一种具有稳心高调节功能的AUV导流罩机构，包括转动环、导流罩、转动轴承、驱动电机和转动齿轮，转动环与载体框架的支撑环通过轴承滚珠构成转动轴承，驱动电机固定在载体框架上，其输出端设有主动齿轮，与被动齿啮合，即可实现2#转动环和3#转动环的可控对称同步转动；各个导流罩分别通过螺栓固定在转动环上，巧妙地将导流罩融入到稳心高调节功能中，在不占用内部布置空间的情况下，通过导流罩之间的重量、排水体积匹配关系，并与转动机构配合，可根据作业任务的需求或外界环境干扰的强弱，快速、准确、可控地调节稳心高的大小，使AUV在长航程航行稳定性和小区域机动灵活性之间自由切换，有效提高了AUV执行任务的多样性和稳定性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种具有稳心高调节功能的AUV导流罩机构
[0001]技术领
[0002]本专利技术涉及水下无人航行器辅助设备
，尤其是一种具有稳心高调节功能的AUV导流罩机构。
技术介绍
[0003]海洋是人类社会可持续发展的宝贵财富和可拓展空间，海洋中蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源，世界各国都在加快进入海洋、探索海洋、开发海洋的步伐。在无人与智能化的热潮下，水下无人航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)受到了广泛关注，得到了快速发展，在海洋资源可持续利用方面发挥着越来越重要的作用。随着AUV作业任务的多样化和复杂化，对AUV的操纵能力提出了新的要求，不仅能够在长距离航行时保持一定的稳定性，还能够在小区域水下作业时具有一定的灵活性。稳心高(浮心与重心之间的垂向距离)作为AUV的重要总体性能指标之一，其大小直接与AUV的操纵能力相关，稳心高越大，恢复力矩越大、运动状态越不容易被改变，稳定性越好；稳心高越小，恢复力矩越小，运动状态越容易被改变，灵活性越强。当AUV长距离航行或外界环境扰动较大时，需要稳心高具有一个较大的值，保证其航行具有较高的稳定性；当AUV进行小区域水下作业或外界环境扰动较小时，需要稳心高具有一个较小的值，使其在作业时具有一定的灵活性，能够快速机动。
[0004]目前大部分AUV在使用时，其稳心高均已固化，不具备稳心高大小的调节能力，无法根据作业需求的转换而调节稳心高的大小，限制了AUV执行不同任务的能力。同时，即便具有稳心高调节功能，也是依靠垂向移动重物或设备改变稳心高的大小，由于AUV空间紧凑，导致其调节能力十分有限，且集成度不高、占用布置空间大，不利于AUV的小型化和轻量化。
技术实现思路
[0005]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种具有稳心高调节功能的AUV导流罩机构，从而巧妙地将导流罩融入到稳心高调节功能中，在不占用内部布置空间的情况下，通过导流罩之间的重量、排水体积匹配关系，并与转动机构配合，可根据作业任务的需求或外界环境干扰的强弱，快速、准确、可控地调节稳心高的大小，使AUV在长航程航行稳定性和小区域机动灵活性之间自由切换，有效提高了AUV执行任务的多样性和稳定性。
[0006]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种具有稳心高调节功能的AUV导流罩机构，包括载体框架，所述载体框架的中部和端部均设置有支撑环，从艏部至艉部的方向依次在支撑环上安装1#转动环、2#转动环、3#转动环和4#转动环，单个转动环与支撑环之间的安装结构为：所述支撑环上设置有凹槽，凹槽中设有轴承滚珠，转动环与支撑环上的凹槽以及轴承滚珠共同构成转动轴承，实现转动环与支撑环上的固定以及绕AUV纵轴的转动；
[0008]还包括位于载体框架上方的1#导流罩和2#导流罩，1#导流罩安装在1#转动环和2#转动环之间，同时，1#导流罩的两端分别通过紧固件固定在1#转动环和2#转动环之间，2#导
流罩安装在3#转动环和4#转动环之间，同时，2#导流罩的两端分别通过紧固件固定在3#转动环和4#转动环之间；
[0009]还包括位于载体框架下方的3#导流罩和4#导流罩，3#导流罩与1#导流罩相对设置且安装结构相同，4#导流罩与2#导流罩相对设置，且安装结构相同；
[0010]还包括固定在载体框架上的驱动电机，所述驱动电机的输出端安装主动齿轮，所述2#转动环和3#转动环的内圈均设置有被动齿，所述主动齿轮同时与两个被动齿啮合。
[0011]其进一步技术方案在于：
[0012]所述1#导流罩、2#导流罩、3#导流罩和4#导流罩共同构成了AUV的局部流线型外形。
[0013]所述1#导流罩、2#导流罩、3#导流罩和4#导流罩的形状相同，均呈内凹圆弧形结构。
[0014]各个导流罩满足：
[0015]m
1#
＝m
2#
