一种基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台制造技术

本发明专利技术涉及一种基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台，包括平台甲板，所述平台甲板的上表面一端固定有电气控制箱，所述平台甲板上开有孔，所述孔的两侧设置有导轨，所述孔的内部配合安装有沿导轨滑动的多个换能器吊放支架组件，多个换能器吊放支架组件间隔设置，并在换能器吊放支架组件的底部固定声学设备。平台可以无需人力介入实现多种水下换能器在水下相对空间上多种排布，在实验室过程中可以输出设备之间相对位置与速度信息，并实时提供给声学设备采集数据，实现数据同步，便于结果分析。换能器水中实验全过程可以实现无人值守，在实验结束与开始阶段能够实现声学换能器的自动吊放功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台
本专利技术涉及测试装置
，尤其是一种基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台。
技术介绍
在水下探测领域，声学探测因具有可探测距离远，技术发展成熟、应用范围广扩等特点，得到了广泛应用。以往利用声学设备进行水下探测、导航以及工程作业等领域中任务性质决定了声学设备搭载平台搭载的声学设备不论是在数量上还是种类上都较少，因此不需要考虑设备之间是否存在相互干扰问题。即使存在干扰问题也可通过选择性启停设备来解决。海洋装备向着智能化方向发展，需要有具备同时执行多种任务的如AUV、ROV、小型无人艇等综合作业平台搭载多种类型的声学设备同时作业，而且多种声学设备被集中安装在空间尺寸有限的范围内，多种频率设备同时工作容易出现相互干扰情况，为解决此类问题需要在空间排布、频率选择、不同工况设备启停等设计环节中占据大量设计资源，增加水下潜器开发研制周期。
技术实现思路
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台，平台可以无需人力介入实现多种水下换能器在水下相对空间上多种排布，在实验室过程中可以输出设备之间相对位置与速度信息，并实时提供给声学设备采集数据，实现数据同步，便于结果分析。换能器水中实验全过程可以实现无人值守，在实验结束与开始阶段能够实现声学换能器的自动吊放功能。本专利技术所采用的技术方案如下：一种基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台，包括平台甲板，所述平台甲板的上表面一端固定有电气控制箱，所述平台甲板上开有孔，所述孔的两侧设置有导轨，所述孔的内部配合安装有沿导轨滑动的多个换能器吊放支架组件，多个换能器吊放支架组件间隔设置，并在换能器吊放支架组件的底部固定声学设备。其进一步技术方案在于：单个换能器吊放支架组件的结构为：包括支架横梁，所述支架横梁的中部上表面固定有支架旋转驱动电机，所述支架旋转驱动电机的输出端连接导向支撑框架，所述导向支撑框架的垂直方向穿过有套管，套管的两端分别有丝杆和滑杆穿过导向支撑框架，所述套管、丝杆和滑杆两两平行，所述套管、丝杆和滑杆的顶部和底部分别连接支架上板和支架下板，套管、丝杆和滑杆伸出支架上板并连接至支架安装板上，所述支架安装板的顶面固定有竖直吊放驱动电机和换能器旋转驱动电机，所述竖直吊放驱动电机的输出端与丝杆连接，所述换能器旋转驱动电机的输出端与套管连接，所述换能器旋转驱动电机上还安装有旋转位置编码器；所述支架横梁一端上部安装有直线驱动电机，所述直线驱动电机的输出端安装有驱动轮组，所述支架横梁另一端上部安装有位置传感器，所述支架横梁两端下部固定有导轨滑块。所述支架横梁中部下沉。套管位内外两层管，内层与安装法兰、换能器旋转驱动电机连接，外层穿过导向支撑框架与支架上板和支架安装板连接。所述旋转位置编码器的转轴与套管的内管固定，输出内管转动角位移的数字信号，信号反馈回电气控制箱。所述电气控制箱内部包含电源、运动控制器、电机驱动器和数据采集卡。本专利技术的有益效果如下：本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过换能器吊放支架组件在平台甲板上的测试工作，可以方便的完成各声学设备在水下多种的排布，得到输出设备之间的相对位置与速度信息，并实时提供给声学设备采集数据，实现数据同步，便于结果分析。换能器水中实验全过程可以实现无人值守，在实验结束与开始阶段能够实现声学换能器的自动吊放功能。本专利技术是针对水下平台研制过程中声学导航探测部分设计时为避免多声学设备换能器工作存在相互干扰而进行声学设备验证实验的试验平台装备。同时，本专利技术还具备如下优点：1.结构原理简单、实用、占用空间小；2.实现自动试验执行功能，人工介入少；3.能够实现水声设备换能器空间位置的连续变换；4.能够实时输出空间位置信息，实现空间位置信息与声学设备工作性能数据结合；5.能快速分析出不同种类声学设备的最佳组合和空间排布；6.减少设计时间成本，提高工作效率。