一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机制造技术

本发明专利技术公开了一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机，包括耐压舱、后浸水舱、姿态调节模块、浮力驱动模块、前浸水舱和浮力补偿装置，前浸水舱设置在耐压舱的前端，浮力补偿装置安装在前浸水舱内，浮力补偿装置包括壳体、活塞和弹簧，壳体的一端封闭，另一端设有进水口，活塞密封安装在壳体内以将壳体分割为密封腔以及与进水口连通的进水腔，弹簧安装在密封腔内，活塞可在其两侧作用力的作用下沿壳体长度方向往复移动；本申请通过在前浸水舱内安装浮力补偿装置，在水下滑翔机上浮和下潜过程中，活塞在海水压力和弹簧回复力作用下在壳体内往复移动，调节水下滑翔机的排水体积，实现水下滑翔机在不同深度下的浮力补偿，减少能耗。减少能耗。减少能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机


[0001]本专利技术涉及水下观测与探测装备
，具体涉及一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机。

技术介绍

[0002]随着人类对海洋资源的需求愈加强烈，驱使世界各国将海洋开发作为综合国力竞争的一个重要领域。海洋高端装备产业是海洋经济产业链重要组成部分。而低成本、小型化水下机器人是未来海洋高端装备产业发展的一个重要方向。加快推进机器人的集群应用，将这些设备集群分散布局在一个较大的水域，对水域三维空间大范围覆盖协同工作，可快速采集指定区域的水文数据，实现对海洋环境的实时监测。
[0003]水下滑翔机作为水下机器人的重要组成部分，其依靠浮力驱动模块驱动下潜和上浮，相比其他水下机器人，具备能耗小，续航时间长，能够长时间、大范围的观测多种海洋参数的能力，并且操作灵活，具备多机协同观测的能力，可为实现精细化、密集型海洋环境观测任务提供大量数据支撑。然而，随着水下滑翔机下潜深度的增加，海水密度随之变大，导致水下滑翔机在下潜过程中浮力变大，而由于水下滑翔机的重力不变，因此，其向下的牵引力变小，这就需要浮力驱动模块油路系统额外动作，导致能耗增加。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机，包括耐压舱、后浸水舱、姿态调节模块和浮力驱动模块，所述后浸水舱设置在所述耐压舱的后端，所述姿态调节模块以及所述浮力驱动模块的主体安装在所述耐压舱内，所述浮力驱动模块的外皮囊安装在所述后浸水舱内，还包括前浸水舱和浮力补偿装置，所述前浸水舱设置在所述耐压舱的前端，所述浮力补偿装置安装在所述前浸水舱内，所述浮力补偿装置包括壳体、活塞和弹簧，所述壳体的一端封闭，另一端设有进水口，所述活塞密封安装在所述壳体内以将所述壳体分割为密封腔以及与所述进水口连通的进水腔，所述弹簧安装在所述密封腔内，所述活塞可在其两侧作用力的作用下沿所述壳体长度方向往复移动。
[0007]进一步，所述活塞与所述壳体之间间隔设有两个O型密封圈。
[0008]进一步，所述耐压舱包括前端盖、耐压壳体和后端盖，所述耐压壳体由前壳体和后壳体对接密封连接而成，所述前端盖和后端盖分别通过设置在所述耐压壳体内的支撑框架以及耐压壳体内的负压力拉紧在所述耐压壳体的两端。
[0009]进一步，所述前壳体和后壳体的中间、且沿对应所述前壳体和后壳体内壁周向均设有加强肋。
[0010]进一步，所述支撑框架包括第一主梁、第二主梁、浮力支撑板、前支撑板、后支撑板
和拉紧板，所述拉紧板安装在所述耐压壳体的前端，所述第一主梁和第二主梁沿所述耐压壳体长度方向设置、且分别位于所述耐压壳体的两侧，所述第一主梁和第二主梁的两端分别与所述拉紧板和后端盖连接，所述浮力支撑板连接在所述后端盖上，所述前支撑板与后支撑板间隔设置、且均固定在所述第一主梁与所述第二主梁之间。
[0011]进一步，所述姿态调节模块包括俯仰调节单元，该俯仰调节单元包括第一电池组和俯仰电机，所述第一电池组设置在所述前支撑板和后支撑板之间，所述俯仰电机与所述第一电池组连接以驱动所述第一电池组在前支撑板和后支撑板之间移动。
[0012]进一步，所述姿态调节模块还包括自锁舵机，该自锁舵机安装在所述后支撑板上，其输出轴穿过所述后支撑板、且与所述俯仰调节单元偏心连接以驱动所述俯仰调节单元转动。
[0013]进一步，所述姿态调节模块还包括横滚前支撑架和横滚后支撑架，所述横滚前支撑架通过前轴承安装在所述前支撑板上，所述横滚后支撑架通过后轴承安装在所述后支撑板上，所述俯仰调节单元安装在所述横滚前支撑架与所述横滚后支撑架之间、且在所述俯仰电机驱动下在所述横滚前支撑架与所述横滚后支撑架之间移动。
