[發明專利]一種微型重力調節裝置

有效

• 申請號: 201911294906.8
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111017169B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 秦洪德;李鵬;高立陽;范文彬;馮睿
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B63G8/22;B63G8/26;B63B3/13;B63C11/52
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本發明提供的是一種微型重力調節裝置。包括兩個壓載水艙、兩套執行機構、密封艙和支撐框架；每套執行機構包括蠕動泵、氣囊、水泵與水艙連管、水泵與外部連管、氣囊與水艙連管，蠕動泵通過水泵與外部連管與外部水環境連通，蠕動泵通過水泵與水艙連管與壓載水艙連通，氣囊通過氣囊與水艙連管與壓載水艙連通；兩個氣囊之間通過氣囊連管連通；執行機構設置于支撐框架中，支撐框架中集成有電池艙與控制艙；壓載水艙支撐于支撐框架中的水艙支架上；壓載水艙、執行機構和支撐框架密封于密封艙中。本發明通過蠕動泵對壓載水艙水量進行精準調節，通過控制前后兩壓載水艙艙室內水的體積，實現對重力及重心位置的調節。

技術領域

本發明涉及的是一種水下機器人調節裝置，具體地說是一種仿生魚微型重力調節裝置。

背景技術

21世紀是海洋的世紀，隨著我國海洋強國的戰略不斷推進，我國在海洋資源探測與開發、海洋科學數據采集等領域對水下機器人的需求越來越大。傳統的遙控水下機器人(ROV)和自治式水下機器人(AUV)均采用螺旋槳推進，噪聲大，靈活性差，對于對操縱性及隱蔽性要求較高的海洋作業任務(海洋生物科學研究、海洋生態恢復與保護、深海養殖水質監測等)束手無策。以魚類為模仿對象的仿生機器魚充分發揮了魚類的優勢，機動性強、隱蔽性好，但其內部空間有限，缺乏有效的微型浮力/重力調節裝置，機器魚三維空間快速機動能力較弱。

仿生魚內部空間較小，對水密性要求較高，現有的重心調節裝置只能改變重心位置，難以實現機器魚在零航速時垂直面機動等特殊運動，亟需設計一款用于仿生機器魚的微型可精確控制的重力調節裝置來更好的提升機器魚三維空間的機動能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單易行，占用內部空間較小，對水密性要求較低的微型重力調節裝置。

本發明的目的是這樣實現的：

包括兩個壓載水艙、兩套執行機構、密封艙和支撐框架；每套執行機構包括蠕動泵、氣囊、水泵與水艙連管、水泵與外部連管、氣囊與水艙連管，蠕動泵通過水泵與外部連管與外部水環境連通，蠕動泵通過水泵與水艙連管與壓載水艙連通，氣囊通過氣囊與水艙連管與壓載水艙連通；兩個氣囊之間通過氣囊連管連通；執行機構設置于支撐框架中，支撐框架中集成有電池艙與控制艙；壓載水艙支撐于支撐框架中的水艙支架上；壓載水艙、執行機構和支撐框架密封于密封艙中。

本發明還可以包括：

1.密封艙的艙蓋通過密封膠圈密封，水泵與外部連管穿過一側密封艙蓋與水環境連通，另一側密封艙蓋與支撐框架相連，同時艙蓋與艙體間設有卡槽。

2.兩個氣囊在支撐框架內軸對稱布置，兩個蠕動泵在支撐框架內同軸布置且位于支撐框架軸線處。

3.所述的蠕動泵由驅動器、泵頭和軟管組成，流體可雙向流動。

4.所述的壓載水艙的頂部呈弧形，弧形邊緣頂端位置開有導氣孔，氣囊與水艙連管連接于導氣孔處，壓載水艙的底部開有導液孔，水泵與水艙連管連接于導液孔處。

5.壓載水艙安裝后與密封艙內壁緊密結合。

本發明提供了一種用于仿生機器魚的微型重力調節裝置，該裝置簡單易行，有效解決了內部空間較小、水密性要求較高的仿生機器魚重力調節問題。