一种四旋翼仿生航行器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种四旋翼仿生航行器，基于仿生理念，以鲨鱼的流线外形作为水下航行器壳体的设计基础，主体表面光滑，于航行器上部和后部分别设有背鳍和尾鳍，配合流线型壳体，平衡航行器运动，大大减小了航行器的阻力；航行器躯干两侧设有四个旋翼，通过控制不同螺旋桨的转速来实现潜航器的各方位运动，本航行器具有结构简单、质量轻、便于在机身内放置探测仪器等优点。测仪器等优点。测仪器等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种四旋翼仿生航行器


[0001]本技术涉及水下航行
，特别涉及一种四旋翼仿生航行器。

技术介绍

[0002]海洋对我国经济社会发展具有重大战略意义，目前人们对于海洋经济的发展尚处于探索阶段，水下机器人作为一种高技术手段，在海洋这块人类未来最现实的可发展空间中起着至关重要的作用，但功能齐全智能化用于水产养殖的水下机器人又少之又少，大多数用于水下作业的机器人存在推进效率低、续航能力差、机身运动操作复杂、因通信限制运动范围小、数据传输距离短等一系列的问题。当今传统的水下航行器存在“三大难题”：机身控制复杂；水下推进、续航能力差；水下通信困难。
[0003]海洋作业产区对水下作业机器以及机器的动力装置有着迫切的需求，也有部分技术人员开发出一些动力装置的设备和装置，但现有设备虽然初步实现了水下提供动力，但仍然是简单的动力结构，运动方向比较单一，难以控制掉向，且航程和航速较小。
[0004]本
技术介绍
所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请
技术介绍
的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本技术提供了一种四旋翼仿生航行器，其解决了生产成本高、推进效率低、续航能力差、机身运动操作复杂等一系列实际应用问题，整体机器能源转换效率高，操作方便且反应灵敏。
[0006]一种四旋翼仿生航行器，包括：航行器上壳、航行器下壳，上壳与下壳共同组成航行器主体，内部设有旋转系统，可使四旋翼仿生航行器机身整体转动，且航行器主体内部设有电源仓，给航行器提供动力源。
[0007]旋翼，共有四个，呈正方形分布，分为两对，分别分布在航行器主体前端两侧和航行器主体腰部两侧，与水平面成一定角度的旋翼，通过与水流的反作用向机器提供动力；
[0008]旋翼外壳，共有四个，分别设在四个旋翼外侧，与悬臂结构相连，对螺旋桨起保护作用；
[0009]螺旋桨，分别在四个旋翼外壳中，通过控制四个螺旋桨之间的速度差异，实现航行器的前进与转向，螺旋桨与旋翼外壳之间提供水流通过的通道；
[0010]悬臂结构，悬臂结构端部与旋翼外壳相连，以将两对旋翼机构对称地分布在航行器主体两侧，以达到受力均匀的效果，整个航行器具有四个悬臂结构。
[0011]背鳍与尾鳍，配合流线型壳体，减小潜航器水下航行阻力，提高了设备水下机动性能，对航行器平衡起着关键作用。
[0012]半球罩，位于航行器主体前方，与核心舱体密封连接，用于保护摄像机、电路板、电源等器件，防止被水下生物破坏。
[0013]核心舱体，位于航行器内部，前端与半球罩连接，后端与密封法兰连接，用于保护
内部摄像机、电路板、电源等器件，为其提供防水环境。
[0014]尾端密封穿线板，位于核心舱体尾部，与核心舱体相连接，用于使核心舱体内的电线通过密封法兰穿出，与外部螺旋桨电机相通。
[0015]所述航行器，旋翼结构与悬臂结构实现了给航行器提供稳定力矩，这样可保证航行器的平稳运行，通过两对旋翼螺旋桨不同的转动速度旋转，为航行器提供不同方向和角度的动力，用于机身的倾斜、前进与转向，从而有效实现四旋翼仿生航行器灵活前进。同时，流线型壳体与四旋翼推进的配合使用，大大提高了航行器在水下的机动性，降低了航行器所受阻力，进而提高了航行器的运行效率。
