[發(fā)明專利]波浪能續(xù)航型蝠鲼式AUV

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110397938.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113815820A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鵬;王佳茂;李澤華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南大學(xué)
• 主分類號(hào): B63C11/52
• 分類號(hào): B63C11/52;H02N2/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的波浪能續(xù)航型蝠鲼式AUV，其特征在于：機(jī)器魚主體板，主體板外形為仿蝠鲼外形的流線形主要包括了：抽水泵（1）、電機(jī)固定夾（2）、電機(jī)（3）、沉浮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、連接單元（5）、固定電源（6）、儲(chǔ)水倉(cāng)（7）、控制纜線、螺孔和減速器；安裝平臺(tái)（8）由較厚的剛性鋁板加工而成，其上陣列排列）螺孔，用于安裝電機(jī)（3）和固定電源（6）、和控制線纜并安裝形成電路；在安裝平臺(tái)（8）上設(shè)計(jì)安裝了沉浮調(diào)節(jié)裝置；在柔性波動(dòng)胸鰭推進(jìn)機(jī)構(gòu)的部分主要包括了波浪能水下發(fā)電裝置（6）柔性胸鰭面、能量傳輸帶(10)、電能轉(zhuǎn)換裝置(11)、鰭條(12)、電極薄膜(13)和704硅膠密封。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定電源（6），其特征在于：控制電路板的供電電源采用兩塊容量為800mAh，電源電壓為7.4V的鋰電充電電池，通過(guò)8安培外置式開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓裝置(UBEC)為電路板提供穩(wěn)定的5V輸入電壓，電池容量可保證機(jī)器魚胸鰭驅(qū)動(dòng)電機(jī)和控制電路板連續(xù)工作40分鐘。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉浮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于：在（安裝平臺(tái)（8）上設(shè)計(jì)安裝了兩個(gè)直流微型隔膜水泵(KPV14A-6A)(1)、乳膠水管和儲(chǔ)水倉(cāng)(7)，通過(guò)L9110SC的芯片作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，控制沉浮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作，用來(lái)調(diào)節(jié)自重以達(dá)到在水下實(shí)現(xiàn)自主沉浮的目的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生鰭條(12)，其特征在于：為了保證鰭條的強(qiáng)度、耐腐蝕性、高模量和易加工等特性，本構(gòu)型設(shè)計(jì)將胸鰭鰭條料選為碳纖維，為了使蝠鲼的背鰭上一般呈現(xiàn)一個(gè)完整正弦波形，本波浪能續(xù)航型蝠鲼式AUV構(gòu)型設(shè)計(jì)選用鰭條數(shù)目為10根，并且由前往后等間距的排列，長(zhǎng)度依胸鰭的展向?qū)挾鹊淖兓饔胁煌挆l通過(guò)螺釘固定在輸出軸盤上，鰭條和鰭面通過(guò)纖維繩固定以便拆裝，保證胸鰭后緣鰭面的隨動(dòng)，相鄰鰭條間的鰭面必須留有一定的冗余度，以確保鰭條擺動(dòng)時(shí)不會(huì)互相限制。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的L9110SC的芯片作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，其特征在于：該芯片具有較大的直流驅(qū)動(dòng)能力，每個(gè)通道能通過(guò)750mA~800mA的持續(xù)電路，峰值電流能力可達(dá)1.5A~2A，同時(shí)還具有過(guò)溫保護(hù)和釋放感性負(fù)載反向沖擊電流的功能。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿生鰭條(12)，其特征在于：當(dāng)蝠鲼型AUV利用胸鰭撲動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，附著在鰭條表面的波浪能發(fā)電裝置(9)包括電極薄膜(13)在主動(dòng)撲動(dòng)與流體之間的作用之下，表面產(chǎn)生極化現(xiàn)象，此時(shí)可以通過(guò)環(huán)繞在隨之運(yùn)動(dòng)的鰭條上的能量傳輸帶(10)，將由極化產(chǎn)生的電荷傳送到電能轉(zhuǎn)化裝置，鰭條的兩端內(nèi)側(cè)裝有電能轉(zhuǎn)化裝置，將壓電能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電流，從而實(shí)現(xiàn)波浪能的發(fā)電利用。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蝠鲼型仿生AUV，其特征在于：所述的蝠鲼型AUV的整體部分外形為仿蝠鲼外型的流線型。