＝m1、m
3#
＝m
4#
＝m2、V
1#
＝V
2#
＝V
3#
＝V
4#
、m1<<m2，
[0016]其中：
[0017]m
1#
为1#导流罩的重量，
[0018]V
1#
为1#导流罩的排水体积，
[0019]m
2#
为2#导流罩的重量，
[0020]V
2#
为2#导流罩的排水体积，
[0021]m
3#
为3#导流罩的重量，
[0022]V
3#
为3#导流罩的排水体积，
[0023]m
4#
为4#导流罩的重量，
[0024]V
4#
为4#导流罩的排水体积。
[0025]2#转动环和3#转动环反向转动。
[0026]所述载体框架采用分体式结构。
[0027]所述载体框架中部为圆柱体结构，两端为圆台式结构。
[0028]本专利技术的有益效果如下：
[0029]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，巧妙地将导流罩融入到稳心高调节功能中，在不占用内部布置空间的情况下，通过导流罩之间的重量、排水体积匹配关系，并与转动机构配合，可根据作业任务的需求或外界环境干扰的强弱，快速、准确、可控地调节稳心高的大小，使AUV在长航程航行稳定性和小区域机动灵活性之间自由切换，有效提高了AUV执行任务的多样性和稳定性。
[0030]同时，本专利技术还具备如下优点：
[0031](1)本专利技术将通过导流罩和转动机构之间的配合，利用导流罩之间的重量与排水体积匹配关系，根据作业任务的需求，快速、准确、可控地调节稳心高的大小，使AUV在稳定性和灵活性之间自由切换，有效提高了AUV的运动能力和执行任务的多样性；
[0032](2)本专利技术可实现最小稳心高到最大稳心高之间任意大小的调节，可根据外界环境干扰的复杂性调节稳心高的大小，在提高AUV灵活性的同时，保证AUV在作业过程中的稳定性，环境适应能力更强，有效平衡了AUV的灵活性和作业稳定性；
[0033](3)本专利技术将导流罩融入到稳心高调节中，不会增加额外载荷和布置空间需求，有
利于AUV的轻量化和小型化；
[0034](4)本专利技术采用导流罩对称转动思想，在改变稳心高的同时，不会对AUV的姿态造成影响。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的结构示意图。
[0036]图2为本专利技术的爆炸图。
[0037]图3为本专利技术的主视图(内部结构)。
[0038]图4为图3中的局部放大图。
[0039]图5为本专利技术3#转动环与2#转动换的安装示意图。
[0040]其中：1、载体框架；2、1#转动环；3、1#导流罩；4、2#转动环；5、2#导流罩；6、4#转动环；7、轴承滚珠；8、4#导流罩；9、3#转动环；10、驱动电机；1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有稳心高调节功能的AUV导流罩机构，其特征在于：包括载体框架(1)，所述载体框架(1)的中部和端部均设置有支撑环，从艏部至艉部的方向依次在支撑环上安装1#转动环(2)、2#转动环(4)、3#转动环(9)和4#转动环(6)，单个转动环与支撑环之间的安装结构为：所述支撑环上设置有凹槽，凹槽中设有轴承滚珠(7)，转动环与支撑环上的凹槽以及轴承滚珠(7)共同构成转动轴承，实现转动环与支撑环上的固定以及绕AUV纵轴的转动；还包括位于载体框架(1)上方的1#导流罩(3)和2#导流罩(5)，1#导流罩(3)安装在1#转动环(2)和2#转动环(4)之间，同时，1#导流罩(3)的两端分别通过紧固件固定在1#转动环(2)和2#转动环(4)之间，2#导流罩(5)安装在3#转动环(9)和4#转动环(6)之间，同时，2#导流罩(5)的两端分别通过紧固件固定在3#转动环(9)和4#转动环(6)之间；还包括位于载体框架(1)下方的3#导流罩(12)和4#导流罩(8)，3#导流罩(12)与1#导流罩(3)相对设置且安装结构相同，4#导流罩(8)与2#导流罩(5)相对设置，且安装结构相同；还包括固定在载体框架(1)上的驱动电机(10)，所述驱动电机(10)的输出端安装主动齿轮(11)，所述2#转动环(4)和3#转动环(9)的内圈均设置有被动齿，所述主动齿轮(11)同时与两个被动齿啮合。2.如权利要求1所述的一种具有稳心高调节功能的AUV导流罩机构，其特征在于：所述1#导流罩(3)、2#导流罩(5)、3#导流罩(12)和4#导流罩(8)共同构成了AUV的局部流线型外形。3.如权利要求1所述的一种具有稳心高调节功能的AUV...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡中惠，邢丹，万江龙，姜磊，刘帅，曲文新，王瑶，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。