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术换能器吊放支架组件的结构示意图。图3为本专利技术换能器吊放支架组件收起状态时的结构示意图。图4为本专利技术的使用状态图(落下状态)。图5为本专利技术的使用状态图(收起状态)。其中：1、电气控制箱；2、平台甲板；3、导轨；4、换能器吊放支架组件；5、旋转位置编码器；6、竖直吊放驱动电机；7、支架安装板；701、支架上板；702、支架下板；8、支架旋转驱动电机；9、位置传感器；10、导轨滑块；11、导向支撑框架；12、套管；13、丝杆；14、安装法兰；15、滑杆；16、支架横梁；17、驱动轮组；18、直线驱动电机；19、换能器旋转驱动电机；20、多普勒计程仪；21、多波束；22、高度计。具体实施方式下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。如图1、图2和图3所示，本实施例的基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台，包括平台甲板2，平台甲板2的上表面一端固定有电气控制箱1，平台甲板2上开有孔，孔的两侧设置有导轨3，孔的内部配合安装有沿导轨3滑动的多个换能器吊放支架组件4，多个换能器吊放支架组件4间隔设置，并在换能器吊放支架组件4的底部固定声学设备。单个换能器吊放支架组件4的结构为：包括支架横梁16，支架横梁16的中部上表面固定有支架旋转驱动电机8，支架旋转驱动电机8的输出端连接导向支撑框架11，导向支撑框架11的垂直方向穿过有套管12，套管12的两端分别有丝杆13和滑杆15穿过导向支撑框架11，套管12、丝杆13和滑杆15两两平行，套管12、丝杆13和滑杆15的顶部和底部分别连接支架上板701和支架下板702，套管12、丝杆13和滑杆15伸出支架上板701并连接至支架安装板7上，支架安装板7的顶面固定有竖直吊放驱动电机6和换能器旋转驱动电机19，竖直吊放驱动电机6的输出端与丝杆13连接，换能器旋转驱动电机19的输出端与套管12连接，换能器旋转驱动电机19上还安装有旋转位置编码器5；支架横梁16一端上部安装有直线驱动电机18，直线驱动电机18的输出端安装有驱动轮组17，支架横梁16另一端上部安装有位置传感器9，支架横梁16两端下部固定有导轨滑块10。支架横梁16中部下沉。套管12位内外两层管，内层与安装法兰14、换能器旋转驱动电机19连接，外层穿过导向支撑框架11与支架上板701和支架安装板7连接。旋转位置编码器5的转轴与套管12的内管固定，输出内管转动角位移的数字信号，信号反馈回电气控制箱1。电气控制箱1内部包含电源、运动控制器、电机驱动器和数据采集卡。本专利技术各部件的结构与功能如下：电气控制箱1：内部包含电源、运动控制器、电机驱动器和数据采集卡。用于为实验中运动控制程序提供运算环境，为运动机构提供电力来源，控制执行机构按照事先规划好的实验运动程序牵引声学设备进行移动，收集在实验过程中声学设备的位置数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台，其特征在于：包括平台甲板(2)，所述平台甲板(2)的上表面一端固定有电气控制箱(1)，所述平台甲板(2)上开有孔，所述孔的两侧设置有导轨(3)，所述孔的内部配合安装有沿导轨(3)滑动的多个换能器吊放支架组件(4)，多个换能器吊放支架组件(4)间隔设置，并在换能器吊放支架组件(4)的底部固定声学设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台，其特征在于：包括平台甲板(2)，所述平台甲板(2)的上表面一端固定有电气控制箱(1)，所述平台甲板(2)上开有孔，所述孔的两侧设置有导轨(3)，所述孔的内部配合安装有沿导轨(3)滑动的多个换能器吊放支架组件(4)，多个换能器吊放支架组件(4)间隔设置，并在换能器吊放支架组件(4)的底部固定声学设备。


2.如权利要求1所述的一种基于运动控制的数字化声学设备兼容性测试平台，其特征在于：单个换能器吊放支架组件(4)的结构为：包括支架横梁(16)，所述支架横梁(16)的中部上表面固定有支架旋转驱动电机(8)，所述支架旋转驱动电机(8)的输出端连接导向支撑框架(11)，所述导向支撑框架(11)的垂直方向穿过有套管(12)，套管(12)的两端分别有丝杆(13)和滑杆(15)穿过导向支撑框架(11)，所述套管(12)、丝杆(13)和滑杆(15)两两平行，所述套管(12)、丝杆(13)和滑杆(15)的顶部和底部分别连接支架上板(701)和支架下板(702)，套管(12)、丝杆(13)和滑杆(15)伸出支架上板(701)并连接至支架安装板(7)上，所述支架安装板(7)的顶面固定有竖直吊放驱动电机(6)和换能器旋转驱动电机(19)，所述竖直吊放驱动电机(6)的输出端与丝杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓伟，葛锡云，周宏坤，赵俊波，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：江苏;32