水下陡坡运动平台及水下检测机器人技术领域
本发明涉及的是一种水下作业设备，具体的说是一种水下陡坡运动平台
及基于该水下陡坡运动平台的水下检测机器人。
背景技术
水下检测设备，作为一种能够在水下进行作业的设备，可用于检测水下的
某些混凝土面的渗漏、开裂等缺陷。由于在检测过程中，难免会遇到坡面的情
况，所以当检测设备在对坡面进行检测时，检测设备就需要沿着这些坡面进行
运动，而现有的检测设备一般都是轮式或者履带式结构，所以一旦遇到坡面的
角度较大，例如：在检测大坝的坝面时，由于大坝的坝面不但坡度较大，而且
还会有泥沙、青苔等杂物，从而会严重降低这些检测设备在坡面上的摩擦系数，
导致检测设备随着坡度的加大渐失去抓地力，最终从坡面上滑落下来无法完成
检测。
为了解决上述的技术缺陷，现有的做法是通过在检测设备上增加吸盘，通
过吸盘的吸力来吸住坡面，但是在实际使用时发现，由于绝大部分的坡面一般
都是不平整的，所以导致吸盘在对坡面进行吸附时，不断的会有水进入吸盘内，
从而影响吸盘的吸力，最终也会造成检测设备的滑落。并且，由于吸盘在工作
时，一般都是通过内部的水泵不断向外部抽水来完成对坡面的吸附，所以在吸
附时往往扬起大量的砂石，造成水体浑浊，严重影响检测设备的成像质量。
所以，为了确保检测设备能够在具备良好成像质量的同时，又能够完成在
坡面上的正常运动是目前所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水下陡坡运动平台，使得检测设备能够在具备良
好成像质量的同时，又能够在坡面上进行正常运动，不会出现滑落的现象。
为了实现上述目的，本发明的实施方式设计了一种水下陡坡运动平台，包含
平台本体、支撑所述平台本体并用于驱动所述平台本体在陡坡的坡面进行运动
的运动机构、驱动所述运动机构的驱动装置、设置在所述平台本体上对所述平
台本体施加下压力的推进器；
其中，所述推进器对所述平台本体施加的下压力的方向与所述平台本体在
所述陡坡的坡面之间成一夹角，且所述夹角的角度为45至90度。
另外，本发明的实施方式还提供了一种水下检测机器人，该水下检测机器
人包含如上所述的水下陡坡运动平台。
本发明的实施方式相对于现有技术而言，由于整个运动平台是由平台本体、
运动机构、驱动装置和推进器组成，且推进器是设置在平台本体上的，用于对
平台本体施加下压力，从而使得平台本体在沿坡面进行运动时，始终会被牢牢
的按在坡面上，以防止带有平台本体的检测机器人从坡面上出现滑落的现象，
同时也不会引起水下砂石扬起的现象，从而确保了检测机器人具有良好的成像
效果，并同时保证了检测机器人具有良好的运动可靠性，为检测作业提供稳定
的搭载条件。
进一步的，所述夹角的角度为90度。从而确保了推进器对平台本体施加的
下压力与平台本体所在陡坡的坡面是相互垂直的，使得平台本体在沿坡面进行
运动时，始终会被牢牢的按在坡面上，进一步防止了带有平台本体的检测机器
人从坡面上出现滑落的现象。
进一步的，所述推进器向所述平台本体施加的下压力正对所述平台本体的
中心。从而使得平台本体所受到的下压力主要是集中在平台本体的中心位置，
以保证整个平台本体的受力是从中心向四周分散的，受力较为均匀，避免了平
台本体因某一处的受力过大而导致平台本体的其他部位在坡面上出现翘起的现
象。
进一步的，所述推进器为水下推进器，并且为了满足不同检测机器人的结
构设计，所述水下推进器可设置在所述平台本体的内部或者外部。由于水下推
进器是通过内部螺旋桨桨叶的旋转，将水从桨叶的吸入面吸入，从排出面排出，
利用水的反作用力对平台本体施加下压力，进而将平台本体牢牢的定位在坡面
上，避免运动平台从坡面上出现滑落的现象。
进一步的，当所述水下推进器设置在所述平台本体的内部时，所述平台本
体的内部有部分形成用于容纳所述推进器并与外界连通的排水区。从而使得运
动平台具有更高的集成度，并使得推进器对平台本体的推力更为直接、有效。
进一步的，所述运动机构包含N个设置在所述平台本体上的车轮；其中，
所述N为大于1的自然数，且各车轮分别设置在所述平台本体的四周对所述平
