具有四个螺旋桨推进器构成的无人潜水器制造技术

一种具有四个螺旋桨推进器构成的潜水器，潜水器的四个螺旋桨推进器呈矩形分布或者菱形分布，潜水器电源/控制系统可以分别调整每一个螺旋桨推进器的启停、转速以及正转和反转，控制潜水器的行进方向、速度和潜水器的姿态。螺旋桨的旋转推动水产生前进的动力，螺旋桨叶上的金属刀片具有锋锐的刃口，可以切断水中的水草和杂物，有效地避免潜水器被水中的水草和杂物缠绕。草和杂物缠绕。草和杂物缠绕。

【技术实现步骤摘要】
具有四个螺旋桨推进器构成的无人潜水器


[0001]本专利技术涉及一种水下机械人，特别是一种具有四个螺旋桨推进器构成的潜水器。

技术介绍

[0002]随着科学技术和人工智能技术的发展，无人遥控潜水器逐步应用在高度危险水下环境、被污染环境以及零可见度的水域代替人工在水下长时间作业。目前的潜水器普遍采用两个水平方向侧翼螺旋桨推进器和一个中轴垂直方向螺旋桨驱动器构成，动力性能和运动灵活性有限，特别是难以应付水下水草和其它杂物的缠绕。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是要解决上述问题，专利技术一种具有优良动力性能和运动灵活性，特别是能够应付水草的缠绕的具有四个螺旋桨推进器构成的潜水器。
[0004]本专利技术由潜水器主体、四个螺旋桨推进器和电源/控制系统等构成。
[0005]所述的潜水器主体是一个密封的中空圆管容器，在潜水器主体中部安装四个螺旋桨推进器，4个螺旋桨推进器呈矩形分布，或者采用菱形分布，螺旋桨推进器的轴线与潜水器主体的轴线平行，在潜水器主体安装螺旋桨推进器位置的两侧均有4套安装支架，每一个安装支架上有若干个安装螺旋桨推进器的固定孔，使用螺钉和螺母将螺旋桨推进器固定在安装支架上。
[0006]潜水器配备电源/控制系统，可以分别调整每一个螺旋桨推进器的启停、转速以及正转和反转，控制潜水器的行进方向、速度和潜水器的姿态。潜水器主体内部还可以配备声呐系统、摄像机、照明灯和机械臂等装置，能提供实时视频、声呐图像，机械臂能抓起重物等功能。
[0007]潜水器的电源/控制系统可以安装在潜水器主体内部，和地面控制中心实现无线通讯和数据传输；潜水器的控制系统也可以安装在水面的控制中心，通过线缆连接潜水器，和潜水器进行通讯，在线控制和数据传输。
[0008]优选的，在四个螺旋桨推进器构成的无人潜水器中，水平位置安装的2个螺旋桨推进器的螺旋桨的螺旋方向相反，一个螺旋桨推进器的螺旋方向为左手方向螺旋，另一个螺旋桨推进器的螺旋方向为右手方向螺旋；垂直位置安装的2个螺旋桨推进器的螺旋桨的螺旋方向相反，一个螺旋桨推进器的螺旋方向为左手方向螺旋，另一个螺旋桨推进器的螺旋方向为右手方向螺旋。
[0009]优选的，在四个螺旋桨推进器构成的无人潜水器中，每一个螺旋桨推进器的轴线与潜水器主体的轴线有一个0
‑ꢀ
45
°
的夹角，可以减小潜水器的转弯半径，提高潜水器姿态调整的灵活性。
[0010]优选的，潜水器主体中间在安装螺旋桨推进器的位置直径可以变小，有利于减小潜水器的外形尺寸，以适应穿行更小的洞穴。
[0011]所述的螺旋桨推进器由螺旋桨，电机，转子端整流罩，定子端整流罩，轴承和安装
支架等构成。
[0012]所述的电机选用外转子电机，呈圆柱形，左右两个端盖分别是定子端盖和转子端盖，定子端盖和转子端盖分别有固定螺孔。
[0013]所述的螺旋桨呈圆筒形，螺旋桨中心安装一个圆柱形电机，螺旋桨在对应电机转子端盖固定螺孔的位置有一个连接端板，使用螺钉将螺旋桨的连接端板固定在电机转子端盖上；螺旋桨的端部有一个内圆止口，内圆止口的内径尺寸与滚动轴的外径尺寸呈过盈配合；螺旋桨的外圆有若干个螺旋桨叶，螺旋桨叶的外圆有若干个刀片凹槽，每一个刀片凹槽里面镶嵌1个金属刀片。
[0014]所述的金属刀片由钢板制成，金属刀片的外径大于螺旋桨叶的外径，金属刀片的两个端面均有小于45
°
的刃口，可以切断水中的水草和杂物。
[0015]优选的，螺旋桨可以包含两组螺旋桨叶，两组螺旋桨叶的螺距相同，它们的起始位置相差180
°
，分别成为第一头螺旋桨叶和第二头螺旋桨叶。
