框架式仿蝠鲼潜航器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种框架式仿蝠鲼潜航器，属于仿蝠鲼潜航器技术领域，其包括潜航器主体、两个仿生胸鳍、胸鳍驱动组件、尾鳍和舵机；潜航器主体包括框架、设置于框架内的耐压舱，以及用于模仿蝠鲼躯体外形的浮力层，浮力层敷设于框架外；两个仿生胸鳍对称安装于框架的两侧；胸鳍驱动组件包括摆动驱动件和扭转驱动件；摆动驱动件安装于框架侧部并位于其对应仿生胸鳍与框架之间，摆动驱动件连接于仿生胸鳍；扭转驱动件安装于其对应仿生胸鳍上；尾鳍安装于框架的尾部；舵机安装于框架内靠近尾部处，舵机连接于尾鳍以驱动尾鳍摆动。该框架式仿蝠鲼潜航器具有良好的承压能力和布置空间，可以实现仿蝠鲼潜航器的大型化、探测功能的多样化。样化。样化。

【技术实现步骤摘要】
框架式仿蝠鲼潜航器


[0001]本技术属于仿蝠鲼潜航器
，尤其涉及一种框架式仿蝠鲼潜航器。

技术介绍

[0002]水下生物的游动形式多种多样，根据国际上对于鱼类推进模式的权威分类方式，水下无人仿生装备按照仿生推进机理可分为身体/尾鳍(BCF)推进模式和中央鳍/对鳍(MPF)推进模式两大类。BCF模式主要是借助身体波动运动或尾鳍运动产生推进力，MPF模式主要是借助尾鳍以外的其它鳍的运动产生推进力，在静水中高速游动时性能优越，具有低速下灵活机动、抗扰动能力强的特点，适应于近海等复杂环境。
[0003]仿蝠鲼潜航器采用MPF模式，现有仿蝠鲼潜航器通常采用整体承压的耐压舱布置方案，其耐压舱采用仿蝠鲼生物的扁平体不规则外形，内部安装各设备。然而，采用整体承压的耐压舱布置方案，由于耐压舱扁平且不规则，不便于加工，只能设计为小型舱体，并且承压能力和布置空间有限，难以设计成大型潜航器并搭载多种探测设备，影响潜航器下潜深度和水下探测功能。
[0004]因而，如何提供一种承压能力好且布置空间大的仿蝠鲼潜航器，以实现仿蝠鲼潜航器的大型化和探测功能的多样化，是当前急需解决的一项技术问题。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本技术提供了一种框架式仿蝠鲼潜航器，其具有良好的承压能力和布置空间，可以实现仿蝠鲼潜航器的大型化、探测功能的多样化。
[0006]本技术提供一种框架式仿蝠鲼潜航器，包括：
[0007]潜航器主体，潜航器主体包括框架、设置于框架内的耐压舱，以及用于模仿蝠鲼躯体外形的浮力层，浮力层敷设于框架外；
[0008]两个仿生胸鳍，两个仿生胸鳍对称安装于框架的两侧；
[0009]与仿生胸鳍一一对应设置的胸鳍驱动组件，胸鳍驱动组件包括用于驱动其对应仿生胸鳍相对于框架摆动的摆动驱动件和用于驱动其对应仿生胸鳍产生扭转变形的扭转驱动件；摆动驱动件安装于框架侧部并位于其对应仿生胸鳍与框架之间，摆动驱动件连接于仿生胸鳍；扭转驱动件安装于其对应仿生胸鳍上；
[0010]尾鳍，尾鳍安装于框架的尾部；
[0011]舵机，舵机安装于框架内靠近尾部处，舵机连接于尾鳍以驱动尾鳍摆动。
[0012]在其中一些实施例中，框架包括依次连接的首部框架、中间段框架和尾部框架，中间段框架呈圆柱形，耐压舱设置于中间段框架内，两个仿生胸鳍对称安装于中间段框架的两侧，尾鳍安装于尾部框架的尾端。
[0013]在其中一些实施例中，仿生胸鳍通过胸鳍安装架转动连接于框架的两侧，摆动驱动件位于胸鳍安装架内且安装于框架侧部，扭转驱动件安装于胸鳍安装架上。
[0014]在其中一些实施例中，胸鳍安装架通过轴承转动连接于框架，摆动驱动件为摆动
驱动电机，摆动驱动电机的输出轴连接于胸鳍安装架。
[0015]在其中一些实施例中，仿生胸鳍包括：
[0016]胸鳍骨架，包括沿展向自根部至稍部依次设置的多级环框，环框的级数以靠近根部为第一级，第一级环框连接于胸鳍安装架；
[0017]蒙皮，包覆于胸鳍骨架外，并与浮力层连接为一体；
[0018]胸鳍扭转轴，作为仿生胸鳍扭转变形的轴线，胸鳍扭转轴沿仿生胸鳍的展向依次连接各级环框；
[0019]胸鳍曲轴，用于带动各级环框绕胸鳍扭转轴转动，胸鳍曲轴连接于扭转驱动件，并依次连接各级环框；胸鳍曲轴与胸鳍扭转轴之间的距离自仿生胸鳍根部至稍部逐渐增大，且胸鳍曲轴朝向靠近仿生胸鳍后缘方向弯曲。
[0020]在其中一些实施例中，扭转驱动件为扭转驱动电机，扭转驱动电机安装于胸鳍安装架上，扭转驱动电机的输出轴连接于胸鳍曲轴。
[0021]在其中一些实施例中，耐压舱包括呈圆柱形的舱筒和连接于舱筒轴向两端的端盖，舱筒内壁设置有环形加强肋，端盖设有加强筋。
[0022]在其中一些实施例中，舱筒内设置有滑轨和沿滑轨滑动的设备安装支架。
