[發(fā)明專(zhuān)利]用于水下航行器的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及應(yīng)用該機(jī)構(gòu)的航行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011179348.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112224368B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅兵;劉啟蒙;李維;崔維成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西湖大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B63G8/26
• 分類(lèi)號(hào): B63G8/26;B63C11/52
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

本發(fā)明公開(kāi)一種用于水下航行器的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及應(yīng)用該機(jī)構(gòu)的仿生魚(yú)，該重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括軸承支撐機(jī)架、滑動(dòng)導(dǎo)軌一和二、電機(jī)固定機(jī)架、電機(jī)、重物框、重物、絲杠、搖臂一、舵機(jī)一、絲杠運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、舵機(jī)二、搖臂二、滾動(dòng)軸承；電機(jī)固定在電機(jī)固定機(jī)架上，其輸出軸連接絲杠的一端，絲杠的另一端通過(guò)軸承支撐在滾動(dòng)軸承支撐機(jī)架上；絲杠運(yùn)動(dòng)平臺(tái)套設(shè)在絲杠上，滑動(dòng)導(dǎo)軌一和滑動(dòng)導(dǎo)軌二分別固定在絲杠運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的兩端；舵機(jī)一和舵機(jī)二也固定在絲杠運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，重物放置在重物框中，且重物框的兩側(cè)面通過(guò)短連桿插入滑動(dòng)導(dǎo)軌一和滑動(dòng)導(dǎo)軌二的圓弧形槽中，搖臂一和二對(duì)稱(chēng)布置，分別通過(guò)短連桿與重物框可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。該重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，重心調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下航行機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種用于水下航行器的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及應(yīng)用該機(jī)構(gòu)的航行器。

背景技術(shù)

隨著人類(lèi)對(duì)海洋開(kāi)發(fā)的不斷發(fā)展，水下航行器逐漸成為必不可少的工具，協(xié)助人類(lèi)開(kāi)展水下探測(cè)、水下考察、水下設(shè)備維護(hù)等工作。航行器的重心調(diào)節(jié)在水下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用，可以保持航行器的穩(wěn)定性，也可以改變航行器的運(yùn)動(dòng)方式。

目前大部分重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)只能實(shí)現(xiàn)單一方向重心調(diào)節(jié)，不能實(shí)現(xiàn)空間范圍內(nèi)重心自由調(diào)控。有的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在同時(shí)實(shí)現(xiàn)前后向重心移動(dòng)和垂直于前后向平面內(nèi)的重心偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)上結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大。

傳統(tǒng)滑翔機(jī)具有低功耗遠(yuǎn)距航行的能力，但是其運(yùn)動(dòng)路徑嚴(yán)重受限，在信息搜集方面，只能做全面粗糙的信息收集，無(wú)法針對(duì)具體細(xì)化點(diǎn)進(jìn)行高機(jī)動(dòng)信息收集，以及提高生存能力。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于水下航行器的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及應(yīng)用該機(jī)構(gòu)的航行器，具體技術(shù)方案如下：

一種用于水下航行器的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括滾動(dòng)軸承支撐機(jī)架、滑動(dòng)導(dǎo)軌一、滑動(dòng)導(dǎo)軌二、電機(jī)固定機(jī)架、電機(jī)、重物框、重物、絲杠、搖臂一、舵機(jī)一、絲杠運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、舵機(jī)二、搖臂二、滾動(dòng)軸承；

滾動(dòng)軸承固定機(jī)架和電機(jī)固定機(jī)架位于兩側(cè)，電機(jī)固定在電機(jī)固定機(jī)架上，電機(jī)的輸出軸連接絲杠的一端，絲杠的另一端通過(guò)滾動(dòng)軸承支撐在滾動(dòng)軸承支撐機(jī)架上；絲杠運(yùn)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)其中心開(kāi)設(shè)的螺紋通孔套設(shè)在絲杠上，滑動(dòng)導(dǎo)軌一和滑動(dòng)導(dǎo)軌二分別固定在絲杠運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的兩端；舵機(jī)一和舵機(jī)二也固定在絲杠運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，且分別位于滑動(dòng)導(dǎo)軌一和滑動(dòng)導(dǎo)軌二兩者的內(nèi)側(cè)；重物放置在重物框中，且重物框的兩側(cè)面上分別有一個(gè)短連桿，搖臂一的一端與舵機(jī)一固連，另一端與重物框的其中一個(gè)短連桿可轉(zhuǎn)動(dòng)連接；搖臂二的一端與舵機(jī)二固連，另一端與重物框的另一個(gè)短連桿可轉(zhuǎn)動(dòng)連接；兩個(gè)短連桿還分別插入滑動(dòng)導(dǎo)軌一和滑動(dòng)導(dǎo)軌二的圓弧形槽中。

進(jìn)一步地，其還包括滑動(dòng)導(dǎo)桿一和滑動(dòng)導(dǎo)桿二，滑動(dòng)導(dǎo)桿一的兩端分別穿過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌一和滑動(dòng)導(dǎo)軌二的上通孔固定在滾動(dòng)軸承支撐機(jī)架和電機(jī)固定機(jī)架上，滑動(dòng)導(dǎo)桿二的兩端分別穿過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌一和滑動(dòng)導(dǎo)軌二的下通孔固定在滾動(dòng)軸承支撐機(jī)架和電機(jī)固定機(jī)架上；滑動(dòng)導(dǎo)軌一和滑動(dòng)導(dǎo)軌二可在滑動(dòng)導(dǎo)桿一和滑動(dòng)導(dǎo)桿二上自由滑動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌一和滑動(dòng)導(dǎo)軌二的圓弧形槽的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足：當(dāng)重物框運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，其中心軸線(xiàn)位于豎直平面內(nèi)。

一種基于權(quán)利要求所述的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的仿生機(jī)器魚(yú)，該仿生機(jī)器魚(yú)還包括魚(yú)頭部、魚(yú)身體、尾鰭、背鰭、腹鰭、重力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、尾鰭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、展收電機(jī)一、展收電機(jī)二；其中，重力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位于魚(yú)頭部，所述重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位于魚(yú)身體，且重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的中軸線(xiàn)與魚(yú)身體的中軸線(xiàn)平行布置；尾鰭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于尾鰭前部；背鰭、腹鰭分別通過(guò)展收電機(jī)一、展收電機(jī)二與魚(yú)身體連接，且在展收電機(jī)一、展收電機(jī)二的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行展收。

一種應(yīng)用上述的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的水下航行器。

進(jìn)一步地，所述重物為航行器電池。

本發(fā)明的有益效果如下：