台本体进行支撑。从而使得本发明的运动平台为一个轮式的运动平台，且车轮
的数量可根据平台本体的具体结构进行相应的增加或减少，以保证整个运动平
台在沿坡面进行运动时的稳定性。
或者，所述运动机构包含对称设置在所述平台本体任意相对两侧的履带传动
装置；其中，所述履带传动装置至少包含M个传动轮和连接各传动轮的环状履
带，所述M为大于1的自然数，且至少有一个传动轮为与所述驱动装置连接并
带动所述环状履带进行运动的主动轮。
进一步的，所述驱动装置为电机。
进一步的，所述水下陡坡运动平台还包含设置在所述平台本体上的摄像机、
探照光源和机械手。从而使得检测机器人具备了水下摄像、光照、坡面的维修
和采样的功能。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的水下陡坡运动平台的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为本发明第一实施方式的水下陡坡运动平台在陡坡坡面上的行走示意
图；
图4为本发明第二实施方式的水下陡坡运动平台的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的
各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发
明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，
即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现
本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种水下陡坡运动平台，如图1和图2所示，包
含平台本体1、支撑平台本体1并用于带动平台本体1在陡坡的坡面3进行运动
的运动机构、驱动运动机构的驱动装置、设置在平台本体1上对平台本体1施
加下压力的推进器2。其中，推进器2对平台本体1施加的下压力的方向与平台
本体1所在陡坡的坡面3之间成一夹角，且该夹角的角度为45至90度。
通过上述内容不难发现，由于整个运动平台是由平台本体1、运动机构、驱
动装置和推进器2组成，且推进器2是设置在平台本体1上的，用于对平台本
体1施加下压力，从而使得平台本体1在沿坡面3进行运动时，始终会被牢牢
的按在坡面3上，以防止带有平台本体1的检测机器人从坡面3上出现滑落的
现象，同时也不会引起水下砂石扬起的现象，从而确保了检测机器人具有良好
的成像效果，并同时保证了检测机器人具有良好的运动可靠性，为检测作业提
供稳定的搭载条件。
具体的说，在本实施方式中，推进器2对平台本体1施加的下压力的方向
与平台本体1所在陡坡的坡面3之间所成的夹角的角度为90。且推进器2对平
台本体1施加的下压力与平台本体1所在陡坡的坡面3是相互垂直的，从而进
一步确保了平台本体1在沿坡面3进行运动时，始终会被牢牢的按在坡面3上，
以防止带有平台本体1的检测机器人从坡面3上出现滑落的现象。需要说明的
是，在本实施方式中，推进器2对平台本体1施加的下压力的方向与平台本体1
所在陡坡的坡面3之间所成的夹角的角度仅为90度为例进行说明，而在实际的
应用过程，也可对推进器安装角度进行调整，只需保证推进器2绝大部分的推
力是施加在平台1上即可实现平台本体1在坡面上的运动。
另外，值得一提的是，推进器2是设置在平台本体1的中心位置，并且整
体垂直于平台本体1，从而使得推进器2向平台本体1施加的下压力能够正对平
台本体1的中心，以确保平台本体1所受到的下压力主要是集中在平台本体1
的中心位置，以保证整个平台本体1的受力是从中心向四周分散的，受力较为
均匀，避免了平台本体1因某一处的受力过大而导致平台本体的其他部位在坡
面上出现翘起的现象。
例如，如图3所示，该陡坡的坡面3的倾角为B为40度，所以当平台本体
1沿着坡面3进行运动时，平台本体1会在坡面3的倾角作用下顺势带动推进器
2一同发生倾斜，由于推进器2是垂直固定在平台本体1的中心位置处的，所以
