[發明專利]一種探測水下植物的航行器

有效

• 申請號: 202011278034.9
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112357028B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 黃曉鈺;陳淑玲;楊松林
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種探測水下植物的航行器，包括外形呈扁平魚雷式框架的密封外殼體(1)，該殼體的兩側設置有伸縮水翼(2)，所述伸縮水翼(2)的端部設置有云臺推進裝置(3)，外殼體(1)頭部下方安置機械手臂(4)，其特征在于，該航行器還包括拆卸式功能模塊分為固定模塊(5-1)和水下模塊(5-2)，固定模塊(5-1)安置于航行器體尾部空余部位，水下模塊(5-2)分布在航行器體中部兩側空余位置；

其中，所述固定模塊(5-1)呈矩形立方體狀分布在密封外殼體(1)尾端內，包含用于艙內監測的九軸姿態傳感器(5-6)、溫濕度傳感器(5-7)、超聲波流量傳感器(5-8)；

固定模塊(5-1)面板留有防水接插件孔，在防水接插件孔上下分別安置空心螺栓(5-4)，防水接插件(5-5)穿過防水接插件孔并通過螺栓固定，下方防水接插件直接連接STM32控制器(2-6)，面板上方的防水接插件(5-5)安裝對接端子公頭，并在傳感器接線處安裝對接端子母頭，當對接端子連接傳感器作用；

所述水下模塊(5-2)分布在密封外殼體(1)左右兩側，面板內嵌于密封外殼體(1)中，在密封外殼體(1)內部的防水接插件直接連接STM32控制器(2-6)，在其外部的防水接插件通過對接端子連接水下傳感器，包含有溫度傳感器(5-9)、PH傳感器(5-10)、濁度傳感器(5-11)、水深傳感器(5-12)、水下攝像頭(5-13)；

所述機械手臂(4)為剪取式可伸縮機械手臂，包括機械手(4-1)、機械外臂(4-2)、機械內臂(4-3)、防水舵機(3-4)、防水電機(4-4)，所述機械外臂(4-2)與機械內臂(4-3)皆呈空心圓柱狀，其圓柱內徑直徑大小與機械內臂(4-3)外徑直徑大小契合；所述機械外臂(4-2)尾端連接防水電機(4-4)并通過電機支架(2-4)固定在外殼頭部下端，其接線端連接STM32控制器(2-6)，另一端連接螺桿(2-5)貫徹機械手臂，通過電機作用達到伸縮效果。

2.根據權利要求1所述的一種探測水下植物的航行器，其特征在于，所述密封外殼體(1)其長寬比為2.4～3：1，長高比為3～5。

3.根據權利要求1所述的一種探測水下植物的航行器，其特征在于，機械手(4-1)由半圓鋸齒形作為上部分，碗狀作為下半部，并在機械手(4-1)尾部處通過防水舵機(3-4)與機械內臂(4-3)連接并進行控制。

4.根據權利要求1所述的一種探測水下植物的航行器，其特征在于，所述云臺推進裝置(3)分別設置于兩側的伸縮水翼上，當防水舵機(3-4)使其轉動到水平面時，導管螺旋槳正反轉，則可以達到輔助前進后退的效果，當防水舵機(3-4)使其轉動到z軸或是，xz平面內前后45度角時，可通過正反轉達到上浮下潛的效果；所述密封外殼體(1)的尾端也布置有一個云臺推進器，且尾部云臺推進裝置(3)位于艇體中線處，舵機使其在xy面轉動，當與x軸線重合時，其通過正反轉可達到前進后退的作用，當在xy面內左右45度角時，可通過正反轉可控制艇體左右轉動方向。

5.根據權利要求4所述的一種探測水下植物的航行器，其特征在于，所述云臺推進裝置(3)包括螺旋槳(3-1)、無刷電機(3-2)、導流罩(3-3)以及防水舵機(3-4)，所述防水舵機(3-4)帶動導管螺旋槳轉動，其尾部連接線與內部STM32控制器(2-6)通過延長線相連接，并由其控制防水舵機(3-4)通過舵盤(3-6)與導流罩(3-3)相連并固定；所述螺旋槳(3-1)和無刷電機(3-2)放置在導流罩(3-3)內部，無刷電機(3-2)固定在導流罩(3-3)后方內部，螺旋槳(3-1)與無刷電機(3-2)前端軸相連組成導管螺旋槳，同時無刷電機(3-2)后端連接線直接與STM32控制器(2-6)相連；通過STM32控制器(2-6)控制輸入指定指令，使得防水舵機(3-4)轉動角度帶動導管螺旋槳轉動，同時使無刷電機(3-2)作用，整個推進裝置進行推進。

6.根據權利要求4所述的一種探測水下植物的航行器，其特征在于，舵機支架(3-5)、舵盤(3-6)為支撐云臺部件，外掛在外翼(2-2)兩側云臺推進裝置，先由舵盤(3-6)安裝在防水舵機(3-4)齒輪上，并組合安置于舵機支架(3-5)上組成云臺裝置，并將組合完成的云臺裝置固定在伸縮水翼外側接觸面。