[發明專利]一種1500米級混合驅動型水下滑翔機

在審

• 申請號: 202011492080.9
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112498634A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 王旭;史金波;譚智鐸;王瑾;鞠小龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B63G8/14;B63G8/22;B63G8/24
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發明屬于水下機器人領域，具體地說是一種1500米級混合驅動型水下滑翔機，包括滑翔機本體、主控制系統、浮力調節系統、俯仰調節系統、轉向調節系統、能源系統、導航通訊系統、緊急拋載系統和推進器系統；主控制系統控制浮力調節系統實現滑翔機浮力大小的調節；俯仰調節系統通過調整重心位置實現俯仰姿態調整；轉向調節體統通過調整轉向機構實現轉向運動；能源系統為滑翔機所有動作提供能量；導航通訊系統用于定位追蹤和數據傳輸；緊急拋載系統在滑翔機出現故障時保證回收；主控制系統控制推進器系統實現加速推進運動。本發明可廣泛適用于快速探測水域信息等應用。

技術領域

本發明屬于水下機器人領域，具體地說是一種1500米級混合驅動型水下滑翔機。

背景技術

海洋科學的研究一直是各國競爭的重點，水下滑翔機的快速發展，使我國在海洋研究中占據了一定的領先地位；但是大部分滑翔機的速度都受到了一定的限制，只靠浮力驅動的滑翔機速度只能達到1節左右。

發明內容

為了解決水下滑翔機速度方面的缺點，本發明的目的在于提供一種1500米級混合驅動型水下滑翔機。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括滑翔機本體、主控制系統、俯仰調節系統、浮力調節系統、轉向調節系統、能源系統、緊急拋載系統及推進器系統，其中滑翔機本體為模塊化設計，分為艏部艙段、俯仰艙段、固定翼艙段及艉部艙段，所述艏部艙段外掛有傳感器，所述主控制系統、俯仰調節系統及能源系統分別安裝于俯仰艙段，所述浮力調節系統安裝于艉部艙段內，所述轉向調節系統及推進器系統分別安裝在艉部艙段后的艉部端蓋上，該艉部端蓋上還安裝有緊急拋載系統；所述俯仰調節系統、浮力調節系統、轉向調節系統、緊急拋載系統及推進器系統分別與主控制系統相連。

其中：所述艏部艙段分別安裝有高度計、溫鹽深傳感器及DVL傳感器，該高度計、溫鹽深傳感器及DVL傳感器的連接線纜硫化在一起后形成單獨的接插件，并與所述主控制系統連接。

所述俯仰調節系統包括電機、蝸輪蝸桿組件A、齒輪、齒條、支撐方鋼、支撐環及拉桿，該支撐方鋼兩端分別連接有支撐環，兩端的所述支撐環通過拉桿連接后固接于所述俯仰艙段內，所述能源系統可相對滑動地套設在支撐方鋼上，該支撐方鋼上沿長度方向開設有矩形孔，所述齒條通過矩形孔置于支撐方鋼內并固定；所述電機安裝于能源系統上，輸出端通過所述蝸輪蝸桿組件A連接有齒輪，該齒輪與所述齒條嚙合。

所述浮力調節系統包括浮力電機、柱塞泵、內油囊組件、外油囊、隔膜泵、端蓋及連桿，該外油囊安裝在端蓋上，并浸沒于水下滑翔機所處的海水中，所述端蓋與艉部艙段上密封連接，所述內油囊組件通過連桿與端蓋相連，該連桿上安裝有固定板，所述浮力電機、柱塞泵及隔膜泵分別安裝于固定板上；所述外油囊與內油囊組件中的內油囊之間并聯兩條液壓管路，一條液壓管路上連接所述柱塞泵及僅能由內油囊向外油囊排油的單向閥，另一條液壓管路上連接所述隔膜泵及電磁開關閥；所述浮力電機驅動柱塞泵將液壓油由內油囊排入外油囊，進而增大浮力使水下滑翔機上浮，所述隔膜泵將液壓油由外油囊排回內油囊，進而減小浮力使水下滑翔機下潛。

所述轉向調節系統包括轉向電機、蝸輪蝸桿組件B、舵片、舵軸、電機固定座及穩定翼，該轉向電機通過電機固定座安裝于艉部艙段上，所述穩定翼固接在電機固定座上，所述轉向電機的輸出端通過蝸輪蝸桿組件B與舵軸相連，所述舵片的下端與舵軸連接，上端與所述穩定翼轉動連接。

所述舵軸與電機固定座轉動連接，所述蝸輪蝸桿組件B中的蝸桿與轉向電機的輸出端相連，蝸輪與所述舵軸連動，并與所述蝸桿嚙合。