[發明專利]升力型高速海洋機器人

有效

• 申請號: 201611189141.8
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106741584B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 胡志強;劉開周;楊翊;衣瑞文;孫原
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B63B1/14
• 分類號: B63B1/14;B63B35/00;B63G8/00;B63H21/20
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本發明屬于海洋機器人技術領域，具體地說是一種升力型高速海洋機器人。包括主體、可折疊前翼、可折疊后翼、附體、主推進裝置及側推進裝置，其中主體的兩側對稱設有兩個附體，兩側附體通過可折疊前翼和可折疊后翼與主體連接，所述主體的艉部設有主推進裝置，兩側附體的艉部均設有側推進裝置，通過可折疊前翼和可折疊后翼的同步折疊和展開實現海洋機器人的水面航行和水下航行狀態的切換。本發明具有對自身衡重要求不高、可儲備較大浮力、上浮或下潛速度快、機動性能好等特點，具有良好的環境適應能力和載荷攜帶能力，可執行載荷運輸或投送、深海科考等任務。

技術領域

本發明屬于海洋機器人技術領域，具體地說是一種升力型高速海洋機器人。

背景技術

海洋機器人(Unmanned Maritime Vehicles，UMV)包括水下機器人(UnmannedUnderwater Vehicles，UUV)、水面機器人(Unmanned Surface Vehicles，USV)以及混合型海洋機器人(Hybrid Unmanned Maritime Vehicles，HUMV)。其中，水下機器人還可分為自主水下機器人(Autonomous Underwater Vehicles，AUV)與遙控水下機器人(RemotelyOperated Vehicles，ROV)?；旌闲秃Ｑ髾C器人被稱為“第四代”海洋機器人，包括自主水下機器人(AUV)與遙控水下機器人(ROV)的混合、水面機器人(USV)和水下機器人(UUV)的混合等，代表了當前海洋機器人的重要發展趨勢。兼具水下機器人水下隱蔽作業和水面機器人高速遠程等優點、擁有更優性能指標、更強作業能力和更高智能自主水平的混合型海洋機器人能夠執行遠距離載荷投送或運輸、水下搜救、海洋科考等使命任務，從而能夠大幅度提高海洋工程、科學考察、海洋軍事等領域無人化裝備的技術水平?？梢灶A見，更加先進的混合型海洋機器人將成為海洋機器人領域未來的主要發展方向和重要組成部分。

從水下機器人操縱性的角度來看，傳統的水下機器人的主體等大部分結構對水下機器人的操縱控制幾乎沒有貢獻，水下機器人的操縱幾乎完全依靠舵提供操縱面，并設置穩定翼作為水下機器人航行穩定性的必要輔助措施。這種傳統的水下機器人操縱系統最大的缺點是沒有充分利用占水下機器人絕大部分體積重量的主體來提供輔助操縱能力，從而導致水下機器人的操縱性能和機動性能出現瓶頸。尤其在下潛速度方面，傳統水下機器人在操作性能方面的瓶頸導致其下潛速度較慢。

從水下機器人的負載能力及方式來看，傳統的水下機器人負載能力很小，并且依賴于配重來實現衡重平衡并保持微正浮力。這種傳統的水下機器人對衡重參數要求嚴格，航行過程中必須嚴格保證重心與浮心的相對位置，一旦出現海水密度變化較大等情況導致浮力不夠或者衡重參數發生較大變化，則必須依靠拋載等被動方式來重新調整。這導致水下機器人無法適應不同海深、不同海域的海水密度變化，且負載能力有限，限制了水下機器人未來的發展及大范圍應用。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種升力型高速海洋機器人。該系統屬于混合型海洋機器人，可實現水面航行和水下航行兩種狀態，具有對自身衡重要求不高、可儲備較大浮力、上浮或下潛速度快、機動性能好等特點，并具有良好的環境適應能力和載荷攜帶能力，可執行載荷運輸或投送、深?？瓶嫉热蝿?。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種升力型高速海洋機器人，包括主體、可折疊前翼、可折疊后翼、附體、主推進裝置及側推進裝置，其中主體的兩側對稱設有兩個附體，兩側附體通過可折疊前翼和可折疊后翼與主體連接，所述主體的艉部設有主推進裝置，兩側附體的艉部均設有側推進裝置，通過可折疊前翼和可折疊后翼的同步折疊和展開實現海洋機器人的水面航行和水下航行狀態的切換。

所述主體和附體采用回轉體構型，所述可折疊前翼和可折疊后翼的剖面為倒置水翼型結構。