[0016]优选的，一个螺旋桨可以包含两组螺旋桨叶，呈左右分布，两组螺旋桨叶的螺旋方向相反，一组螺旋桨叶的螺旋方向为左手方向螺旋，另一组螺旋桨叶的螺旋方向为右手方向螺旋，有利于螺旋桨推进器推力接近中心。
[0017]所述的螺旋桨推进器两端均有整流罩，以减少水流的阻力，分别称为定子端整流罩和转子端整流罩。
[0018]所述的转子端整流罩一端是流线型曲面，另一端是圆形凸台，凸台的外径与轴承的内圆呈过盈配合，通过轴承，转子端整流罩与螺旋桨之间实现转动连接；在转子端整流罩的流线型曲面中间有一个与安装支架配合的槽，在对应安装支架的安装孔的位置有双面台阶圆孔，使用螺钉和螺母将安装支架固定在转子端整流罩上。
[0019]所述的定子端整流罩一端是流线型曲面，另一端是定子端整流罩凸台，定子端整流罩凸台上有四个对应电机定子端盖固定螺孔的台阶圆孔，使用螺钉将定子端整流罩固定在电机定子端盖上；在定子端整流罩流线型曲面中间有一个与安装支架配合的槽，在对应安装支架的安装孔的位置有双面台阶圆孔，使用螺钉和螺母将安装支架固定在定子端整流罩上。
[0020]所述的安装支架采用不锈钢板加工，安装支架上面有若干个固定孔，使用螺钉就将安装支架的两端分别固定在螺旋桨推进器上和潜水器主体上。
[0021]本专利技术安装4套螺旋桨推进器，呈矩形分布或者菱形分布，潜水器电源/控制系统可以分别调整每一个螺旋桨推进器的启停、转速以及正转和反转，控制潜水器的行进方向、速度和潜水器的姿态。螺旋桨的旋转推动水产生前进的动力，螺旋桨叶上的金属刀片具有锋锐的刃口，可以切断水中的水草和杂物，有效地避免潜水器被水中的水草和杂物缠绕。
附图说明
[0022]图1是螺旋桨推进器的立体视图；
[0023]图2是螺旋桨推进器的侧向剖视图；
[0024]图3是螺旋桨推进器的侧向剖视图(图2倾角45
°
)；
[0025]图4是本专利技术具体实施实例1的立体视图；
[0026]图5是本专利技术具体实施实例1的侧向剖视图；
[0027]图6是本专利技术具体实施实例2采用倾角螺旋桨推进器的俯视图；
[0028]图7是本专利技术具体实施实例1的正向视图；
[0029]图8是本专利技术具体实施实例3采用矩形分布螺旋桨推进器的正向视图；
[0030]图9是本专利技术具体实施实例2采用二头连续螺旋桨叶的俯视图；
[0031]图10是本专利技术具体实施实例3包含两组螺旋桨叶的螺旋桨推进器的俯视图；
[0032]其中：1.转子端整流罩；1
‑
1.槽；1
‑
2.双面台阶圆孔；1
‑
3.凸台；2. 刀片；2
‑
1.刃口；3.螺旋桨；3
‑
1.连续螺旋桨叶；3
‑
2.内圆止口；3
‑
3. 连接端板；3
‑
4.刀片槽；3
‑
5.右手方向螺旋桨叶；3
‑
6左手方向螺旋桨叶；3
‑ꢀ
7.第一头螺旋桨叶；3
‑
8第二头螺旋桨叶；4.定子端整流罩；4
‑
1.槽；4
‑ꢀ
2.台阶圆孔；4
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有四个螺旋桨推进器构成的潜水器由潜水器主体、四个螺旋桨推进器和电源/控制系统等构成。其特征在于，潜水器主体是一个密封的中空圆管容器，在潜水器主体中部安装四个螺旋桨推进器，4个螺旋桨推进器呈矩形分布，或者采用菱形分布，螺旋桨推进器的轴线与潜水器主体的轴线平行，在潜水器主体安装螺旋桨推进器位置的两侧均有4套安装支架，每一个安装支架上有若干个安装螺旋桨推进器的固定孔，使用螺钉和螺母将螺旋桨推进器固定在安装支架上。2.如权利要求1所述的具有四个螺旋桨推进器构成的潜水器由潜水器，其特征在于，水平位置安装的2个螺旋桨推进器的螺旋桨的螺旋方向相反，一个螺旋桨推进器的螺旋方向为左手方向螺旋，另一个螺旋桨推进器的螺旋方向为右手方向螺旋；垂直位置安装的2个螺旋桨推进器的螺旋桨的螺旋方向相反，一个螺旋桨推进器的螺旋方向为左手方向螺旋，另一个螺旋桨推进器的螺旋方向为右手方向螺旋。3.如权利要求1所述的具有四个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李革臣，程从彬，
申请(专利权)人：哈尔滨子沐新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：