[發明專利]一種水下航行器姿態調節裝置

在審

• 申請號: 202110355609.0
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113002741A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 尹云龍;辛愛學;范開國;王士昌;宋慶月
• 申請（專利權）人: 北京蔚海明祥科技有限公司
• 主分類號: B63G8/14
• 分類號: B63G8/14
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 鐘繼蓮

本發明公開了一種水下航行器姿態調節裝置,包括俯仰調節機構和橫滾調節機構，還包括前支撐板和后支撐板，所述俯仰調節機構包括電池模塊和俯仰電機，所述電池模塊設于前支撐板和后支撐板之間，所述俯仰電機固定在電池模塊上，其推桿與所述后支撐板固定，所述電池模塊隨所述推桿伸縮而在前支撐板和后支撐板之間移動；本申請通過將俯仰電機固定在電池模塊上，通過俯仰電機推桿的伸縮調整電池模塊的位置，從而改變水下航行器的俯仰姿態角，電池模塊既為整個裝置供電，又作為俯仰調節機構的配重，整體結構緊湊簡單。

技術領域

本發明涉及水下觀測與探測裝備技術領域，具體涉及一種水下航行器姿態調節裝置。

背景技術

水下滑翔機是利用自身重力和浮力進行交替變換實現鋸齒形運動的一種新型水下機器人，由于其具有低成本，大范圍和長時序對海洋進行觀測，被廣泛關注。姿態調節裝置作用是可以使水下滑翔機具有一定的位置控制能力和一定抗流能力，姿態調節裝置通過改變水下滑翔機重心的軸向位置來實現水下滑翔機的俯仰角控制，姿態調節裝置通過改變水下滑翔機重心的橫向位置使滑翔機產生橫滾角，來實現滑翔機的航向控制。

隨著水下滑翔機在海洋觀測與探測領域的不斷探索應用，水下滑翔機的小型化需求不斷擴大，微型低成本水下滑翔機可以實現遠大洋拋棄便攜式觀測、重點和特定海域偵測、快速部署空投偵測、大規模聲學集群觀測與探測等需求，而設計一種水下航行器用的低噪姿態調節裝置尤為重要。

目前已有的水下滑翔機姿態調節裝置一般都是將俯仰調節和橫滾調節耦合在一起結構比較復雜龐大，成本比較高，噪聲比較大不適合在水下航行器上使用。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種緊湊型和小型化的水下航行器姿態調節裝置。

本發明所采用的技術方案是：

一種水下航行器姿態調節裝置,包括俯仰調節機構和橫滾調節機構，還包括前支撐板和后支撐板，所述俯仰調節機構包括電池模塊和俯仰電機，所述電池模塊設于前支撐板和后支撐板之間，所述俯仰電機固定在電池模塊上，其推桿與所述后支撐板固定，所述電池模塊隨所述推桿伸縮而在前支撐板和后支撐板之間移動。

進一步，所述俯仰調節機構還包括光軸，所述光軸的兩端分別固定在前支撐板和后支撐板上，所述電池模塊活動套設在所述光軸上、且可沿光軸軸向移動。

進一步，所述橫滾調節機構固定在后支撐板上，其包括橫滾電機、齒輪組件和配重塊，所述橫滾電機的輸出軸與齒輪組件輸入端連接，所述配重塊偏心固定在齒輪組件上、并隨齒輪組件轉動。

進一步，所述橫滾調節機構還包括角度傳感器，該角度傳感器的檢測軸與所述齒輪組件連接，并隨齒輪組件轉動。

進一步，沿所述電池模塊周向間隔開設有四個光孔，所述光軸為四根，四根光軸分別穿過電池模塊上的光孔、其兩端分別與前支撐板和后支撐板固定。

進一步，所述俯仰電機采用微型直線伺服驅動器。

進一步，所述電池模塊包括前固定板、后固定板、電池組和拉桿，所述電池組夾持在前固定板和后固定板之間；拉桿為多根，多根拉桿沿電池組周向間隔設置，多根拉桿的兩端分別與對應的前固定板和后固定板連接拉緊，將電池組夾緊在前固定板、后固定板以及多根拉桿中間。

進一步，所述齒輪組件包括大齒輪和小齒輪，所述橫滾電機固定安裝在后支撐板上，其輸出軸與小齒輪連接，所述大齒輪安裝在后支撐板上、且與小齒輪嚙合，所述配重塊偏心固定在大齒輪上。

進一步，所述齒輪組件還包括旋變齒輪，該旋變齒輪對應于配重塊設置、且與大齒輪嚙合，所述角度傳感器的檢測軸與旋變齒輪連接。

進一步，所述大齒輪通過軸承裝配在軸承座上，軸承座與后支撐板固定連接。