[實用新型]一種能源系統可變的開架式水下機器人實驗平臺

有效

• 申請號: 201420441292.8
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN204021233U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 張銘鈞;殷寶吉;王玉甲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種實驗平臺，具體地說是水下機器人實驗平臺。

背景技術

隨著陸地資源的日益減少，海洋資源的開發和利用對經濟增長起到越來越明顯的推動作用。水下機器人作為海洋開發的主要工具，工作在復雜多變的水下環境中，其安全性和可靠性至關重要。故障診斷和容錯控制技術是水下機器人安全性和可靠性的重要保證。水下機器人實驗平臺是故障診斷和容錯控制技術研究的重要組成部分，它對于水下機器人故障診斷和容錯控制技術的理論研究、實驗研究都具有重要的意義。

能源系統是水下機器人的重要組成部分，其構成取決于水下機器人的供電方式。水下機器人的供電方式主要有水上電源供電和水下電池艙供電兩種形式，各有優缺點。采用水上電源供電的水下機器人，如專利申請號為201210488586.1，名稱為《混合動力水下機器人》的專利，其采用水上控制箱通過電纜對水下機器人供電，可以連續作業，但是電纜會影響水下機器人的動力學性能，對某些故障診斷與容錯控制算法的實驗研究造成干擾。采用電池艙供電的水下機器人如CNKI數據庫刊登的“自主式水下機器人實驗平臺研制與實驗研究”設計的實驗平臺，排除了電纜對實驗研究的影響，但是連續作業時間有限。

實際上，在水下機器人實驗平臺的使用過程中，實驗內容不同，對水下機器人的功能需求也不同。在水下機器人的調試、電纜的影響可以忽略的實驗研究、電纜的影響不可忽略的初步實驗研究中，連續作業功能是主要需求，此時應采用水上電源供電方式；在電纜的影響不可忽略的最終實驗研究中，脫纜作業功能是主要需求，此時應采用水下電池艙供電方式。因此，對于經常變換實驗內容的水下機器人實驗平臺而言，只擁有某一固定形式的能源系統并不適宜。

發明內容

本實用新型的目的在于提供擁有兩套可供選擇的能源系統、結構調整容易的一種能源系統可變的開架式水下機器人實驗平臺。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型一種能源系統可變的開架式水下機器人實驗平臺，其特征是：包括框架、電子艙、推進器系統，框架包括左立板、右立板，左立板前端與右立板前端通過第一鋁棒、第二鋁棒、前方鋁相連，左立板后端與右立板后端通過第三鋁棒、第四鋁棒、后方鋁相連，前方鋁位于第一鋁棒和第二鋁棒之間，后方鋁位于第三鋁棒和第四鋁棒之間，在左立板和右立板的中部通過鋁板相連，前方鋁、后方鋁、鋁板位于同一高度，并將框架分割成上層和下層，電子艙位于框架上層左立板一側，電子艙通過第一鋼箍固定在前方鋁上，電子艙與前方鋁之間固定有V型塊，框架上層右立板一側與第一鋼箍對稱的位置上安裝第二鋼箍，第二鋼箍上安裝電力艙或電池艙，安裝在框架下層的推進器系統包括前側推、后側推、左主推、右主推、前垂推、后垂推，左主推和右主推安裝在鋁板的下方，前側推和后側推安裝在右立板上，前垂推和后垂推安裝在鋁板的前后兩側。

本實用新型還可以包括：

1、左立板和右立板的上端內側安裝U型螺栓，下端內側安裝調平鋼塊。

2、鋁板下側安裝有多普勒速度計，上側安裝有深度計，深度計與鋁板之間通過防水膠帶相連；電子艙、電力艙、電池艙的前端和后端分別安裝前端蓋和后端蓋，前端蓋上安裝導流罩，電力艙、電池艙的后端蓋上安裝有扁平水下連接器和圓形水下連接器。

3、前鋁板右側安裝前立柱，前立柱頂端安裝電子羅盤；后方鋁右側安裝后立柱，后立柱頂端固定天線。

本實用新型的優勢在于：

1、可以根據不同的實驗需求，選用最適宜的能源系統。

傳統的水下機器人只擁有水下電源供電、水下電池艙供電兩者之一的供電方式，但對于經常變換實驗內容的水下機器人實驗平臺而言，只擁有某一固定形式的能源系統并不適宜。本專利與傳統水下機器人不同，擁有兩套可供選擇的能源系統，可按不同實驗需求選用不同的供電方式，再根據選用的供電方式，安裝電池艙或者電力艙。

2、結構調整容易。

本實用新型專利通過鋼箍將電子艙、電力艙(或者電池艙)固定在水下機器人框架上層，當需要改變供電方式時，只需要旋松鋼箍，移走電力艙，換上電池艙，反之亦然，再旋緊鋼箍即可。各部件均采用微小型的獨立密封結構，各部件之間通過水密連接器進行連接，拆裝和重組容易。

3、供電電纜壓降小。

當采用水上電源供電時，本專利的水下機器人上安裝電力艙。電力艙內部裝有AC220V轉DC24V的電源模塊，AC220V與岸上市電相連，DC24V與電子艙相連。與《混合動力水下機器人》等專利采用岸上直流電源給水下機器人供電的方式相比，本實用新型專利的直流電源供電電纜短，電纜壓降小。