一种无人潜航器的动力系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种无人潜航器的动力系统，包括：悬翼推进组件、垂直推进组件、动力控制终端和电源；其中悬翼推进组件包括水平推进器和用于调整水平推进器位置和角度的活动机构；垂直推进组件包括垂直推进器和用于驱使垂直推进器旋转的转动机构；动力控制终端设置在艇体内部，包括航行控制器和若干电子调速器，动力控制终端用于控制本动力系统的工作方式；电源设置在艇体内部，用于为本系统内各工作组件提供能源支持。本实用新型专利技术所述的一种无人潜航器的动力系统能够实现无人潜航器的灵活运动和多水域适变。

【技术实现步骤摘要】
一种无人潜航器的动力系统
本技术属于无人潜航器设备领域，尤其是涉及一种无人潜航器的动力系统。
技术介绍
随着船舶运输行业的快速发展，人们对船舶水尺计重的精确程度逐渐增高，现有技术中观测水尺主要采用拖轮观测、软梯观测或无人机观测等方法，上述方法普遍存在观测范围小、施工人员危险性高，图像不清晰和设备造价过高等缺点。因此采用无人潜航器观测水尺更加顺应市场趋势。无人潜航器是一种没有驾驶人员，仅依靠遥控或自动控制在水中航行的器具。现阶段的无人潜航器大多依靠尾部螺旋桨提供前进动力，依靠方向舵和尾部稳定翼(航行翼)实现偏航和纵摇运动。但是船舶水尺观测的工作环境较为狭窄，船舶近港一侧的通行宽度仅为1.2米，行进时需灵活躲避水中障碍，避免发生碰撞，在观测水尺时，更需要潜航器进行水中悬停，以便获取清晰准确的图像。与此同时，作为观测设备需要应对复杂的天气情况，能够在风浪环境下实施作业。因此，现有潜航器的动力系统并不能支持潜航器进行观测水尺工作。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种无人潜航器的动力系统，以实现无人潜航器的灵活运动和多水域适变。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种无人潜航器的动力系统，包括：悬翼推进组件，包括设置在艇体内部的活动机构和设置在艇体两侧的水平推进器，所述活动机构与水平推进器相连，活动机构用于调整水平推进器的角度及位置；垂直推进组件，包括嵌入在艇体底面的转动机构和垂直推进器，所述转动机构用于实现垂直推进器的转动；动力控制终端，设置在艇体内部，用于控制悬翼推进组件和垂直推进组件；电源，设置在艇体内部，通过导线分别连接动力控制终端、垂直推进组件和旋翼推进组件，用于为动力系统提供能源。进一步的，所述活动机构共有四个，四个活动机构对称设置在艇体内部的左右两侧，且活动机构所在平面位于艇体由下至上1/4高度处。进一步的，所述活动机构包括液压机构、固定轴、第一连接杆、防水电机和第二连接杆；所述液压机构包括液压缸和弧形伸缩杆，所述弧形伸缩杆的静止段与液压缸相连，液压缸用于控制弧形伸缩杆的伸缩；所述固定轴的轴线与弧形伸缩杆的轴线重合，且固定轴的两端均与艇体固接；所述第一连接杆的一端与固定轴转动连接，另一端与防水电机固接，所述弧形伸缩杆的活动段端面与第一连接杆相固接；所述防水电机的输出轴与第二连接杆的一端相固接，第二连接杆的另一端连接水平推进器的侧壁，防水电机用于实现水平推进器的角度调节。进一步的，所述水平推进器共有四个或八个，且每个活动机构上的水平推进器数目相同。进一步的，所述水平推进器为无轴泵喷推进器，水平推进器的角度调节范围为-90°至90°。进一步的，所述垂直推进组件共有两个，且分别设置在艇体前后两端1/3处。进一步的，所述垂直推进器包括防水基座和导管桨式推进器，所述导管桨式推进器嵌入防水基座底部，防水基座嵌入艇体底面；所述防水基座顶面设有导电滑环，所述导电滑环用于实现导管桨式推进器的电力传输。进一步的，所述转动机构包括转动电机、驱动齿轮和环形齿条；所述转动电机置于艇体内部，所述驱动齿轮安装在转动电机的输出轴上，所述环形齿条套装在防水基座外部，环形齿条与驱动齿轮相啮合。进一步的，所述防水基座与艇体外壳之间设有机械密封件，所述弧形伸缩杆的静止段与艇体外壳之间设有防水密封圈。进一步的，所述动力控制终端包括航行控制器和若干电子调速器，所述航行控制器通过数据线分别连接各电子调速器、转动电机和防水电机，电子调速器通过数据线连接水平推进器或导管桨式推进器。相对于现有技术，本技术所述的一种无人潜航器的动力系统具有以下优势：(1)本技术所述的一种无人潜航器的动力系统通过水平推进器和垂直推进器协同工作为无人潜航器提供动力，使无人潜航器的动作更加灵活，能够适应复杂的行进路线；本技术所述的水平推进器能够实现以固定轴为轴心的翻转动作，在通过狭窄水道时将水平推进器翻转至艇体底部，能有效减少潜航器的碰撞体积，在通过风浪水域时将水平推进器翻转艇体侧面，能提升潜航器风浪环境作业的横稳性。