使得推进器2施加在平台本体1上的下压力F始终是与平台本体1所在陡坡的
坡面3是相互垂直的，以此实现平台本体1在陡坡坡面3上的运动。需要说明
的是，在本实施方式中陡坡的坡面倾角，在本实施方式中仅以40度为例进行说
明，而在实际的应用过程中，该坡面的倾角一般在0至90度之间，通过增加或
降低推进器2的推力即可实现整个运动平台在不同坡面上的行走。
另外，值得一提的是，在本实施方式中，推进器2为水下推进器，并且为了
满足不同平台本体1的结构设计，推进器2可设置在平台本体1的内部或者外
部。由此不难看出，由于水下推进器主要是通过内部螺旋桨桨叶的旋转，将水
从桨叶的吸入面吸入，从排出面排出，利用水的反作用力对平台本体施加下压
力，进而将平台本体牢牢的定位在坡面3上，从而避免了本实施方式的运动平
台从坡面3上出现滑落的现象。
并且，需要说明的是，如图1和图2所示，在本实施方式中，推进器2是设
置在平台本体1的内部的，而平台本体1的内部有部分形成用于容纳推进器2
并与外界连通的排水区。从而使得运动平台具有更高的集成度，并使得推进器2
对平台本体1的推力更为直接、有效，进一步提高了整个运动平台在坡面3上
的抓地力。
此外，上述所提到的运动机构包含多个设置在平台本体1上的车轮4。且各
车轮4分别设置在平台本体1的四周对平台本体1进行支撑，而驱动装置采用
的是电机5。
具体的说，在本实施方式中，该电机5的主轴与车轮4进行固定连接，通过
电机5来驱动车轮4进行旋转。并且，需要说明的是，如图1所示，车轮4共
设有四个且两两对称设置，而电机5的个数可以是多个或者也可采用一个，而
在本实施方式中，电机5设有四个与车轮4的个数相同，且每台电机5分别用
于驱动一个车轮4，从而使得各车轮4的动作是相互独立的，以保证整个运动平
台能够在坡面3上获得更大的抓地力。并且，车轮4的数量还可根据平台本体1
的具体结构进行相应的增加或减少，以保证整个运动平台在沿坡面3进行运动
时的稳定性。并且，为了方便对推进器2和各电机5进行控制，如图1所示，
还可在平台本体1上设置驱动仓6和控制仓11，以实现整个运动平台在坡面3
上的正常运动。
另外，为了能够对使得本实施方式的运动平台具备对坡面的检测功能，可在
平台本体1上设置摄像机8、探照光源9和机械手10。从而使得本实施方式的
检测机器人还同时具备了水下摄像、光照、坡面的维修和采样的功能。
本发明的第二实施方式涉及一种水下陡坡运动平台，第二实施方式与第一实
施方式大致相同，其主要区别在于：在本实施方式中，如图4所示，运动机构
包含对称设置在平台本体1任意相对两侧的履带传动装置7。
具体的说，该履带传动装置7包含多个传动轮7-1和连接各传动轮7-1的环
状履带7-2，且至少有一个传动轮7-1为与驱动装置连接并带动环状履带7-2进
行运动的主动轮。
通过上述内容不难发现，由于本实施方式的运动机构采用的是履带传动装
置，通过履带传动装置的环状履带7-2可增大运动机构与坡面3之间的接触面
积，从而进一步提高了整个运动平台在坡面3上的抓地力，防止了运动平台从
坡面3上出现滑落的现象。
本发明的第三实施方式涉及一种水下检测机器人，该水下检测机器人包含如
第一或第二实施方式中任意一项所述的水下陡坡运动平台。
通过上述内容不难发现，由于整个运动平台是由平台本体1、运动机构2、
驱动装置和推进器2组成，且推进器2是设置在平台本体1上的，用于对平台
本体1施加下压力，且推进器2对平台本体1施加的下压力与平台本体1在坡
面3上的运动路径是相互垂直的，从而使得平台本体1在沿坡面3进行运动时，
始终会被牢牢的按在坡面3上，以防止带有平台本体1的检测机器人从坡面3
上出现滑落的现象，同时也不会引起水下砂石扬起的现象，从而确保了检测机
器人具有良好的成像效果。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实
施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本
发明的精神和范围。