水下滑翔机及其动力机构制造技术

本申请公开了一种水下滑翔机及其动力机构，该水下滑翔机包括壳体和驱动组件，壳体具有头端和尾端。驱动组件包括至少两个第一软体单元、第一蠕动泵和第一液路结构，第一软体单元具有用于容纳流体的内部腔体，第一软体单元能够在流体压力的作用下伸展和折叠。壳体的外部和内部均设有第一软体单元，第一蠕动泵通过第一液路结构与壳体外部的第一软体单元和壳体内部的第一软体单元连通，第一蠕动泵能够驱动流体在壳体外部的第一软体单元和壳体内部的第一软体单元之间流动，以调整壳体的内部空间的密度和重心位置，使壳体在重力和浮力的作用下运动。不依赖于传统的刚性结构，这降低了驱动组件的复杂度，减轻了水下滑翔机的重量。减轻了水下滑翔机的重量。减轻了水下滑翔机的重量。

Underwater glider and its power mechanism

【技术实现步骤摘要】
水下滑翔机及其动力机构


[0001]本申请涉及海洋航行器
，具体涉及一种水下滑翔机及其动力机构。

技术介绍

[0002]水下滑翔机是一种水下无人航行器，水下滑翔机通常用于搭载传感器和水下工作设备，从而可以为海洋科学研究提供基础数据，还可以对海底地形地貌以及海底油气管道进行探查作业等。
[0003]传统的水下滑翔机通常是由几个不同的刚性驱动结构驱动，以实现俯仰、沉浮、转向等动作，例如，有的水下滑翔机通过电机驱动丝杠或者蜗轮蜗杆移动重物来实现对重心位置的调节，由齿轮泵和阀组控制抽吸液体来实现对自身密度大小的调节。这导致驱动结构的复杂度高且重量较重，从而限制了水下滑翔机的航程和运行时间，也降低了水下滑翔机的机动性。

