【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水下机器人，尤其涉及一种推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人。
技术介绍
1、水下机器人是现代科技的重要成果之一，它在探索海洋领域发挥着关键作用。探索海洋需要面对深海的高压、极端温度、黑暗无光等极端环境条件，这对人类来说是极具挑战性的。而水下机器人的出现填补了人类无法直接到达的空白，为我们揭示了海洋深处的秘密。
2、当前水下机器人主要为远程遥控水下机器人(remoteoperatingvehicle，rov)和自主水下机器人(autonomousunderwatervehicle，auv)。
3、但是传统的水下机器人灵活性、稳定性较差，并且不具备变形能力，无法高效适用于类似于管道的曲率和复杂的几何形状等环境。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，包括：
3、多个功能舱段，相邻的两所述功能舱段之间通过关节段相连接，以使得多个所述功能舱段形成蛇形结构；
4、第一驱动部，所述第一驱动部设置在所述功能舱段上，所述第一驱动部包括一对第一侧向推进器和一对第一水平推进器，所述第一侧向推进器与所述功能舱段转动连接；
5、第二驱动部，所述第二驱动部设置在所述功能舱段上，所述第二驱动部和所述第一驱动部位于不同的所述功能舱段上，所述第二驱动部包括一
6、第一工作状态，在所述第一工作状态时所述第一侧向推进器和所述第二侧向推进器相对于所述功能舱段中心轴线倾斜，一对所述第一侧向推进器倾斜方向相反，一对所述第二侧向推进器倾斜方向相反，同一侧的所述第一侧向推进器和所述第二侧向推进器倾斜方向相反。
7、可选的，在所述第一工作状态时所述第一侧向推进器和所述第二侧向推进器的倾斜角度均为45°。
8、可选的，所述第一侧向推进器、所述第一水平推进器、所述第二侧向推进器和所述第二水平推进器结构相同，包括外壳，所述外壳内设置有第一单轴电机，所述外壳外侧壁转动套接有桨叶罩，所述桨叶罩上周向固接有转动桨，所述桨叶罩两端分别固接有封盖，两所述封盖和所述桨叶罩包覆所述外壳，任一所述封盖通过磁耦合静密封结构与所述第一单轴电机的输出轴传动连接。
9、可选的，磁耦合静密封结构包括磁性外转子，所述磁性外转子与所述封盖固接，所述磁性外转子转动连接有自润滑轴承，所述自润滑轴承与所述外壳固接，所述磁性外转子磁性传动有磁性内转子，所述磁性内转子与所述第一单轴电机的输出轴相连接。
10、可选的，所述转动桨子叶片的螺距角为45°。
11、可选的，在所述第一工作状态时，所述第一侧向推进器拨动时产生艏摇的力矩。
12、可选的，在所述第一工作状态时，所述第二侧向推进器拨动时产生倾翻的力矩。
13、可选的，所述关节段包括波纹管，所述波纹管固接在相邻的两所述功能舱段之间，所述波纹管内设有二自由度关节组件，所述二自由度关节组件与两所述功能舱段相连接。
14、可选的，所述二自由度关节组包括第二单轴电机，所述第二单轴电机外套设有密封罩所述第二单轴电机的输出轴固接有双轴电机，所述双轴电机的两输出轴传动连接有一固定臂，所述密封罩和所述固定臂分别与相邻的两所述功能舱段固接。
15、可选的，所述第一侧向推进器和所述第二侧向推进器均通过第三单轴电机与所述功能舱段转动连接。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
17、通过多个功能舱段和多个关节段形成蛇形结构的水下机器人，使其自身具有柔性身体，实现可多自由度变形，呈现出不同的形态，如l型、u型、s型和盘旋结构等，具有高度机动性和操作灵活性的特点，以便于在复杂的水下环境中灵活移动，并且能够适应不同形状和曲率的管道。
18、通过将第一侧向推进器和第二侧向推进器与功能舱段转动连接，并在第一工作状态通过对第一侧向推进器和第二侧向推进器的倾斜方式进行调整，以使得水下机器人保持良好的稳定状态。
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1.一种推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：在所述第一工作状态时所述第一侧向推进器(2)和所述第二侧向推进器(4)的倾斜角度均为45°。
