升沉勘测平台制造技术

本发明专利技术提供一种升沉勘测平台，包括：本体；两个固定翼，对称安装于本体的中部的两侧，本体的轴线位于两个固定翼的延伸方向所限定的平面内；以及两个可变翼机构，每个可变翼机构包括一个可变翼，两个可变翼机构的两个可变翼对称安装于本体的下端的两侧，每个可变翼被构造成在与平面共面的第一位置及与平面形成夹角的第二位置之间摆转，以在第二位置的状态下对本体产生升力，以使本体沿径向方向移动或姿态改变。态改变。态改变。

【技术实现步骤摘要】
升沉勘测平台


[0001]本专利技术涉及海洋监测设备领域，更具体地，涉及一种升沉勘测平台。

技术介绍

[0002]随着对世界海洋环境认识的深入及对环境变化的预测、水下导航和探测广泛应用，海洋内部的观测和研究越来越受到关注。
[0003]升沉勘测平台作为采集监测海洋要素的剖面数据的设备被广泛应用于对深海的海洋环境的温度和/或盐度和/或生物化学参数进行勘测的领域之中。并且，升沉勘测平台还可作为辅助的定位设备用于水下移动目标的探测、为水下运动载体提供定位导航授时服务和/或为水下平台提供位置校准/授时服务。
[0004]目前，所用的升沉勘测平台大多仅通过改变浮力实现升沉运动，但无法自助控制水平运动；而水下滑翔机则可通过改变浮力和重心位置，实现水平运动主动调节，但是垂直方向运动速度慢，虽然可以通过短期螺旋运动进行区域定点观测。但两种平台均无法满足在固定区域进行长期的勘测。
[0005]针对上述不足，基于水下滑翔机的优点有的升沉勘测平台通过姿态调整模块中的倾向调整机构和偏斜调整机构实现重心位置调整，但这种模式决定了重心调整范围受到一定限制，另外旋转机构和偏斜机构需要占用较大的内部空间；有的升沉勘测平台通过上部的鳍舵进行调整，但升沉勘测平台的主体仍处于竖直状态，水平运动性能有限。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中的所述以及其他方面的至少一种技术问题，本专利技术提供一种升沉勘测平台，两个固定翼对称安装于本体的中部的两侧，两个可变翼对称安装于本体的下端的两侧，通过调节可变翼的翼角、可调节可变翼与固定翼之间的夹角，以对升沉勘测平台产生升力，以使在升沉勘测平台在下沉和上浮的过程中发生横滚和/或平移，以调节升沉勘测平台的姿态。
[0007]本专利技术实施例的一个方面提供了一种升沉勘测平台，包括：本体；两个固定翼，对称安装于所述本体的中部的两侧，所述本体的轴线位于两个所述固定翼的延伸方向所限定的平面内；以及两个可变翼机构，每个所述可变翼机构包括一个可变翼，两个所述可变翼机构的两个所述可变翼对称安装于所述本体的下端的两侧，每个所述可变翼被构造成在与所述平面共面的第一位置及与所述平面形成夹角的第二位置之间摆转，以在所述第二位置的状态下对所述本体产生升力，以使所述本体沿径向方向移动或姿态改变。
[0008]根据本专利技术的实施例，所述本体包括由下至上顺次连接的下导流罩、下壳体、上壳体及上导流罩，所述下导流罩及下壳体之间安装有下端盖，上导流罩及上壳体之间安装有上端盖，所述下端盖、下壳体、上端盖及上壳体之间限定与所述下导流罩及上导流罩水密隔离的密封腔，所述下导流罩的侧壁上设置有与外部的海水环境连通的透水孔。
[0009]根据本专利技术的实施例，所述固定翼安装于所述上壳体上，所述可变翼机构安装于
所述下壳体上。
[0010]根据本专利技术的实施例，每个所述可变翼机构还包括：驱动部，安装于所述下壳体内；连接轴，所述连接轴的一端和所述驱动部的输出端连接，所述连接轴的另一端沿所述本体的径向方向延伸并伸出所述下壳体、以安装所述可变翼；以及固定轴套，安装于所述下壳体的外壁面上，并套设于所述连接轴的外侧，以将外部的海洋环境与所述密封腔隔离。