技术实现思路

[0004]本技术主要解决的技术问题是：传统水下滑翔机的驱动结构的复杂度高且重量较重的问题。
[0005]第一方面，一种实施例中提供一种水下滑翔机，包括：
[0006]壳体，所述壳体具有头端和尾端；
[0007]和驱动组件，所述驱动组件包括至少两个第一软体单元、第一蠕动泵和第一液路结构，所述第一软体单元具有用于容纳流体的内部腔体，所述第一软体单元能够在流体压力的作用下伸展和折叠；所述第一软体单元中的至少一个设置在所述壳体的内部，且位于所述壳体的头端，所述第一软体单元中的至少一个设置在壳体的外部；
[0008]所述第一蠕动泵通过所述第一液路结构与所述壳体外部的第一软体单元和所述壳体内部的第一软体单元连通，所述第一蠕动泵能够驱动流体在壳体外部的第一软体单元和壳体内部的第一软体单元之间流动，以调整所述壳体的内部空间的密度和重心位置，使所述壳体在重力和浮力的作用下运动。
[0009]一种实施例中，还包括转向调节组件，所述转向调节组件包括安装座、活动件、传动件和第二软体单元，所述安装座与所述壳体的尾端连接，所述活动件与所述安装座转动连接；所述第二软体单元的一端与所述安装座连接，所述第二软体单元的另一端与所述传动件的一端转动连接，所述传动件的另一端与所述活动件转动连接；所述第二软体单元具有用于容纳流体的内部腔体，所述第二软体单元能够在流体压力的作用下向所述活动件所在方向伸展和向背离所述活动件的方向折叠，以驱动所述传动件带动所述活动件相对所述安装座转动。
[0010]一种实施例中，所述活动件的相对两侧均设有所述第二软体单元和所述传动件，所述活动件两侧的第二软体单元能够在流体压力的作用下交替地伸展和折叠，以驱动所述活动件相对所述安装座摆动。
[0011]一种实施例中，所述转向调节组件还包括第二蠕动泵和第二管路结构，所述第二蠕动泵通过第二管路结构与所述活动件两侧的第二软体单元连通，所述第二蠕动泵能够驱动流体在所述活动件两侧的第二软体单元内循环流动，以驱动所述活动件两侧的第二软体单元交替地伸展和折叠。
[0012]一种实施例中，所述壳体的外部的相对两侧均设有所述第二软体单元，所述第二软体单元用于容纳密度与水体环境不同的流体，以通过所述壳体两侧的第二软体单元的体积变化所引起的浮力变化来产生围绕壳体中心线的旋转扭矩。
[0013]一种实施例中，所述转向调节组件还包括角度传感器，所述角度传感器与所述活动件连接，所述角度传感器用于检测所述活动件相对所述安装座的转动角度。一种实施例中，所述驱动组件还包括位移传感器，所述位移传感器设置在所述壳体的内部，所述位移传感器用于检测壳体内部的第一软体单元在伸展和折叠时的位移。
[0014]一种实施例中，还包括安装架、电池和控制电路板，所述安装架设置在所述壳体内，并与所述壳体连接，所述电池、控制电路板、第一蠕动泵和所述壳体内部的第一软体单元安装于所述安装架。
[0015]第二方面，一种实施例中提供一种水下滑翔机的动力机构，其特征在于，包括蠕动泵、管路结构和软体单元，所述软体单元具有用于容纳流体的内部腔体，所述软体单元能够在流体压力的作用下伸展和折叠；所述蠕动泵通过所述管路结构与所述软体单元连通，所述蠕动泵能够将流体泵入和泵出所述软体单元，以驱动所述水下滑翔机运动。
[0016]一种实施例中，包括至少两个所述软体单元，所述蠕动泵通过所述管路结构与至少两个所述软体单元连通，所述蠕动泵能够驱动流体在至少两个所述软体单元之间流动，以驱动所述水下滑翔机运动。
[0017]依据上述实施例的水下滑翔机，该水下滑翔机包括壳体和驱动组件，壳体具有头端和尾端。驱动组件包括至少两个第一软体单元、第一蠕动泵和第一液路结构，第一软体单元具有用于容纳流体的内部腔体，第一软体单元能够在流体压力的作用下伸展和折叠。第一软体单元中的至少一个设置在壳体的内部，且位于壳体的头端，第一软体单元中的至少一个设置在壳体的外部。第一蠕动泵通过第一液路结构与壳体外部的第一软体单元和壳体内部的第一软体单元连通，第一蠕动泵能够驱动流体在壳体外部的第一软体单元和壳体内部的第一软体单元之间流动，以调整壳体的内部空间的密度和重心位置，使壳体在重力和浮力的作用下运动。通过第一蠕动泵驱动流体在壳体外部的第一软体单元和壳体内部的第一软体单元之间流动，实现对壳体内部空间的密度和重心位置的同步调节，从而使壳体在重力和浮力的作用下实现滑翔运动，而不依赖于传统的刚性结构，这降低了驱动组件的复杂度，减轻了水下滑翔机的重量，从而有利于提升水下滑翔机的航程和运行时间。
[0018]依据上述实施例的动力机构，该动力机构包括蠕动泵、管路结构和软体单元，软体单元具有用于容纳流体的内部腔体，软体单元能够在流体压力的作用下伸展和折叠。蠕动泵通过管路结构与软体单元连通，蠕动泵能够将流体泵入和泵出软体单元，以驱动水下滑翔机运动。通过一种动力机构就能实现水下滑翔机的运动，而传统的水下滑翔机需要采用多种不同的驱动结构配合实现运动，使得的水下滑翔机的动力机构通用性更强、结构更为简单。
附图说明
[0019]图1为本申请一种实施例中水下滑翔机的结构示意图；
[0020]图2为本申请一种实施例中水下滑翔机的内部结构示意图；
[0021]图3为本申请一种实施例中壳体内的第一软体单元和位移传感器的结构示意图；
[0022]图4为本申请一种实施例中转向调节组件的结构示意图；
[0023]附图标记：100、壳体；110、头部壳体；120、机身壳体；130、尾部端盖；200、转向调节组件；210、安装座；220、活动件；230、传动件；240、第二软体单元；250、第二蠕动泵；260、导轨；270、滑块；280、角度传感器；300、驱动组件；310、第一软体单元；320、第一蠕动泵；330、位移传感器；400、安装架；500、电池；600、控制电路板；700、滑翔翼。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下滑翔机,其特征在于，包括：壳体，所述壳体具有头端和尾端；和驱动组件，所述驱动组件包括至少两个第一软体单元、第一蠕动泵和第一液路结构，所述第一软体单元具有用于容纳流体的内部腔体，所述第一软体单元能够在流体压力的作用下伸展和折叠；所述第一软体单元中的至少一个设置在所述壳体的内部，且位于所述壳体的头端，所述第一软体单元中的至少一个设置在壳体的外部；所述第一蠕动泵通过所述第一液路结构与所述壳体外部的第一软体单元和所述壳体内部的第一软体单元连通，所述第一蠕动泵能够驱动流体在壳体外部的第一软体单元和壳体内部的第一软体单元之间流动，以调整所述壳体的内部空间的密度和重心位置，使所述壳体在重力和浮力的作用下运动。2.如权利要求1所述的水下滑翔机，其特征在于，还包括转向调节组件，所述转向调节组件包括安装座、活动件、传动件和第二软体单元，所述安装座与所述壳体的尾端连接，所述活动件与所述安装座转动连接；所述第二软体单元的一端与所述安装座连接，所述第二软体单元的另一端与所述传动件的一端转动连接，所述传动件的另一端与所述活动件转动连接；所述第二软体单元具有用于容纳流体的内部腔体，所述第二软体单元能够在流体压力的作用下向所述活动件所在方向伸展和向背离所述活动件的方向折叠，以驱动所述传动件带动所述活动件相对所述安装座转动。3.如权利要求2所述的水下滑翔机，其特征在于，所述活动件的相对两侧均设有所述第二软体单元和所述传动件，所述活动件两侧的第二软体单元能够在流体压力的作用下交替地伸展和折叠，以驱动所述活动件相对所述安装座摆动。4.如权利要求3所述的水下滑翔机，其特征在于，所述转向调节组件还包括第二蠕动泵和第二管路结构，所述第二蠕动泵通过第二管路结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峥，王飚，吴逸歌，陈奕杉，刘思聪，易娟，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：