一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，包括有機器人主體，所述機器人主體上設有漂浮空腔；所述漂浮空腔的頂部設有一個水孔和一個氣孔，所述水孔連接有水管，氣孔連接有氣管；所述漂浮空腔下方設有電路層，所述電路層下方設有通信腔；所述電路層設有數(shù)據(jù)收集電路，所述數(shù)據(jù)收集電路包括有數(shù)據(jù)處理單元，以及與數(shù)據(jù)處理單元分別信號連接的水溫傳感器、放射性同位素探測器、水質(zhì)探測器、用于與外界進行信號傳輸?shù)耐ㄐ叛b置；通過合理的設計，可以實現(xiàn)下沉式的探測，在需要探測地方下沉，然后實現(xiàn)探測，使得探測數(shù)據(jù)準確高效。
【專利說明】
一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，海洋或者湖水探測已經(jīng)成為水利部門的一項重要任務，這其中，很多探測方式僅僅是局限于取樣后在是實驗室中化驗，這種方式雖然成本低廉，但是效果不好，主要是因為，湖水以及海水中的水是流動的，湖中的環(huán)境也是處處不同，因此如果需要清楚的了解水中不同地點的環(huán)境的數(shù)據(jù)就需要研制出一種能潛入至水中的機器人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點，提供一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，包括有機器人主體，所述機器人主體上設有漂浮空腔;所述漂浮空腔的頂部設有一個水孔和一個氣孔，所述水孔連接有水管，氣孔連接有氣管;所述漂浮空腔下方設有電路層，所述電路層下方設有通信腔;所述電路層設有數(shù)據(jù)收集電路，所述數(shù)據(jù)收集電路包括有數(shù)據(jù)處理單元，以及與數(shù)據(jù)處理單元分別信號連接的水溫傳感器、放射性同位素探測器、水質(zhì)探測器、用于與外界進行信號傳輸?shù)耐ㄐ叛b置;所述水溫傳感器、放射性同位素探測器、水質(zhì)探測器均設于機器人主體外側(cè)壁上;所述通信裝置包括有通信芯片以及與之信號連接的通信天線，所述通信天線設于通信腔的頂部;所述水溫傳感器、放射性同位素探測器、水質(zhì)探測器分別將探測到的數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)處理單元后通過通信裝置將數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
[0005]其中，所述天線包括有柱體，所述柱體內(nèi)設置有多個天線層，每個天線層包括有一個通信振子。
[0006]其中，所述通信振子包括有PCB基板，所述PCB基板上設有呈上下對稱設置的微帶單元；
所述每個微帶單元包括有幾字形的主輻射臂，所述主輻射臂的一端垂直延伸出有第一延伸臂，所述主輻射臂的另一端垂直延伸出有第二延伸臂;所述第一延伸臂向第二延伸臂一側(cè)延伸出有六邊形的第一輻射帶，所述第二延伸臂向第一延伸臂一側(cè)延伸出有六邊形的第二輻射帶;第一輻射帶與第二輻射帶之間連設有第三延伸臂；
所述第一輻射帶的上下兩邊和第二輻射帶的上下兩邊均設有多個鏤空結(jié)構(gòu);每個鏤空孔包括有圓形主孔、從圓形主孔的頂端和低端分別向主孔中心延伸出的T形臂、從T形臂的兩個自由端向主孔中心一側(cè)延伸出的第一輻射臂、從主孔兩側(cè)分別向外設置的副孔、從副空自由端向外設置的弧形的弧形孔；
還包括有兩個設于PCB基板上的用于傳輸饋電信號的饋電孔，兩個饋電孔分別與T形臂饋電。
[0007]其中，每條邊上的所述鏤空結(jié)構(gòu)數(shù)量為5-8個。
[0008]其中，所述第一延伸臂和第二延伸臂均朝內(nèi)側(cè)斜向下延伸出有第二隔壁臂。
[0009]其中，所述第一延伸臂和第二延伸臂的自由端均向上延伸出有第二輻射臂。
[0010]其中，第一輻射臂遠離第一輻射帶的一側(cè)邊設有鋸齒狀結(jié)構(gòu)。
[0011]其中，第二輻射臂的內(nèi)側(cè)邊上設有鋸齒狀結(jié)構(gòu)。
[0012]其中，PCB基板位八邊形，且兩端通過固定臂與柱體相連。