[0011]根据本专利技术的实施例，所述驱动部包括：第一电机，安装于所述下壳体内；变速组件，包括：蜗轮，和所述第一电机的输出端连接；以及蜗杆，所述蜗杆的一端与所述蜗轮啮合连接，所述蜗杆的另一端与所述连接轴、轴连接。
[0012]根据本专利技术的实施例，还包括浮力机构，包括：内油囊组件，包括内油囊，安装于所述上壳体内；外油囊组件，包括外油囊，安装于所述下导流罩内；油路控制组件，安装于所述内油囊及所述外油囊之间的油路中，适用于在所述内油囊及外油囊之间抽取液压油；以及检测组件，安装于所述上壳体内，适用于检测所述内油囊的体积变化，以获取所述本体所承受的浮力。
[0013]根据本专利技术的实施例，所述油路控制组件包括：微型柱塞泵，所述微型柱塞泵的进油端与所述内油囊的出油端连通，所述微型柱塞泵的出油端与所述外油囊的进油端连通，适用于由所述内油囊向所述外油囊抽取所述液压油；换向阀，所述换向阀的第一进口及第二进口均与所述外油囊的出油端连通，所述换向阀的第三进口和所述外油囊截止，所述换向阀的出口和所述内油囊的进油端连通、并可选择地与所述第一进口、第二进口及第三进口择一导通，以使所述液压油回流至所述内油囊或被截止于所述外油囊内；减压阀，安装于所述第一进口或第二进口与所述外油囊之间，适用于减小所述液压油回流至所述内油囊的压力，以降低回油速度；单向阀，安装于所述微型柱塞泵及所述外油囊之间，以使所述内油囊及所述外油囊之间形成单向循环的油路；以及第二电机，所述第二电机的输出端和所述微型柱塞泵的主轴、轴连接，适用于驱动所述微型柱塞泵。
[0014]根据本专利技术的实施例，还包括控制单元，包括：控制器，和所述微型柱塞泵、所述换向阀、所述第二电机及第一电机通讯连接，适用于控制所述微型柱塞泵、所述换向阀及所述第二电机，以调节所述升沉勘测平台处于上升状态或下潜状态；以及姿态传感器，和所述控制器通讯连接，适用于采集所述升沉勘测平台的姿态信号并传送至所述控制器，所述控制器依据所述姿态信号控制至少一个第一电机调节所述可变翼的翼角。
[0015]根据本专利技术的实施例，所述内油囊组件还包括内油囊底座，安装于所述上壳体内，所述内油囊底座上设置有油囊接口，适用于安装所述内油囊。
[0016]根据本专利技术的实施例，所述检测组件包括：多个导向轴，沿与所述内油囊底座相正交的方向、间隔安装于所述内油囊底座上；油囊上盖，安装于所述内油囊的与所述油囊接口向背的端部，并可滑动地套设于多个所述导向轴上；连接座，安装于所述油囊上盖上；传感器支撑板，安装于多个所述导向轴的远离所述内油囊底座的一端，并与所述内油囊底座平行设置；拉线位移传感器，安装于所述传感器支撑板的与所述连接座相面对的位置，适用于检测所述油囊上盖的位移变化量，以获取所述内油囊的体积变化信号。
[0017]根据本专利技术提供的升沉勘测平台，两个固定翼对称安装于本体的中部的两侧，两个可变翼对称安装于本体的下端的两侧，通过调节可变翼的翼角、可调节可变翼与固定翼之间的夹角，以对升沉勘测平台产生升力，以使升沉勘测平台进行平移；在两个可变翼对升
沉勘测平台所产生的升力不同状态下，驱动升沉勘测平台产生旋转力矩，以使得升沉勘测平台绕轴线进行横滚。升沉勘测平台通过可控的平移和/或横滚在可垂直面内形成锯齿波运动，以抵消由于海洋环境中的海流及其他外部干扰对升沉勘测平台所造成的水平漂移。
附图说明
