本发明专利技术提供了一种水下推进装置及水下推进控制方法，其中，包括：两端未封闭的桶状壳体、控制器以及推进模块；上述推进模块包括电机、曲柄连杆以及预设宽度的圈状柔性膜片；上述电机、上述曲柄连杆以及上述柔性膜片依次相连；上述控制器与上述电机电连接；上述控制器用于根据水下推进装置的当前位置信息、目标位置信息以及当前航向角度生成电机驱动信号，以根据上述电机驱动信号控制上述电机转动，带动上述曲柄连杆和上述柔性膜片进行往复运动，推动上述水下推进装置前进。该装置通过预设宽度的圈状柔性膜片推动水流产生动力，从而带动水下推动装置在水中行进，从而避免了与水中的杂质缠绕，以增加水下航行的安全性。以增加水下航行的安全性。以增加水下航行的安全性。
【技术实现步骤摘要】
水下推进装置及水下推进控制方法
[0001]本专利技术涉及水下推进
，尤其是涉及一种水下推进装置及水下推进控制方法。
技术介绍
[0002]自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)是一种自带能源、智能化自主导航、多功能集成的水下无人远程航行器。美国华盛顿大学建造的无缆水下机器人“SPURV”是可以考证到的最早的水下无人远程航行器。其中，上述水下无人远程航行器一般通过叶片式水下推进装置进行水下航行。但是，由于叶片式水下推进装置容易在水底与杂物相缠绕，导致目前的水下推进装置在水下航行发生故障的概率较高。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种水下推进装置及水下推进控制方法，以提升水下推进装置在水下航行的安全性。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种水下推进装置，其中，包括：两端未封闭的桶状壳体、控制器以及推进模块；上述推进模块包括电机、曲柄连杆以及预设宽度的圈状柔性膜片；上述电机、上述曲柄连杆以及上述柔性膜片依次相连；上述控制器与上述电机电连接；上述控制器与上述推进模块均设置于上述壳体内部；其中，上述柔性膜片垂直上述壳体设置于上述壳体未封闭的端口；上述控制器用于获取上述水下推进装置的当前位置信息、预设目标点的目标位置信息以及当前航向角度；并根据上述当前位置信息、上述目标位置信息以及上述当前航向角度生成电机驱动信号，以根据上述电机驱动信号控制上述电机转动，带动上述曲柄连杆和上述柔性膜片进行往复运动，推动上述水下推进装置前进。
[0005]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述推进模块包括：第一推进模块以及第二推进模块；上述第一推进模块包括：第一电机组、第一曲柄连杆组以及第一柔性膜片；上述第二推进模块包括：第二电机组、第二曲柄连杆组以及第二柔性膜片；上述第一电机组、上述第二电机组均包括：多个电机；上述第一曲柄连杆组、上述第二曲柄连杆组均包括：多个曲柄连杆；上述第一推进模块以及第二推进模块均放置于上述壳体内部；上述第一柔性膜片垂直于上述壳体设置于上述壳体未封闭的第一端口；上述第二柔性膜片垂直于上述壳体设置于上述壳体未封闭的第二端口。
[0006]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述第一柔性膜片包括：第一子膜片以及第二子膜片；上述第二柔性膜片包括：第三子膜片以及第四子膜片；上述第一子膜片、上述第二子膜片、上述第三子膜片以及上述第四子膜片均为预设宽度的半圈状柔性膜片。
[0007]结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述第一电机组、上述第二电机组均包括：12个电机；上述第一曲柄连杆组、上述第一曲柄连杆组均包括：12个曲柄连杆；上述第一子膜片与上述第一电机组中
的6部电机通过第一曲柄连杆组中的6个曲柄连杆相连；上述第二子膜片与上述第一电机组中其余的6部电机通过第一曲柄连杆组其余的6个曲柄连杆相连；上述第三子膜片与上述第二电机组中的6部电机通过第二曲柄连杆组中的6个曲柄连杆相连；上述第四子膜片与上述第二电机组中其余的6部电机通过第二曲柄连杆组其余的6个曲柄连杆相连。
[0008]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述装置还包括：方向舵；上述方向舵设置于上述壳体未封闭的端口，位于上述水下推进装置的外侧；上述方向舵与上述控制器相连；上述控制器还用于获取上述水下推进装置的当前位置信息以及预设目标点的目标位置信息；根据上述当前位置信息以及上述目标位置信息生成方向控制信号，以根据上述方向控制信号控制上述方向舵调整上述水下推进装置的运行方向。
[0009]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述装置还包括：供电单元；上述供电单元包括：蓄电池以及太阳能电池；上述供电单元与上述控制器以及上述电机依次相连；上述供电单元用于为上述控制器以及电机供电。
[0010]结合第一方面的第五种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述太阳能电池包括：太阳能电池板；上述太阳能电池板上设置有光敏电阻；上述太阳能电池板通过上述光敏电阻检测上述太阳能电池板与阳光的当前相对位置，以当上述当前相对位置达到预设要求时通过阳光对上述太阳能电池进行充电。
