[0031] 在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0032] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033] 如附图1所示，一种水下观察用机器人（以下简称为“该机器人”），包括：基础组件、驱动组件和拍摄组件三部分组成。
[0034] 基础组件包括：防水壳体1、顶板2、支架3。顶板2固定安装在所述防水壳体1上，用于支撑拍摄组件；在所述防水壳底部设置有多个支架3，用于沉底后的支撑作用。
[0035] 驱动组件包括：平衡浮力腔4、平衡检测器5、无叶推进器6。在所述防水壳体1两侧分别设置有平衡浮力腔4，在两个平衡浮力腔4之间水平设置平衡检测器5，在两个平衡浮力腔4中间的防水壳体1内设置有至少两个无叶推进器6，分别位于机器人的前后两端。
[0036] 如附图2所示，所述平衡浮力腔4为刚性容器，在内部通过隔板分为至少两个小室401，且每个小室401内设置有一组电解装置；所电解装置包括：小室401、电解隔板402、阴极
403、阳极404、直流电源405、出水阀门406、出气阀门407。具体为：电解隔板402将小室401分为阴阳两个电解腔室，在被电解隔板402隔开的两个电解腔室底部分别设置有阴极403和阳极404，所述阴极403和阳极404与直流电源405相连接，在所述腔室底部设置有出水阀门
406，在所述腔室顶部设置有出气阀门407。当该机器人下沉时，从进水口603进水，排出空气，提高机器人的重量，完成下沉动作；当该机器人需要上浮时，将阴极403和阳极404直接与电源相连接，电解水，在两个电解腔室内产生大量氧气、氢气以及少量的氯气等气体，排出水，减小机器人重量完成上浮。上述电解水装置能够替代传统的压缩空气式气腔，大大的减小的该机器人的重量，提高了机器人的续航能力和扩大机器人的使用范围；而且不必再使用前频繁更换压缩空气储存罐，减小了机器人的准备时间，提高该机器人的可操控性。
[0037] 其中，所述平衡检测器5为一个水平放置的圆柱形玻璃管，在所述玻璃管内与留有一个气泡，且在所述玻璃管两端射着有光电感应器发生器和接收器。根据气泡在玻璃管中的位置，判断该机器人的整体平衡位置，然后通过调整平衡浮力腔4内每个小室401内气体的占比，调整机器人的重心，达到平衡状态。通过上述结构替代了传统的偏心轮改变重心的方式，进一步减低机器人的重量，提高了该机器人的续航能力和扩大机器人的使用范围。
[0038] 如附图3所示，所述无叶推进器6包括：腔体601、螺旋桨602、进水口603、排水通道604、出水缝隙605、导水件605a、旋转机构606。所述腔体601的截面为“8”字形，在所述腔体
601上半部分安装有螺旋桨602，所述螺旋桨602与三相异步电机连接，其中三相异步电机采用Y160L-2型号，进水口603设置在所述腔体601上半部分一侧，所述腔体601下半部分贯穿有一个呈圆台状的排水通道604，设置在所述排水通道604上的环形出水缝隙605，并与所述腔体601的上半部分相连接。如附图4所示，所述出水缝隙605处设置有圆弧形不规则的导水件605a，所述导水件605a的凸出部与所述出水缝隙605凹槽部相对应，留有预定间隙；且所述间隙大小为2～10cm。通过调整导水件605a的位置，可以扩大/缩小间隙距离。电机带动螺旋桨602旋转，驱动水流冲出水缝隙605排出，在排出过程中带动排水通道604内的水流运动，通过康达效应进行放大，提高排水量，扩大排水功率。传统螺旋桨602式推进器推动出的水流为螺旋形旋涡，水流湍急，水流对摄像组件拍照的影响较大，上述无叶式推进器推出的水流为相对平稳的平行水流，对摄像组件的拍照几乎无明显影响。
[0039] 其中，所述无叶推进器6的腔体601上半部固定连接有旋转机构606，如附图5所示，所述旋转机构606又包括：、第一圆盘606a、卡条606b、第二圆盘606c、分度齿606d。第一圆盘606a与步进电机相连接的，在所述圆盘上固定安装向外凸起且截面形状为“渐开线”的卡条
606b；第二圆盘606c垂直于所述第一圆盘606a且与所述腔体601上半部固定连接，在所述第二圆盘606c周围设置有多个分度齿606d，与所述卡条606b相啮合。步进电机接收脉冲信号，带动第一圆盘606a旋转预定圈数，其中，每当第一圆盘606a旋转一圈，卡条606b带动分度齿
606d旋转一格；以此调整第二圆盘606c和无叶推进器6的方向。上述结构能够控制无叶推进器6在360°旋转，有效提高推进的使用范围，减少传统机器人两侧需要安装多个改变方向用的推进器。
[0040] 拍摄组件，包括设置在所述顶板2上的摄像单元7，以及设置在所顶板2上的水下卤素灯8。 所述摄像单元7与顶板2之间通过角度调节器9连接，如附图6所示，所述角度调节器9包括：微型电机座901、固定框902、第一微型电机903、第一滚轮904、皮带905、第二滚轮
906、旋转支撑座907、第二微型电机908、齿轮组909。具体的，微型电机座901和固定框902固定安装在顶板2上，第一微型电机903采用42BYG250FC型号的步进电机，固定在所述微型电机座901上，第一滚轮904设置在所述固定框902内的一端且与所述第一微型电机903输出轴连接，第二滚轮906位于所述固定框902的另一端，与固定框902之间通过销轴连接，且通过皮带905与所述第一滚轮904相连接，旋转支撑座907与所述第二滚轮906固定连接，在所述旋转支撑座907一侧设置有第二微型电机908，摄像单元7设置在所述旋转支撑座907上，且通过个相互啮合齿轮组909与第二微型电机908输出相连接，其中，第二微型电机908采用
42BYG250FB型号的步进电机。第一微型电机903带动第二滚轮906转动，控制旋转支撑座907和摄像单元7沿着固定框902上销轴上下旋转，同时，第二微型电机908通过齿轮组909带动摄像单元7左右旋转。在保持该机器人不动的情况下，扩大拍摄角度。
[0041] 在进一步的实施例中，所述摄像单元7包括：高清摄像机，微光摄像机、红外热成像仪以及无线传输设备；所述高清摄像机，微光摄像机、红外热成像仪的摄像头并排设置与摄像单元7的框架上，在其外表面设置有透明亚克力耐压板材制成的密封外罩。其中，红外热成像仪可以在不影响被观察物的情况下，为机器人提供被观察物的基本情况信息。无线传输设备可以实时将观察信息传输至控制终端，同时，该机器人上也设置有储存模块，用于存储高清设置图片和视频。
[0042] 为了方便理解水下观察用机器人的技术方案，对其工作流程做出简要说明：
[0043] S1、将机器人放入指定待观察水域，平衡浮力腔4进水，下沉至预定高度，无叶推进器6驱动机器人前进；
[0044] S2、红外热成像仪采集相关数据，传输至控制终端，通过人工或智能操作，规划路径，将机器人驱动至指定位置或追踪指定鱼类；
[0045] S3、微调角度调节器9，调整摄像单元7，对准待拍摄的动植物、岩石或沉底船只等；
[0046] S4、对指定的观察对象，选取合适的摄像机进行观察；
[0047] S5、对于可曝光的待观察对象，采用高清摄像机配合卤素灯辅助光源，进行拍照或摄像，并直接通过无线传输设备传输至控制终端；
[0048] S6、任务完成后，排出平衡浮力腔4内的水，上浮至水面，回收机器人。
[0049] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