(2)本技术所述的水平推进器能够依靠防水电机进行角度调节，使潜航器斜向运动更为灵活。(3)本技术所述的垂直推进器能够依靠转动机构进行旋转，提升了潜航器竖直方向运动的动力。(4)本技术通过多个电子调速器对各个推进器进行单独调节，无需设置方向舵；通过区别设置各推进器的转向与转速，能够使潜航器实现水下悬停和灵活转向等多种动作，提升潜航器的灵活度。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例中水平推进器翻转至艇侧的结构示意图；图2为本技术实施例中水平推进器翻转至艇底的结构示意图；图3为本技术实施例所述的悬翼推进组件与艇体局部的结构示意图；图4为本技术实施例所述的悬翼推进组件结构示意图；图5为本技术实施例所述的垂直推进组件的结构示意图；图6为本技术实施例所述的垂直推进组件的剖切示意图；图7为本技术实施例所述的推进器分布示意图；图8为本技术实施例的动力控制终端的流程图。附图标记说明：1-艇体；21-水平推进器；22-液压缸；23-弧形伸缩杆；231-静止段；232-活动段；24-固定轴；25-第一连接杆；26-防水电机；27-第二连接杆；28-防水密封圈；31-垂直推进器；311-防水基座；312-导管桨式推进器；313-导电滑环；32-转动电机；33-驱动齿轮；34-环形齿条；35-机械密封件；21a-第一水平推进器；21b-第二水平推进器；21c-第三水平推进器；21d-第四水平推进器；31a-头部垂直推进器；31b-尾部垂直推进器。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。一种无人潜航器的动力系统，包括悬翼推进组件、垂直推进组件、动力控制终端和电源。悬翼推进组件包括设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人潜航器的动力系统，其特征在于包括：悬翼推进组件，包括设置在艇体(1)内部的活动机构和设置在艇体(1)两侧的水平推进器(21)，所述活动机构与水平推进器(21)相连，活动机构用于调整水平推进器(21)的角度及位置；垂直推进组件，包括嵌入在艇体(1)底面的转动机构和垂直推进器(31)，所述转动机构用于实现垂直推进器(31)的转动；动力控制终端，设置在艇体(1)内部，用于控制悬翼推进组件和垂直推进组件；电源，设置在艇体(1)内部，通过导线分别连接动力控制终端、垂直推进组件和旋翼推进组件，用于为动力系统提供能源。

【技术特征摘要】
1.一种无人潜航器的动力系统，其特征在于包括：悬翼推进组件，包括设置在艇体(1)内部的活动机构和设置在艇体(1)两侧的水平推进器(21)，所述活动机构与水平推进器(21)相连，活动机构用于调整水平推进器(21)的角度及位置；垂直推进组件，包括嵌入在艇体(1)底面的转动机构和垂直推进器(31)，所述转动机构用于实现垂直推进器(31)的转动；动力控制终端，设置在艇体(1)内部，用于控制悬翼推进组件和垂直推进组件；电源，设置在艇体(1)内部，通过导线分别连接动力控制终端、垂直推进组件和旋翼推进组件，用于为动力系统提供能源。2.根据权利要求1所述的一种无人潜航器的动力系统，其特征在于：所述活动机构共有四个，四个活动机构对称设置在艇体(1)内部的左右两侧，且活动机构所在平面位于艇体(1)由下至上1/4高度处。3.根据权利要求2所述的一种无人潜航器的动力系统，其特征在于：所述活动机构包括液压机构、固定轴(24)、第一连接杆(25)、防水电机(26)和第二连接杆(27)；所述液压机构包括液压缸(22)和弧形伸缩杆(23)，所述弧形伸缩杆(23)的静止段(231)与液压缸(22)相连，液压缸(22)用于控制弧形伸缩杆(23)的伸缩；所述固定轴(24)的轴线与弧形伸缩杆(23)的轴线重合，且固定轴(24)的两端均与艇体(1)固接；所述第一连接杆(25)的一端与固定轴(24)转动连接，另一端与防水电机(26)固接，所述弧形伸缩杆(23)的活动段(232)端面与第一连接杆(25)相固接；所述防水电机(26)的输出轴与第二连接杆(27)的一端相固接，第二连接杆(27)的另一端连接水平推进器(21)的侧壁，防水电机(26)用于实现水平推进器(21)的角度调节。4.根据权利要求3所述的一种无人潜航器的动力系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡广粗，杨卫星，李向铎，许博，
申请(专利权)人：中华人民共和国天津海关，
类型：新型
国别省市：天津,12