[0011]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述水下推进装置还包括：深度传感器、压力传感器以及陀螺仪传感器；上述深度传感器、上述压力传感器以及上述陀螺仪传感器分别与上述控制器相连；上述深度传感器用于获取上述水下推进装置在水下的深度信息；上述压力传感器用于获取上述水下推进装置在水下承受的压力信息；上述陀螺仪传感器用于获取上述水下推进装置的行进方向信息。
[0012]第二方面，本专利技术实施例提供了一种水下推进控制方法，其中，应用于第一方面至第一方面的第七种可能的实施方式中任一项上述的水下推进装置，上述方法包括：获取上述水下推进装置的当前位置信息、预设目标点的目标位置信息以及当前航向角度；根据上述当前位置信息、上述目标位置信息以及上述当前航向角度生成电机驱动信号，以根据上述电机驱动信号控制上述电机转动，带动上述曲柄连杆和上述柔性膜片进行往复运动，推动上述水下推进装置前进。
[0013]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，根据上述当前位置信息、上述目标位置信息以及上述当前航向角度生成电机驱动信号的步骤，包括：根据上述水下推进装置的上述当前位置信息以及上述预设目标点的目标位置信息，确定上述水下推进装置的目标航向角度；根据上述当前航向角度以及上述目标航向角度，生成预设PID算法中PWM波控制信号的定时器的自动重装载值；根据上述自动重装载值，生成上述电机驱动信号。
[0014]本专利技术实施例带来了以下有益效果：
[0015]本专利技术提供了一种水下推进装置、水下推进控制方法及水下航行器，其中，包括：两端未封闭的桶状壳体、控制器以及推进模块；上述推进模块包括电机、曲柄连杆以及预设宽度的圈状柔性膜片；上述电机、上述曲柄连杆以及上述柔性膜片依次相连；上述控制器与上述电机电连接；上述控制器与上述推进模块均设置于上述壳体内部；其中，上述柔性膜片
垂直上述壳体设置于上述壳体未封闭的端口；上述控制器用于获取上述水下推进装置的当前位置信息、预设目标点的目标位置信息以及当前航向角度；并根据上述当前位置信息、上述目标位置信息以及上述当前航向角度生成电机驱动信号，以根据上述电机驱动信号控制上述电机转动，带动上述曲柄连杆和上述柔性膜片进行往复运动，推动上述水下推进装置前进。该装置通过预设宽度的圈状柔性膜片推动水流产生动力，从而带动水下推动装置在水中行进，从而避免了与水中的杂质缠绕，以增加水下航行的安全性。
[0016]本实施例公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下推进装置，其特征在于，包括：两端未封闭的桶状壳体、控制器以及推进模块；所述推进模块包括电机、曲柄连杆以及预设宽度的圈状柔性膜片；所述电机、所述曲柄连杆以及所述柔性膜片依次相连；所述控制器与所述电机电连接；所述控制器与所述推进模块均设置于所述壳体内部；其中，所述柔性膜片垂直所述壳体设置于所述壳体未封闭的端口；所述控制器用于获取所述水下推进装置的当前位置信息、预设目标点的目标位置信息以及当前航向角度；并根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述当前航向角度生成电机驱动信号，以根据所述电机驱动信号控制所述电机转动，带动所述曲柄连杆和所述柔性膜片进行往复运动，推动所述水下推进装置前进。2.根据权利要求1所述的水下推进装置，其特征在于，所述推进模块包括：第一推进模块以及第二推进模块；所述第一推进模块包括：第一电机组、第一曲柄连杆组以及第一柔性膜片；所述第二推进模块包括：第二电机组、第二曲柄连杆组以及第二柔性膜片；所述第一电机组、所述第二电机组均包括：多个电机；所述第一曲柄连杆组、所述第二曲柄连杆组均包括：多个曲柄连杆；所述第一推进模块以及第二推进模块均放置于所述壳体内部；所述第一柔性膜片垂直于所述壳体设置于所述壳体未封闭的第一端口；所述第二柔性膜片垂直于所述壳体设置于所述壳体未封闭的第二端口。3.根据权利要求2所述的水下推进装置，其特征在于，所述第一柔性膜片包括：第一子膜片以及第二子膜片；所述第二柔性膜片包括：第三子膜片以及第四子膜片；所述第一子膜片、所述第二子膜片、所述第三子膜片以及所述第四子膜片均为预设宽度的半圈状柔性膜片。4.根据权利要求3所述的水下推进装置，其特征在于，所述第一电机组、所述第二电机组均包括：12个电机；所述第一曲柄连杆组、所述第一曲柄连杆组均包括：12个曲柄连杆；所述第一子膜片与所述第一电机组中的6部电机通过第一曲柄连杆组中的6个曲柄连杆相连；所述第二子膜片与所述第一电机组中其余的6部电机通过第一曲柄连杆组其余的6个曲柄连杆相连；所述第三子膜片与所述第二电机组中的6部电机通过第二曲柄连杆组中的6个曲柄连杆相连；所述第四子膜片与所述第二电机组中其余的6部电机通过第二曲柄连杆组其余的6个曲柄连杆相连。5.根据权利要求1所述的水下推进装置，其特征在于，所述装置还包括：方向舵；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓勇，周帅，王征，李厚朴，武曙光，刘蕾，秦清亮，王黎明，杨晓一，曹杰，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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