[0018]图1是根据本专利技术的一种示意性实施例的升沉勘测平台的立体图；图2是图1所示的示意性实施例的升沉勘测平台的本体的立体图；图3是图1所示的示意性实施例的升沉勘测平台的可变翼机构的局部放大图；图4是图1所示的示意性实施例的升沉勘测平台的浮力机构的局部放大图；以及图5是图4所示的浮力机构的油路图。
[0019]所述附图中，附图标记含义具体如下：1、可变翼机构；101本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种升沉勘测平台，其特征在于，包括：本体（2）；两个固定翼（215），对称安装于所述本体（2）的中部的两侧，所述本体（2）的轴线位于两个所述固定翼（215）的延伸方向所限定的平面内；以及两个可变翼机构（1），每个所述可变翼机构（1）包括一个可变翼（108），两个所述可变翼机构（1）的两个所述可变翼（108）对称安装于所述本体（2）的下端的两侧，每个所述可变翼（108）被构造成在与所述平面共面的第一位置及与所述平面形成夹角的第二位置之间摆转，以在所述第二位置的状态下对所述本体（2）产生升力，以使所述本体（2）沿径向方向移动或姿态改变。2.根据权利要求1所述的升沉勘测平台，其特征在于，所述本体（2）包括由下至上顺次连接的下导流罩（201）、下壳体（204）、上壳体（217）及上导流罩（212），所述下导流罩（201）及下壳体（204）之间安装有下端盖（202），上导流罩（212）及上壳体（217）之间安装有上端盖（214），所述下端盖（202）、下壳体（204）、上端盖（214）及上壳体（217）之间限定与所述下导流罩（201）及上导流罩（212）水密隔离的密封腔，所述下导流罩（201）的侧壁上设置有与外部的海水环境连通的透水孔（218）。3.根据权利要求2所述的升沉勘测平台，其特征在于，所述固定翼（215）安装于所述上壳体（217）上，所述可变翼机构（1）安装于所述下壳体（204）上。4.根据权利要求3所述的升沉勘测平台，其特征在于，每个所述可变翼机构（1）还包括：驱动部，安装于所述下壳体（204）内；连接轴（109），所述连接轴（109）的一端和所述驱动部的输出端连接，所述连接轴（109）的另一端沿所述本体（2）的径向方向延伸并伸出所述下壳体（204）、以安装所述可变翼（108）；以及固定轴套（106），安装于所述下壳体（204）的外壁面上，并套设于所述连接轴（109）的外侧，以将外部的海洋环境与所述密封腔隔离。5.根据权利要求4所述的升沉勘测平台，其特征在于，所述驱动部包括：第一电机（101），安装于所述下壳体（204）内；变速组件（103），包括：蜗轮，和所述第一电机（101）的输出端连接；以及蜗杆，所述蜗杆的一端与所述蜗轮啮合连接，所述蜗杆的另一端与所述连接轴（109）、轴连接。6.根据权利要求3所述的升沉勘测平台，其特征在于，还包括浮力机构（3），包括：内油囊组件，包括内油囊（313），安装于所述上壳体（217）内；外油囊组件，包括外油囊（325），安装于所述下导流罩（201）内；油路控制组件，安装于所述内油囊（313）及所述外油囊（325）之间的油路中，适用于在所述内油囊（313）及外油囊（325）之间抽取液压油；以及检测组件，安装于所述上壳体（217）内，适用于检测所述内油囊（313）的体积变化，以获取所述本体（2）所承受的浮力。7.根据权利要求6所述的升沉勘测平...

【专利技术属性】
技术研发人员：李醒飞，马庆锋，徐佳毅，刘烨昊，文艺成，李洪宇，王振东，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：