对3321包括啮合连接的第一主动轮和第一从动轮,第二齿轮对3322包括啮合连接的第二主动轮与第二从动轮,第三齿轮对3323包括啮合连接的第三主动轮和第三从动轮,第一主动轮、第二主动轮以及第三主动轮分别连接于驱动组件331,驱动组件331用于分别带动第一主动轮、第二主动轮以及第三主动轮转动,第一从动轮连接于第一空间连杆33311,第二从动轮连接于第三空间连杆33321,第三从动轮连接于第五空间连杆33331。

这样,通过齿轮传动将驱动组件331的动力传递至调节支架333,能够提高动力传递的可靠性和传动效率,同时通过设置齿轮的传动比,能够控制调节支架333的扭矩与转速,提高调节支架333的运动可靠性。

可选地,驱动组件331包括第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313,第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313分别电连接于电子舱10,第一驱动件3311的输出端连接于第一主动轮,第二驱动件3312的输出端连接于第二主动轮,第三驱动件3313的输出端连接于第三主动轮,第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313的输出端的轴线方向均平行于电子舱10的高度方向,且第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313可以同时工作也可以只运行其中的一个或两个。

这样,通过设置三个驱动件能够实现三个连杆组的分别或同时运动,以实现活动面板320相对不同方向的转动,从而有利于调节采集部31的采集角度。示例性的,当只有第一驱动件3311工作时,第一主动轮带动第一从动轮绕第一中心线转动,以带动第一空间连杆33311绕第一中心线转动,此时第二空间连杆33312在第一活动关节33310的限制下具有带动活动面板320绕第一中心线转动的运动趋势,但由于活动面板320在第一中心线的周向上受到第二连杆组3332和第三连杆组3333的牵制,使得第二空间连杆33312相对第一活动关节33310发生转动以带动活动面板320绕第二中心线转动,同时第二连杆组3332相对第二活动关节33320转动,第三连杆组3333相对第三活动关节33330转动,以使第二转动副与第三转动副分别沿第二中心线的方向向与第一连接部321运动方向的反向运动,以支撑活动面板320。当第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313向同一方向同时运动时,第一空间连杆33311、第三空间连杆33321以及第五空间连杆33331同时绕第一中心线转动,以带动第二空间连杆33312和第四空间连杆33322、第六空间连杆33332同时带动活动面板320绕第一中心线转动。

可选地,第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313的转速可以相同也可以不相同,具体可根据所需实现的不同运动形式而设置,此处不做限制。

可选地,第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313可分别为伺服电机、步进电机、舵机或无刷电机等,具体可根据实际需求设置,此处不做限制。

请结合图5、图8和图9,一些实施例中,传动组件332还包括中心轴3324和套设于中心轴3324外周的第一空心轴3325、第二空心轴3326以第三空心轴3327,中心轴3324的轴线方向平行于电子舱10的高度方向,第一空心轴3325连接于第一从动轮与第一空间连杆33311,第二空心轴3326连接于第二从动轮与第三空间连杆33321,第三空心轴3327连接于第三从动轮与第五空间连杆33331。从而能够使得第一连杆组3331、第二连杆组3332以及第三连杆组3333为同轴转动,以提高传动精度和传动效率,同时第一从动轮、第二从动轮以及第三从动轮能够独立转动,而不影响其他齿轮的工作,以有利于实现活动面板320的不同方向的转动。

可选地,第一空心轴3325、第二空心轴3326以及第三空心轴3327沿中心轴3324的径向向远离中心轴3324的方向依次排布,从而能够提高传动组件332的结构紧凑度,减小水下调查装置1的体积,同时避免三个空心轴在运动时发生干涉的情况,减少结构磨损。

可以理解地,在另一些实施例中,第一空心轴3325、第二空心轴3326以及第三空心轴3327也可以沿中心轴3324的轴线方向上依次排布,且第一空心轴3325、第二空心轴3326以及第三空心轴3327的轴径一致。

可选地,第一空间连杆33311的远离第一活动关节33310的一端设有第一连接环33314,第一连接环33314套设于第一空心轴3325的外周,第二空间连杆33312的远离第二活动关节33320的一端设有第二连接环33323,第二连接环33323套设于第二空心轴3326的外周,第三空间连杆33321的远离第三活动关节33330的一端设有第三连接环33333,第三连接环33333套设于第三空心轴3327的外周,沿中心轴3324的轴线方向上,第三从动轮与第三连接环33333位于第二从动轮与第二连接环33323之间,第二从动轮与第二连接环33323位于第一从动轮与第一连接环33314之间,即,自固定支架20指向脐带缆50的方向上,第一连接环33314、第二连接环33323以及第三连接环33333依次排布,从而能够有利于提高传动组件332的结构紧凑度,减小水下调查装置1的体积。

可选地,活动面板320的第一表面320a平行于地面,此时第一连接部321、第二连接部322以及第三连接部323位于同一水平面内,而由前述可知,自固定支架20指向脐带缆50的方向上,第一连接环33314、第二连接环33323以及第三连接环33333依次排布,基于此,第一空间连杆33311、第三空间连杆33321以及第五空间连杆33331的长度关系呈依次递增。从而既能确保第一活动关节33310、第二活动关节33320以及第三活动关节33330处于同一水平面内,又能确保传动组件332的结构紧凑性。

一些实施例中,第一连接环33314、第二连接环33323以及第三连接环33333的内壁均设有第一定位部,第一空心轴3325、第二空心轴3326以及第三空心轴3327的外周均设有第二定位部33250,第一定位部卡接于第二定位部33250,其中,第一定位部与第二定位部33250二者之一为凸起结构,二者另一为凹槽。

