【技术实现步骤摘要】
基于燃油传输的海洋机器人衡重状态自主调节装置及方法
本专利适用于海洋机器人领域,特别是使用燃机为动力源的海洋机器人。
技术介绍
海洋机器人是海洋研究和开发过程中不可或缺的工具,其中部分海洋机器人需要以燃机为动力。这类海洋机器人携带燃油的质量占其总质量的比例会较大,在航行过程中燃油的消耗会使航行体质心、重力及浮力产生较大的变化。此外,海洋机器人的动作、海洋环境的变化等因素也会引起重力、质心及浮心位置的变化。为了增加海洋机器人的航行稳定性,应尽量消除质心、重力及浮力变化的影响。传统的方法是在航行体上增设浮力调节装置,但这种方法的调节能力有限,同时也将增加航行体的体积、质量以及系统的复杂程度。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种使用海洋机器人的燃油作为自身衡重状态的调节装置及方法,该装置利用舱外软质油箱体积的变化,调节海洋机器人的浮力;利用燃油在不同油箱间的转输,实现对质心位置的调整。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是:基于燃油传输的海洋机器人衡重状态自主调节装置,包括燃油箱、供油箱、通气油箱、燃机、燃油泵及电磁控制阀;燃油箱、供油箱的进口都经各自的电磁控制阀通过总进油管路与燃油泵出油口连接;燃油箱、通气油箱的出口都经各自的电磁控制阀通过总出油管路与燃油泵吸油口连接;燃油箱、供油箱的通气口都经各自的电磁控制阀通过单独的通气管路与通气油箱连接,通气油箱的通气口通过过滤器与舱内大气连通;供油箱的出口与燃机连接。所述燃油箱为多个,分布于海洋机器人的舱内前、后部以及舱外左、右侧;分布于海洋机器人舱内前、后部的燃油箱数量均至少为两个,分布于舱外左、右侧的燃油箱数量 ...
【技术保护点】
基于燃油传输的海洋机器人衡重状态自主调节装置,其特征在于:包括燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)、供油箱(3)、通气油箱(4)、燃机(9.1、9.2)、燃油泵(10)及电磁控制阀;燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)、供油箱(3)的进口都经各自的电磁控制阀通过总进油管路与燃油泵(10)出油口连接,燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)、通气油箱(4)的出口都经各自的电磁控制阀通过总出油管路与燃油泵(10)吸油口连接;燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)、供油箱(3)的通气口都经各自的电磁控制阀通过单独的通气管路与通气油箱(4)连接,通气油箱(4)的通气口通过过滤器(4.3)与舱内大气连通;供油箱(3)的出口与燃机(9.1、9.2)连接。
【技术特征摘要】
1.基于燃油传输的海洋机器人衡重状态自主调节装置,其特征在于:包括燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)、供油箱(3)、通气油箱(4)、燃机(9.1、9.2)、燃油泵(10)及电磁控制阀;燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)、供油箱(3)的进口都经各自的电磁控制阀通过总进油管路与燃油泵(10)出油口连接,燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)、通气油箱(4)的出口都经各自的电磁控制阀通过总出油管路与燃油泵(10)吸油口连接;燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)、供油箱(3)的通气口都经各自的电磁控制阀通过单独的通气管路与通气油箱(4)连接,通气油箱(4)的通气口通过过滤器(4.3)与舱内大气连通;供油箱(3)的出口与燃机(9.1、9.2)连接。2.根据权利要求1所述的基于燃油传输的海洋机器人衡重状态自主调节装置,其特征在于:所述燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)为多个,分布于海洋机器人的舱内前、后部以及舱外左、右侧;分布于海洋机器人舱内前、后部的燃油箱(1、2、5、6)数量均至少为两个,分布于舱外左、右侧的燃油箱(L1、L2、L3、R1、R2、R3)数量相同且至少为两个。3.根据权利要求1所述的基于燃油传输的海洋机器人衡重状态自主调节装置,其特征在于:所述供油箱(3)、通气油箱(4)、燃机(9.1、9.2)、燃油泵(10)均设置于舱内中部,所述通气油箱(4)设置于燃油泵(10)以及与燃机(9.1、9.2)连接的供油箱(3)之间,且高于供油箱(3)、燃机(9.1、9.2)、燃油泵(10)、燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)。4.根据权利要求1所述的基于燃油传输的海洋机器人衡重状态自主调节装置,其特征在于:所述燃油箱(1、2、5、6、L1、L2、L3、R1、R2、R3)中位于航行体舱外同一侧的燃油箱的燃油口,在舱外汇合后经总控制阀、总流量计、总压力计与舱内总进油管路或舱内总出油管路连接。5.基于燃油传输的海洋机器人衡重状态自主调节方法,其特征在于包括以下步骤:海洋机器人在航行过程中根据陀螺仪所检测到的自身姿态数据判断质心位置并将姿态数据转换成垂直方向的所要调节的位移偏移量、前进方向和左右方向所要调节的角度偏移量,根据各方向的偏移量设定燃油传输的燃油量的参考值,并通过流量计实时检测传输的燃油量,通过控制电磁阀使燃油在燃油箱之间传输燃油来调节海洋机器人的衡重状态。6.根据权利要求5所述的基于燃油传输的海洋...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡志强,于延凯,刘大勇,冯亮,曹钧凯,
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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