一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统及供电方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统及供电方法。其中包括谐振式磁耦合无线充电线圈，线圈密封装置，机构引导装置等组成；基于平面双极线圈结构设计谐振式磁耦合无线供电变换系统，提高系统交互耦合的磁通密度并降低核损失和核质量，最大化磁耦合效率。优化系统的结构、外部屏蔽和布局，基于机构引导装置保证水下自主作业机器人完成充电过程。基于线圈密封装置，针对流线型节能航行、充电对接位置，水下作业机器人的重心布置、减轻质量、绝缘和密封等多学科因素，优化系统的尺寸、重量以及形状，深入研究和解决高压强环境下所带来的一系列问题。强环境下所带来的一系列问题。强环境下所带来的一系列问题。

【技术实现步骤摘要】
一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统及供电方法


[0001]本专利技术属于无线充电
，具体涉及一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统及供电方法。

技术介绍

[0002]海洋中蕴藏着丰富的矿产资源，是我国重要物质基础。随着海洋资源开发利用区域的迅速扩大，并不断向深海、远海延伸，要求现代海洋装备具有深海、远海的工作能力。随着深海科学领域技术的日益革新，对于深海探测工具也有了更高的要求。水下机器人主要包括遥控水下机器人和自主水下机器人。遥控水下机器人的运动范围受到期待缆的较大限制，需要母船支持造价高，并且操作人员长时间多屏幕交互容易造成操作疲劳。但当自主水下机器人进行深海作业时，如果频繁浮出水面通过母船或水面支持平台进行能源补充，则要消耗大量的能源、时间，作业的连续性也会被打断。自主水下机器人通过与水下回收平台连接，进行能量补充、信息上传与下载等，可实现连续作业功能，通过与水下回收系统连接，实现能源的及时补充和数据的交换，是实现大范围、大深度、长时间连续作业的有效方式。
[0003]申请号201811075071.2的中国本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统，其特征在于：包括谐振式磁耦合无线充电线圈(1)、线圈密封装置(4)、机械引导装置(9)；所述谐振式磁耦合无线充电线圈(1)内嵌在水下自主作业机器人底部中央位置；线圈密封装置(4)放置在谐振式磁耦合无线充电线圈(1)正下方，主体与水下自主作业机器人相连；机械引导装置(9)放置在深海充电桩外围处。2.权利要求1所述的一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统，其特征在于：所述谐振式磁耦合无线充电线圈(1)为双极平面直角线圈结构，包括双极平面直角主线圈(2)和铁栏核结构(3)；所述铁栏核结构(3)为被动式磁屏蔽结构，主体包括铁氧体块以及铁氧体块背部的金属板；所述双极平面直角主线圈(2)为单层方型，主体由两个小方型直角线圈对称拼接而成，双极平面直角主线圈的绕组为分布式绕组，由多股漆包铜丝组成；背部的托盘与铁栏核结构(3)背部的铝制金属板连接，将双极平面直角主线圈(2)固定在铁栏核结构(3)内。3.权利要求1所述的一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统，其特征在于：所述线圈密封装置(4)包括左右两片流线型隔水承压磁性材料板(5)、倒勾式连接杆(7)和两组滑轮组(8)；所述左右两片流线型隔水承压磁性材料板(5)通过密封装置的内嵌磁极(6)相互连接，左片内嵌磁极(6)内凹，右片内嵌磁极(6)外凸，左右的磁极相反，通过相互磁吸构成闭合式结构；内嵌磁极(6)内部设有凹槽结构，使密封装置在开启和闭合时避免周围水流受水压影响快速涌入腐蚀无线充电线圈；所述左右两片流线型隔水承压磁性材料板(5)作为密封装置的主体，下表面为流线型设计，在其上表面加装两组滑轮组(8)；所述两组滑轮组(8)中下端动滑轮与左右两片流线型隔水承压磁性材料板(5)相互作用保证线圈密封装置可以进行90
°
的旋转调整；两组滑轮组(8)的左右外表面加装倒勾式连接杆(7)，在两组滑轮组(8)与倒勾式连接杆(7)共同作用，使得密封装置可以进行90
°
范围内向内收缩；所述倒勾式连接杆(7)末端处设计椭圆形突出的弧形角度结构与水下自主作业机器人进行紧密连接，是线圈密封装置(4)与水下自主作业机器人稳固连接。4.权利要求1所述的一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统，其特征在于：所述机械引导...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海，王兆群，郭腾，蔡峰春，张宇航，卞鑫宇，张震坤，孙溢泽，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：