这样,通过第一定位部与第二定位部33250卡接,能够对第一连接环33314、第二连接环33323以及第三连接环33333的轴向进行限位,以确保第一空间连杆33311能够与第一空心轴3325同步转动,第三空间连杆33321与第二空心轴3326同步转动,第五空间连杆33331与第三空心轴3327同步转动,避免第一连接环33314相对第一空心轴3325转动导致结构传动出错的情况,从而提高水下调查装置1的结构可靠性。

可选地,该凸起结构可为凸点、凸块或凸条等,该凹槽对应设置为弧形槽、矩形槽或多边形槽等,具体可根据实际需求设置,此处不做限定。

示例性的,第一定位部为矩形槽,第二定位部33250为凸条,通过第一定位部与第二定位部33250配合,使得第一连接环33314相对第一空心轴3325的周向固定,以确保第一从动轮带动第一空心轴3325转动时,第一连接环33314能够带动第一空间连杆33311同步转动。

一些实施例中,沿中心轴3324的轴线方向上,第二空心轴3326与第一空心轴3325、第三空心轴3327之间分别设有第一套筒3328,第一空心轴3325与第二空心轴3326之间的第一套筒3328固定于第一空心轴3325的外周,第二空心轴3326与第三空心轴3327的第一套筒3328固定于第二空心轴3326的外周,从而能够沿中心轴3324的轴线方向上对第二空心轴3326、第三空心轴3327进行限位,避免空心轴在转动过程中发生碰撞或结构干涉的情况,提高传动组件332的结构可靠性。

可选地,中心轴3324连接于电子舱10,中心轴3324的外周还设有抵接于第一空心轴3325与电子舱10的第二套筒3329,从而沿中心轴3324的轴线方向上对第一空心轴3325进行限位。

可选地,中心轴3324沿其自身的轴线方向上设有贯通的空孔,电子舱10的电池通过电缆电连接于采集部31,且电缆穿设于中心轴3324的空孔,从而实现对采集部31的供电和信号传输。

为了便于阅读与理解,下面对水下调查装置1的采集角度调节的过程做简单说明和示例。

当需要调节采集部31沿中心轴3324的圆周方向上的采集角度时,第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313三者同时工作且转向相同。当第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313同时沿中心轴3324的圆周方向(即绕第一中心线)逆时针运动,且转速相同时,三者分别带动第一从动轮、第二从动轮以及第三从动轮同时绕中心轴3324的逆时针转动,第一从动轮、第二从动轮以及第三从动轮同时绕中心轴3324顺时针转动,以使第一空间连杆33311、第三空间连杆33321以及第五空间连杆33331同时绕第一中心线顺时针转动,以带动第二空间连杆33312和第四空间连杆33322、第六空间连杆33332同时顺时针转动,从而实现活动面板320绕第一中心线的顺时针转动;当第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313同时沿中心轴3324的圆周方向(即绕第一中心线)顺时针运动时,第二空间连杆33312和第四空间连杆33322、第六空间连杆33332同时带动活动面板320逆时针转动,以实现活动面板320绕第一中心线的顺时针转动。此时,活动面板320在转动前后的姿态保持一致,也即是说,活动面板320的第一表面320a在转动前平行于水底,在转动后依旧平行于水底。

可以理解地,当第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313同时向同一方向转动但转速不同时,活动面板320可以同时做多自由度的运动(同时绕第一中心线和第二中心线转动)。

当需要调节采集部31相对中心轴3324的轴线方向上的采集角度时,第一驱动件3311、第二驱动件3312以及第三驱动件3313三者之一或三者中的两个同时工作。以只有第一驱动件3311工作为例,定义自固定支架20指向脐带缆50的方向上逆时针转动的方向为逆时针方向,自固定支架20指向脐带缆50的方向上顺时针转动的方向为顺时针方向。通过第一驱动件3311的输出轴沿周向逆时针转动,以带动第一主动轮沿中心轴3324的圆周方向(即绕第一中心线)逆时针转动,第一从动轮随着第一主动轮的转动而发生顺时针转动,第一从动轮依次带动第一空心轴3325和第一连接环33314顺时针转动,从而带动第一空间连杆33311顺时针转动,此时第二空间连杆33312在第一活动关节33310的限制下具有带动活动面板320绕第一中心线转动的运动趋势,但由于活动面板320在中心轴3324的周向上受到第二连杆组3332和第三连杆组3333的牵制,使得第二空间连杆33312相对第一活动关节33310发生转动以带动活动面板320绕第二中心线转动,以使第一连接部321带动活动面板320向远离电子舱10的方向运动,同时第二连杆组3332相对第二活动关节33320转动,第三连杆组3333相对第三活动关节33330转动,以使第二转动副与第三转动副分别沿第二中心线的方向向与第一连接部321运动方向的反向运动,即第二连接部322与第三连接部323带动活动面板320向靠近电子舱10的方向运动,以支撑活动面板320,从而实现活动面板320绕第一中心线的转动;当第一驱动件3311的输出轴沿周向顺时针转动时,第一连接部321带动活动面板320向靠近电子舱10的方向运动,同时第二连接部322与第三连接部323带动活动面板320向远离电子舱10的方向运动,从而实现活动面板320绕第一中心线的转动。

以上仅为几种可选的示例运行方式,通过调节工作中的驱动件数量、启动时间、运动方向以及转速等参数,可以实现不同的运动方式,以实现采集部31不同的采集角度。

一些实施例中,采集部31包括摄像头和多个发光二极管,摄像头和多个发光二极管均设置于活动面板320的远离电子舱10的一侧,多个发光二极管均匀设置于摄像头的外周,以提高摄像头拍摄的亮度均匀性,活动面板320运动时,摄像头与多发光二极管同时运动,以确保采集角度调节时画面的亮度保持一致。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

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06120116507876