[發明專利]一種新型儲壓式水下運動物體姿態控制系統

有效

• 申請號: 201710162605.4
• 申請日: 2017-03-18
• 公開（公告）號: CN106741759B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 孫端晨;李斐然;周慶良
• 申請（專利權）人: 歐舶智能科技（上海）有限公司
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/22
• 代理公司: 上海卓陽知識產權代理事務所(普通合伙) 31262
• 代理人: 周春洪

本發明涉及一種新型儲壓式水下運動物體姿態控制系統，其設有主流管，所述的主流管前、后、左、右四個面上均設有吸水孔矩陣；主流管下方連接增壓管路的一端，增壓管路的另一端連接儲壓艙；所述的增壓管路從主流管至儲壓艙的方向上依次設有增壓泵和單向閥；所述的增壓泵連接壓差控制器；所述的儲壓艙上設有若干擴充口，擴充口通過橡膠軟管將執行機構與儲壓艙相連，所述的執行機構包括舵機和陶瓷閥，所述的舵機設有同步電機和同步電機控制器。本發明的系統僅通過改變執行機構的數量、安裝位置以及安裝方向就可以控制任意個維度的自由度，具有產生的推力大、姿態控制精確等優點，且結構體積小，能滿足水下運動物體姿態控制的小型化、集成化需求。

技術領域

本發明涉及水下運動物體姿態控制技術領域，具體地說，涉及一種新型的儲壓式水下運動物體姿態控制系統，尤其是針對小型水下運動物體的姿態控制系統。

背景技術

水下運動物體(如潛艇以及魚雷等)無論是在軍事，還是在人類生產生活中都有廣泛應用，而對其進行良好的姿態控制是水下運動物體能夠順利完成任務的重要前提和保障。

目前水下運動物體的姿態控制方式通常依靠螺旋槳推進器來實現。該種方式應用較為普遍，但是該方法要求在每一個被控維度上均安裝螺旋槳推進器，導致機器人結構較為龐大復雜，且成本較高。中國專利文獻CN201210255788.1，公開日2012.10.24，公開了一種載人深潛器節能型水下姿態控制系統，包括定深控制裝置、縱傾控制裝置，定深控制裝置包括耐壓水艙和浮力調整水艙，耐壓水艙的注水管路通過注水閥與通舷外水閥相接，耐壓水艙的排水管路通過排水閥經排水泵與通舷外水閥相接，浮力調整水艙的水管路通過浮力調整水閥與耐壓水艙的排水管路連通，同時耐壓水艙與壓縮空氣系統相連通；縱傾控制裝置包括首左、首右、尾左、尾右四個內部水艙，首左水艙經由氣壓分配儀與尾右水艙連通，首右水艙經由氣壓分配儀與尾左水艙連通；首左水艙通過左舷水管路與尾左水艙連通，首右水艙通過右舷水管路與尾右水艙連通。該發明能夠實現載人深潛器的水下深度穩定和縱傾平衡功能，滿足系統的節能要求。但該水下姿態控制系統并不適用于小型水下運動物體，且結構較復雜，調節靈活度欠佳。

目前還未見適用于小型水下運動物體，能靈活準確地控制其姿態，且占用水下運動物體內部空間少的控制系統。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種新型儲壓式水下運動物體姿態控制系統。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種儲壓式水下運動物體姿態控制系統，設有主流管，所述的主流管下方連接增壓管路的一端，所述的增壓管路的另一端連接儲壓艙；所述的增壓管路從主流管至儲壓艙的方向上依次設有增壓泵和單向閥；所述的增壓泵連接壓差控制器；所述的儲壓艙上設有若干擴充口，所述的擴充口通過軟管將執行機構與儲壓艙相連，所述的執行機構包括舵機和由舵機控制啟閉的閥門，所述的舵機設有同步電機和相應的同步電機控制器。

所述的閥門是陶瓷閥。

所述的軟管是橡膠軟管。

所述的擴充口數目為10個或10個以上。

所述的主流管的外壁上設有對稱分布的吸水孔。

所述的主流管的前、后、左、右四個面上均設有吸水孔矩陣。

所述的單向閥設于增壓管路和儲壓艙相連接的部位。

所述的儲壓艙為長方體狀、正方體狀或圓柱狀，但不僅限于此。

本發明的系統在工作的時候，水下運動物體會通過壓差控制器控制增壓泵將水壓入儲壓艙內，使儲壓艙內外的壓差保持恒定，當需要在某維度輸出力時，同步電機控制器控制同步電機將陶瓷閥打開一定角度，較大的壓力就會將儲壓艙內的水經陶瓷閥壓出并產生推力。其具體優點如下：