[0013]其中，所述機器人主體底部還設有用于使機器人上升的螺旋槳；
其中，所述數(shù)據(jù)收集電路還包括有GPS定位裝置，所述GPS定位裝置與數(shù)據(jù)處理單元信號連接；
其中，所述數(shù)據(jù)收集電路還包括有存儲單元，所述存儲單元與數(shù)據(jù)處理單元信號連接；其中，所述數(shù)據(jù)收集電路還包括有視頻采集單元，所述視頻采集單元為攝像頭;視頻采集單元與數(shù)據(jù)處理單元信號連接。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:通過合理的設計，可以實現(xiàn)下沉式的探測，在需要探測地方下沉，然后實現(xiàn)探測，使得探測數(shù)據(jù)準確高效。
【附圖說明】
[00?5]圖1是本發(fā)明截面示意圖；
圖2是本發(fā)明的數(shù)據(jù)收集電路的原理框圖；
圖3是本發(fā)明的天線的截面圖；
圖4是本發(fā)明的通信振子的俯視圖；
圖5是本圖4的局部放大圖；
圖6是本天線的回波損耗測試圖；
圖7是本天線的隔離度性能測試圖；
圖8是本天線2.4GHz時的方向圖；
圖9是本天線5.0GHz時的方向圖；
圖1至圖9中的附圖標記說明:
1-機器人主體；11-漂浮空腔；12-電路層；13-螺旋槳；14-通信天線；21-水溫傳感器；22-放射性同位素探測器;23-水質(zhì)探測器;24-視頻采集單元;3-水管;4-氣管；a-柱體;a 1-PCB基板；
bl-主輻射臂;b21-第一延伸臂;b22-第二延伸臂;b31-第一輻射帶;b32-第二輻射帶；b4-第三延伸臂;b5-第二隔壁臂;b6-第二輻射臂；
b7-圓形主孔;b71-副孔;b72-弧形孔;b8-T形臂;b81-第一輻射臂。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明，并不是把本發(fā)明的實施范圍局限于此。
[0017]如圖1至圖9所示，本實施例所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，包括有機器人主體I，所述機器人主體I上設有漂浮空腔11;所述漂浮空腔11的頂部設有一個水孔和一個氣孔，所述水孔連接有水管3，氣孔連接有氣管4;所述漂浮空腔11下方設有電路層12，所述電路層12下方設有通信腔;所述電路層12設有數(shù)據(jù)收集電路，所述數(shù)據(jù)收集電路包括有數(shù)據(jù)處理單元，以及與數(shù)據(jù)處理單元分別信號連接的水溫傳感器21、放射性同位素探測器22、水質(zhì)探測器23、用于與外界進行信號傳輸?shù)耐ㄐ叛b置;所述水溫傳感器21、放射性同位素探測器22、水質(zhì)探測器23均設于機器人主體I外側(cè)壁上;所述通信裝置包括有通信芯片以及與之信號連接的通信天線14，所述通信天線14設于通信腔的頂部;所述水溫傳感器21、放射性同位素探測器22、水質(zhì)探測器23分別將探測到的數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)處理單元后通過通信裝置將數(shù)據(jù)發(fā)射出去；當需要下沉的時候，將機器人防止相應水中，并且在水管3中注水，注水后漂浮空腔11內(nèi)會因為進水而下沉，當需要上升時，則只要在氣管4內(nèi)加壓進氣，將水從水管3中排出即可，機器人便會上浮;通過合理的設計，可以實現(xiàn)下沉式的探測，在需要探測地方下沉，然后實現(xiàn)探測，使得探測數(shù)據(jù)準確高效。
[0018]本實施例所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，所述天線包括有柱體a，所述柱體a內(nèi)設置有多個天線層，每個天線層包括有一個通信振子。