[0016]所述航行器主体内部存在核心舱体，核心舱体一侧与密封穿线板相连，围绕着核心舱体设有主支架，主支架与上、下壳体连接，上下壳体之间首先靠螺栓链接，继而依靠上、下壳体的凹凸台和橡胶密封条密封。壳体用于连接悬臂结构，再由悬臂结构和两对旋翼相连，旋翼外壳与螺旋桨之间留有允许水流通过的空间，以减小不必要的阻力。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述旋翼螺旋桨在水下应用，操控简单，四个遥感操作对应飞行器的前后、左右、上下和偏航方向的运动。旋翼螺旋桨无活动部件，可靠性基本取决于无刷电机的可靠性，可靠性较高。旋翼螺旋桨可实现仿生航行器悬停，飞行范围受控，运行安全。
[0018]在本申请的一些实施例中，
[0019]1)螺旋桨位于旋翼外壳中心，水流会通过旋翼外壳和螺旋桨之间；
[0020]2)螺旋桨旋转，水流流过旋翼内，螺旋桨通过与水流的反作用力，从而产生前进的动力。
[0021]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0022]1)本技术的四旋翼仿生航行器结构简单，操作方便，可与机器衔接，也可单独使用。能有效实现对水下机器力的提供，工作效率高，而且不会对机器本身的电路和机身结构产生影响。
[0023]2)本技术的四旋翼仿生航行器降低了水下机器航行的动力成本，且适用于各种机身结构的水下机器，适合大范围推广。
[0024]3)本技术设计的四旋翼仿生航行器，通过调整两对旋翼螺旋桨以不同的转动速度旋转，为航行器提供不同方向和角度的动力，使四旋翼仿生航行器方向改变，而实现水下机器运动方向改变，便于机器调转方向。
[0025]4)本技术采用了仿鱼类流线型壳体，减小了潜航器水下航行阻力，进一步提高了设备水下机动性能。
[0026]5)本技术，采用了仿无人机式四旋翼动力装置与仿鱼类流线型壳体相配合的方式，在降低航行器水下运动阻力的同时，大大提高了航行器的机动性能。从而提高了航行器的推进效率，降低了航行器的使用能耗。
附图说明
[0027]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0028]图1为本申请其中一个实施例的四旋翼仿生航行器；
[0029]图2为核心舱体的结构示意图；
[0030]其中：1
‑
航行器上壳，2
‑
航行器下壳，3
‑
旋翼外壳，4
‑
螺旋桨，5
‑
悬臂机构，6
‑
腰部旋翼，7
‑
背鳍，8
‑
尾鳍，9
‑
半球罩，10
‑
核心舱体，11
‑
主支架，12
‑
密封穿线板，13
‑
一号腰部旋翼，14
‑
二号腰部旋翼，15
‑
三号旋翼，16
‑
四号旋翼。
具体实施方式
[0031]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四旋翼仿生航行器，其特征在于，包括：航行器上壳、航行器下壳、航行器上壳与航行器下壳共同组成的航行器主体、旋翼、旋翼外壳、螺旋桨、悬臂机构、背鳍、尾鳍、半球罩、核心舱体；所述旋翼为四个，四个旋翼外侧均设有旋翼外壳，每个旋翼外壳均围绕一个螺旋桨设置，旋翼外壳与螺旋桨之间提供水流通过的通道；悬臂结构，悬臂结构外端部与旋翼外壳相接，以将旋翼外壳和螺旋桨牢牢地固定航行器主体两侧，悬臂结构内端与核心舱体连接；航行器主体背部设有背鳍，尾部设有尾鳍，航行器整体外形呈流线型；航行器最前端设有半球罩，用于将航行器前端密封；核心舱体设于航行器主体内；螺旋桨通过与水流的反作用力，推动航行器运动。2.根据权利要求1所述的一种四旋翼仿生航行器，其特征在于，航行器主体前端两侧和腰部两侧均对称分布有一对螺旋桨，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同。3.根据权利要求2所述的一种四旋翼仿生航行器，其特征在于，所述四旋翼的螺旋桨通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，为航行器提供不同方向和角度的动力，从而控制飞行器的姿态和位置，实现四旋翼仿生航行器灵活前进。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辛馨，张锡智，苗振岩，张文韬，刘福来，纪峰，苑均好，林海波，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：