[0023]在其中一些实施例中，框架的首部安装有温盐深传感器、通讯声纳换能器、水下摄像机、避障声纳，框架的尾部安装有导航设备，框架顶部安装有综合射频桅杆，耐压舱内安装有控制电脑、电池、综合射频系统处理端机、通讯声纳处理端机、舵机驱动器和电源变换器。
[0024]与现有技术相比，本技术的优点和积极效果在于：
[0025]1、本技术提供的框架式仿蝠鲼潜航器，通过设置的框架维持潜航器的整体强度和刚度，通过外部敷设的浮力层提供浮力同时模仿蝠鲼躯体外形，利用框架内部空间设置形状较为规则的耐压舱作为承压结构装载设备，利用框架两侧空间布置胸鳍驱动组件，实现由两侧不规则仿生外形向中部较为规则外形的良好过渡；
[0026]2、本技术提供的框架式仿蝠鲼潜航器，由于其不规则形状由浮力层来模拟，耐压舱和框架均可设置为规则形状，能够实现大型化设计，具有良好的承压能力，同时，其框架内具有良好的布局空间，可用于搭载多种探测设备，实现了仿蝠鲼潜航器的大型化和探测功能的多样化。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，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：
[0028]图1为本技术实施例提供的框架式仿蝠鲼潜航器的结构示意图；
[0029]图2为本技术实施例提供的框架式仿蝠鲼潜航器的俯视图(未展示潜航器主体的浮力层和仿生胸鳍的蒙皮)；
[0030]图3为本技术实施例提供的框架式仿蝠鲼潜航器的侧视图(未展示潜航器主体的浮力层和仿生胸鳍)；
[0031]图4为本技术实施例提供的框架式仿蝠鲼潜航器中框架的结构示意图；
[0032]图5为本技术实施例提供的框架式仿蝠鲼潜航器中耐压舱的结构示意图；
[0033]图6为本技术实施例提供的框架式仿蝠鲼潜航器中浮力层的结构示意图。
[0034]图中：
[0035]1、潜航器主体；2、仿生胸鳍；3、胸鳍安装架；4、轴承；5、胸鳍驱动组件；6、尾鳍；7、舵机；8、温盐深传感器；9、通讯声纳换能器；10、水下摄像机；11、避障声纳；12、导航设备；13、综合射频桅杆；14、控制电脑；15、电池；16、综合射频系统处理端机；17、通讯声纳处理端机；18、舵机驱动器；19、电源变换器；
[0036]101、框架；1011、首部框架；1012、中间段框架；1013、尾部框架；102、耐压舱；1021、舱筒；1022、端盖；1023、环形加强肋；1024、加强筋；103、浮力层；
[0037]201、胸鳍骨架；2011、环框；202、胸鳍曲轴；203、胸鳍扭转轴；
[0038]501、摆动驱动件；502、扭转驱动件。
具体实施方式
[0039]下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.框架式仿蝠鲼潜航器，其特征在于，包括：潜航器主体，所述潜航器主体包括框架、设置于所述框架内的耐压舱，以及用于模仿蝠鲼躯体外形的浮力层，所述浮力层敷设于所述框架外；两个仿生胸鳍，两个所述仿生胸鳍对称安装于所述框架的两侧；与所述仿生胸鳍一一对应设置的胸鳍驱动组件，所述胸鳍驱动组件包括用于驱动其对应仿生胸鳍相对于所述框架摆动的摆动驱动件和用于驱动其对应仿生胸鳍产生扭转变形的扭转驱动件；所述摆动驱动件安装于所述框架侧部并位于其对应仿生胸鳍与所述框架之间，所述摆动驱动件连接于所述仿生胸鳍；所述扭转驱动件安装于其对应仿生胸鳍上；尾鳍，所述尾鳍安装于所述框架的尾部；舵机，所述舵机安装于所述框架内靠近尾部处，所述舵机连接于所述尾鳍以驱动所述尾鳍摆动。2.根据权利要求1所述的框架式仿蝠鲼潜航器，其特征在于，所述框架包括依次连接的首部框架、中间段框架和尾部框架，所述中间段框架呈圆柱形，所述耐压舱设置于所述中间段框架内，两个所述仿生胸鳍对称安装于所述中间段框架的两侧，所述尾鳍安装于所述尾部框架的尾端。3.根据权利要求1或2所述的框架式仿蝠鲼潜航器，其特征在于，所述仿生胸鳍通过胸鳍安装架转动连接于所述框架的两侧，所述摆动驱动件位于所述胸鳍安装架内且安装于所述框架侧部，所述扭转驱动件安装于所述胸鳍安装架上。4.根据权利要求3所述的框架式仿蝠鲼潜航器，其特征在于，所述胸鳍安装架通过轴承转动连接于所述框架，所述摆动驱动件为摆动驱动电机，所述摆动驱动电机的输出轴连接于所述胸鳍安装架。5.根据权利要求3所述的框架式...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘无为，刘乐华，张纪华，余超，鲁维，张杨，高士杰，吴普国，刘子晓，
申请(专利权)人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心，
类型：新型
国别省市：