所述通信振子包括有PCB基板al，所述PCB基板al上設有呈上下對稱設置的微帶單元;所述每個微帶單元包括有幾字形的主福射臂bl，所述主福射臂bI的一端垂直延伸出有第一延伸臂b21，所述主福射臂bl的另一端垂直延伸出有第二延伸臂b22;所述第一延伸臂b21向第二延伸臂b22—側(cè)延伸出有六邊形的第一輻射帶b31，所述第二延伸臂b22向第一延伸臂b21—側(cè)延伸出有六邊形的第二輻射帶b32;第一輻射帶b31與第二輻射帶b32之間連設有第三延伸臂b4;所述第一輻射帶b31的上下兩邊和第二輻射帶b32的上下兩邊均設有多個鏤空結(jié)構(gòu);每個鏤空孔包括有圓形主孔b7、從圓形主孔b7的頂端和低端分別向主孔中心延伸出的T形臂b8、從T形臂b8的兩個自由端向主孔中心一側(cè)延伸出的第一輻射臂b81、從主孔兩側(cè)分別向外設置的副孔b71、從副空自由端向外設置的弧形的弧形孔b72;還包括有兩個設于PCB基板al上的用于傳輸饋電信號的饋電孔，兩個饋電孔分別與T形臂b8饋電。通過大量的微帶電路結(jié)構(gòu)設計，以及大量的仿真試驗和參數(shù)調(diào)整下，最終確定了上述天線結(jié)構(gòu);本天線在將多個天線層同時饋電耦合后，其在2.4GHz和5.0GHz表現(xiàn)出優(yōu)異電氣性能，具體如圖6，在該頻段附近帶寬下平均達到9.65dBi;而其他電氣性能也有較為優(yōu)異的結(jié)果，其回波損耗在2.4-2.48GHz頻段以及5.15-5.875GHz頻段的回波損耗均優(yōu)于-15dB;如圖7，隔離度在2.4-2.48GHz和5.15-5.875GHz頻段的隔離損耗都優(yōu)于-20dB。證明該天線本身具備較好的性能；另外，本天線其方向性也好，如圖8和圖9所示，其兩個頻率下均為全向性天線。因此，其可以使得機器人在管道I中傳輸信號時能更加穩(wěn)定和高效準確。
[0019]本實施例所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，每條邊上的所述鏤空結(jié)構(gòu)數(shù)量為5-8個。本實施例所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，所述第一延伸臂b21和第二延伸臂b22均朝內(nèi)側(cè)斜向下延伸出有第二隔壁臂b5。輻射臂。本實施例所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，第一輻射臂b81遠離第一輻射帶b31的一側(cè)邊設有鋸齒狀結(jié)構(gòu)。本實施例所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，第二輻射臂b6的內(nèi)側(cè)邊上設有鋸齒狀結(jié)構(gòu)。本實施例所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，PCB基板al位八邊形，且兩端通過固定臂與柱體a相連。通過多次試驗發(fā)現(xiàn)，如果符合上述規(guī)格，天線的性能將更加優(yōu)化，尤其在回波損耗方面，其回波損耗在2.4-2.48GHz頻段以及5.15-5.875GHz頻段的回波損耗均優(yōu)于-17dB0
[0020]所述機器人主體I底部還設有用于使機器人上升的螺旋槳13;螺旋槳13可以幫助機器人下沉或者上升，使得機器人的使用更加方便。
[0021]所述，所述數(shù)據(jù)收集電路還包括有GPS定位裝置，所述GPS定位裝置與數(shù)據(jù)處理單元信號連接;可以方便定位機器人位置，方便尋找。
[0022]其中，所述數(shù)據(jù)收集電路還包括有存儲單元，所述存儲單元與數(shù)據(jù)處理單元信號連接;存儲單元與中央處理器信號連接;可以隨時記錄探測信號，進行備份，防止數(shù)據(jù)丟失。
[0023]其中，所述數(shù)據(jù)收集電路還包括有視頻采集單元24，所述視頻采集單元24為攝像頭;視頻采集單元24與數(shù)據(jù)處理單元信號連接。可以方便的采集水底的視頻數(shù)據(jù)。