[0014]进一步，所述姿态调节模块还包括连接杆，该连接杆的一端与所述横滚前支撑架连接，连接杆的另一端穿过所述第一电池组、并与所述横滚后支撑架连接。
[0015]进一步，所述自锁舵机的输出轴与所述横滚后支撑架固定连接。
[0016]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0018]图1为本申请实施例所提供的具有浮力补偿的小型水下滑翔机结构示意图；
[0019]图2为本申请实施例所提供的具有浮力补偿的小型水下滑翔机整机图；
[0020]图3为本申请实施例所提供的耐压舱结构示意图；
[0021]图4为本申请实施例所提供的耐压舱内部各模块安装示意图；
[0022]图5为本申请实施例所提供的姿态调节模块结构示意图；
[0023]图6为本申请实施例所提供的横滚后支撑架安装结构示意图；
[0024]图7为本申请实施例所提供的横滚后支撑架爆炸图示意图；
[0025]图8为本申请实施例所提供的横滚前支撑架安装结构示意图；
[0026]图9为本申请实施例所提供的浮力补偿装置的结构示意图。
[0027]其中，前导流罩1、CTD传感器2、浮力补偿装置3、姿态调节模块4、电子控制模块5、浮力模块6、水平机翼7、垂直尾翼8、通信导航天线9、后导流罩10、外皮囊11、耐压壳体12、前端盖13、前壳体14、后壳体15、后端盖16、拉紧板17、第一电池组18、第一主梁19、第二电池组20、浮力支撑板21、第二主梁22、主控单元23、后支撑板24、前支撑板25、俯仰电机26、横滚后支撑架27、后轴承28、后轴承端盖29、自锁舵机30、前轴承端盖31、前轴承32、横滚前支撑架33、活塞34、弹簧35、壳体36。
具体实施方式
[0028]下面将结合具体实施例对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0029]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0030]参见图1～图9，本申请一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机，包括耐压舱、后浸水舱、姿态调节模块4和浮力驱动模块，后浸水舱设置在耐压舱的后端，姿态调节模块4以及浮力驱动模块的主体安装在耐压舱内，浮力驱动模块的外皮囊11安装在后浸水舱内，还包括前浸水舱和浮力补偿装置3，前浸水舱设置在耐压舱的前端，浮力补偿装置3安装在前浸水舱内，浮力补偿装置3包括壳体36、活塞34和弹簧35，壳体36的一端封闭，另一端设有进水口，活塞34密封安装在壳体36内以将壳体36分割为密封腔以及与进水口连通的进水腔，弹簧35安装在密封腔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机，包括耐压舱、后浸水舱、姿态调节模块和浮力驱动模块，所述后浸水舱设置在所述耐压舱的后端，所述姿态调节模块以及所述浮力驱动模块的主体安装在所述耐压舱内，所述浮力驱动模块的外皮囊安装在所述后浸水舱内，其特征在于，还包括前浸水舱和浮力补偿装置，所述前浸水舱设置在所述耐压舱的前端，所述浮力补偿装置安装在所述前浸水舱内，所述浮力补偿装置包括壳体、活塞和弹簧，所述壳体的一端封闭，另一端设有进水口，所述活塞密封安装在所述壳体内以将所述壳体分割为密封腔以及与所述进水口连通的进水腔，所述弹簧安装在所述密封腔内，所述活塞可在其两侧作用力的作用下沿所述壳体长度方向往复移动。2.根据权利要求1所述的具有浮力补偿的小型水下滑翔机，其特征在于，所述活塞与所述壳体之间间隔设有两个O型密封圈。3.根据权利要求1所述的具有浮力补偿的小型水下滑翔机，其特征在于，所述耐压舱包括前端盖、耐压壳体和后端盖，所述耐压壳体由前壳体和后壳体对接密封连接而成，所述前端盖和后端盖分别通过设置在所述耐压壳体内的支撑框架以及耐压壳体内的负压力拉紧在所述耐压壳体的两端。4.根据权利要求3所述的具有浮力补偿的小型水下滑翔机，其特征在于，所述前壳体和后壳体的中间、且沿对应所述前壳体和后壳体内壁周向均设有加强肋。5.根据权利要求4所述的具有浮力补偿的小型水下滑翔机，其特征在于，所述支撑框架包括第一主梁、第二主梁、浮力支撑板、前支撑板、后支撑板和拉紧板，所述拉紧板安装在所述耐压壳体的前端，所述第一主梁和第二主梁沿所述耐压壳体长度方向设置、且分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹云龙，王士昌，辛爱学，宋庆月，吴显辉，李先宏，孙风凯，
申请(专利权)人：青岛蔚海明祥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：