3.根据权利要求1所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：所述第一侧向推进器(2)、所述第一水平推进器(3)、所述第二侧向推进器(4)和所述第二水平推进器(5)结构相同，包括外壳(6)，所述外壳(6)内设置有第一单轴电机(7)，所述外壳(6)外侧壁转动套接有桨叶罩(8)，所述桨叶罩(8)上周向固接有转动桨(9)，所述桨叶罩(8)两端分别固接有封盖(10)，两所述封盖(10)和所述桨叶罩(8)包覆所述外壳(6)，任一所述封盖通过磁耦合静密封结构与所述第一单轴电机(7)的输出轴传动连接。
4.根据权利要求3所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：磁耦合静密封结构包括磁性外转子(11)，所述磁性外转子(11)与所述封盖(10)固接，所述磁性外转子(11)转动连接有自润滑轴承(12)，所述自润滑轴承
5.根据权利要求3所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：所述转动桨(9)子叶片的螺距角为45°。
6.根据权利要求2所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：在所述第一工作状态时，所述第一侧向推进器(2)拨动时产生艏摇的力矩。
7.根据权利要求2所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：在所述第一工作状态时，所述第二侧向推进器(4)拨动时产生倾翻的力矩。
8.根据权利要求1所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：所述关节段包括波纹管(14)，所述波纹管(14)固接在相邻的两所述功能舱段(1)之间，所述波纹管(14)内设有二自由度关节组件，所述二自由度关节组件与两所述功能舱段(1)相连接。
9.根据权利要求8所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：所述二自由度关节组包括第二单轴电机(15)，所述第二单轴电机(15)外套设有密封罩(16)所述第二单轴电机(15)的输出轴固接有双轴电机(17)，所述双轴电机(17)的两输出轴传动连接有一固定臂(18)，所述密封罩(16)和所述固定臂(18)分别与相邻的两所述功能舱段(1)固接。
10.根据权利要求1所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：所述第一侧向推进器(2)和所述第二侧向推进器(4)均通过第三单轴电机与所述功能舱段(1)转动连接。
...【技术特征摘要】
1.一种推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：在所述第一工作状态时所述第一侧向推进器(2)和所述第二侧向推进器(4)的倾斜角度均为45°。
3.根据权利要求1所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：所述第一侧向推进器(2)、所述第一水平推进器(3)、所述第二侧向推进器(4)和所述第二水平推进器(5)结构相同，包括外壳(6)，所述外壳(6)内设置有第一单轴电机(7)，所述外壳(6)外侧壁转动套接有桨叶罩(8)，所述桨叶罩(8)上周向固接有转动桨(9)，所述桨叶罩(8)两端分别固接有封盖(10)，两所述封盖(10)和所述桨叶罩(8)包覆所述外壳(6)，任一所述封盖通过磁耦合静密封结构与所述第一单轴电机(7)的输出轴传动连接。
4.根据权利要求3所述的推进驱动多舱段铰接式水下蛇形机器人，其特征在于：磁耦合静密封结构包括磁性外转子(11)，所述磁性外转子(11)与所述封盖(10)固接，所述磁性外转子(11)转动连接有自润滑轴承(12)，所述自润滑轴承(12)与所述外壳(6)固接，所述磁性外转子(11)磁性传动有磁性内转子(13)，所述磁性内转子(13)与所述第一单轴电机(7)的输出轴相连接。
5.根据权利要求3所述的推进驱动多舱段铰接...
【专利技术属性】
技术研发人员：张铁栋，刘继智，樊家占，郎硕，贾辉，孙延超，张强，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地，
类型：发明
国别省市：
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