[0024]本實施了僅僅是一個較佳實施例，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專利申請的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，其特征在于:’包括有機器人主體(I)，所述機器人主體(I)上設有漂浮空腔(11);所述漂浮空腔(11)的頂部設有一個水孔和一個氣孔，所述水孔連接有水管(3)，氣孔連接有氣管(4);所述漂浮空腔(11)下方設有電路層(12)，所述電路層(12)下方設有通信腔;所述電路層(12)設有數(shù)據(jù)收集電路，所述數(shù)據(jù)收集電路包括有數(shù)據(jù)處理單元，以及與數(shù)據(jù)處理單元分別信號連接的水溫傳感器(21)、放射性同位素探測器(22)、水質(zhì)探測器(23)、用于與外界進行信號傳輸?shù)耐ㄐ叛b置;所述水溫傳感器(21)、放射性同位素探測器(22)、水質(zhì)探測器(23)均設于機器人主體(I)外側(cè)壁上;所述通信裝置包括有通信芯片以及與之信號連接的通信天線(14)，所述通信天線(14)設于通信腔的頂部；所述水溫傳感器(21)、放射性同位素探測器(22)、水質(zhì)探測器(23)分別將探測到的數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)處理單元后通過通信裝置將數(shù)據(jù)發(fā)射出去； 所述數(shù)據(jù)收集電路還包括有視頻采集單元(24)，所述視頻采集單元(24)為攝像頭;視頻采集單元(24)與數(shù)據(jù)處理單元信號連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，其特征在于:所述天線包括有柱體(a)，所述柱體(a)內(nèi)設置有多個天線層，每個天線層包括有一個通信振子。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，其特征在于:所述通信振子包括有PCB基板(al)，所述PCB基板(al)上設有呈上下對稱設置的微帶單元； 所述每個微帶單元包括有幾字形的主輻射臂(bl)，所述主輻射臂(bl)的一端垂直延伸出有第一延伸臂(b21)，所述主輻射臂(bl)的另一端垂直延伸出有第二延伸臂(b22);所述第一延伸臂(b21)向第二延伸臂(b22)—側(cè)延伸出有六邊形的第一輻射帶(b31)，所述第二延伸臂(b22)向第一延伸臂(b21)—側(cè)延伸出有六邊形的第二輻射帶(b32);第一輻射帶(b31)與第二輻射帶(b32)之間連設有第三延伸臂(b4); 所述第一輻射帶(b31)的上下兩邊和第二輻射帶(b32)的上下兩邊均設有多個鏤空結(jié)構(gòu);每個鏤空孔包括有圓形主孔(b7)、從圓形主孔(b7)的頂端和低端分別向主孔中心延伸出的T形臂(b8)、從T形臂(b8)的兩個自由端向主孔中心一側(cè)延伸出的第一輻射臂(b81)、從主孔兩側(cè)分別向外設置的副孔(b71)、從副空自由端向外設置的弧形的弧形孔(b72); 還包括有兩個設于PCB基板(al)上的用于傳輸饋電信號的饋電孔，兩個饋電孔分別與T形臂(b8)饋電。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，其特征在于:每條邊上的所述鏤空結(jié)構(gòu)數(shù)量為5-8個。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，其特征在于:所述第一延伸臂(b21)和第二延伸臂(b22)均朝內(nèi)側(cè)斜向下延伸出有第二隔壁臂(b5)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，其特征在于:所述第一延伸臂(b21)和第二延伸臂(b22)的自由端均向上延伸出有第二輻射臂(b6)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，其特征在于:第一輻射臂(b81)遠離第一輻射帶(b31)的一側(cè)邊設有鋸齒狀結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，其特征在于:第二輻射臂(b6)的內(nèi)側(cè)邊上設有鋸齒狀結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可攝影的水利數(shù)據(jù)收集機器人，其特征在于:PCB基板(al)位八邊形，且兩端通過固定臂與柱體(a)相連。
【文檔編號】B63C11/52GK105928497SQ201610252452
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】歐志洪
【申請人】歐志洪