一种面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统技术方案

本发明专利技术提供一种面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统，包括一船身，以及与船身相连接的船尾，其还包括：一动力子系统，一运动执行机构子系统以及一控制子系统；所述动力子系统包括一第一直线推杆，一第二直线推杆；所述运动执行机构子系统包括：第一舵叶，第二舵叶，第三舵叶，第四舵叶；所述第一舵叶连接杆与所述第二舵叶连接杆均为曲轴结构，所述第一舵叶连接杆弯曲部分套接在所述第一直线推杆顶端；所述第二舵叶连接杆弯曲部分套接在所述第二直线推杆顶端。本发明专利技术提供的面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统适用于船体相对小，结构形式简单，对于船舶舵系的要求不高，使用电力促使舵转动的无人艇舵机。

An underwater topography measurement of an island reef with a miniature UAV electric propulsion steering gear system

The invention provides a method for underwater reef morphology measurement of the micro unmanned ship steering system, including a hull, and the stern is connected with the hull, which also includes: a power subsystem, an actuator subsystem and control subsystem; the power subsystem includes a first straight push rod, a straight line second the push rod; including the actuator subsystem: the first second rudder, rudder, rudder blade rudder blade third, fourth; the first rudder blade connecting rod and the second connecting rod rudder are crankshaft structure, the first rudder blade connecting rod bending part is sheathed on the first straight push rod the top of the rudder blade; second connecting rod bending part is sheathed on the push rod top line second. The rudder system for measuring underwater topography of islands and reefs provided by the present invention is suitable for small autopilot rudder system, which is relatively small in hull structure, simple in structure form, and low in demand for rudder system of ships, and is used in electrically driven rudder steering.

【技术实现步骤摘要】
一种面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统
本专利技术涉及无人艇领域，尤其涉及一种面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统。
技术介绍
液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置，重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)；可自动实现过载保护；一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；很容易实现直线运动；很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控，因此，在船舶舵系领域中，多数都采用液压系统最终促使舵偏转达到使船舶转向的目的。但是，由于流体流动的阻力和泄露较大，所以效率较低；液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵；液压传动出故障时不易找出原因；使用和维修要求有较高的技术水平，然而，面向岛礁水下形貌测量微型无人艇，结构空间较小，负载有限，难以安装相应的液压系统，此外，受制微型无人艇制造成本的因素的影响，在微型无人艇的舵系中难以应用。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统，包括船身，以及与船身相连接的船尾，其所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统还包括：动力子系统，其为所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统的动力单元；运动执行机构子系统，其为所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统的运动执行单元；以及控制子系统；所述动力子系统包括：第一直线推杆，第二直线推杆；所述运动执行机构子系统包括：第一舵叶，第二舵叶，第三舵叶，第四舵叶；所述第一舵叶与所述第三舵叶经由第一舵叶连接杆连接，所述第二舵叶与所述第四舵叶经由第二舵叶连接杆连接，所述第一舵叶连接杆与所述第二舵叶连接杆均为曲轴结构，所述第一舵叶连接杆弯曲部分套接在所述第一直线推杆顶端；所述第二舵叶连接杆弯曲部分套接在所述第二直线推杆顶端。较佳的，所述第一直线推杆尾端通过销轴可转动的固定于第一固定支座上，所述第二直线推杆尾端通过销轴可转动的固定于第二固定支座上，所述第一固定支座与所述第二固定支座通过一固定环固定于船身骨架上。较佳的，所述第一舵叶连接杆与所述第二舵叶连接杆正交设置，从而使所述第一舵叶与所述第三舵叶处于正舵位置时所界定的平面能够和所述第二舵叶与所述第四舵叶处于正舵位置时所界定的平面形成正交状态。较佳的，所述第一舵叶连接杆与所述第二舵叶连接杆均为曲轴结构，其结构形式为两端直杆、中间曲杆；两端直杆绕轴转动，从而使中间曲杆做划弧运动。较佳的，所述控制子系统包含工控机、第一直线推杆控制器、第二直线推杆控制器、编码器；所述工控机用于发出动作指令，所述第一直线推杆控制器与所述第二直线推杆控制器接收所述工控机的动作指令，并控制所述第一直线推杆与所述第二直线推杆的伸长或缩短；所述编码器用于将动作信息反馈至所述工控机，从而使所述工控机实时掌握所述第一直线推杆与所述第二直线推杆的长度信息，以便进行后续的动作。较佳的，所述第一舵叶连接杆与所述第二舵叶连接杆的两端均穿出所述船尾表面，穿出部位经由机械轴封与所述船尾的通孔进行固定，从而保证第一舵叶连接杆与所述第二舵叶连接杆能够与所述船尾发生相对转动且不漏水。较佳的，所述第一直线推杆伸缩，能够带动所述第一舵叶连接杆绕所述机械轴封转动，从而带动所述第一舵叶与所述第三舵叶转动，进而能够实现无人艇的左右偏转；所述第二直线推杆伸缩，能够带动所述第二舵叶连接杆绕所述机械轴封转动，从而带动所述第二舵叶与所述第四舵叶转动，进而能够实现无人艇的上下潜浮。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统适用于船体相对小，结构形式简单，对于船舶舵系的要求不高，使用电力促使舵转动的微型无人艇舵机。附图说明图1为本专利技术面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统的尾部结构示意图；图2为本专利技术运动执行机构子系统与动力子系统的结构示意图；图3为本专利技术运动执行机构子系统与动力子系统的正视图；图4为本专利技术运动执行机构子系统与动力子系统的右视图；图5为本专利技术运动执行机构子系统与动力子系统的俯视图；图6为本专利技术OXYZ坐标系定义示意图；图7为本专利技术舵叶的水流作用力示意图；图8为本专利技术机构工作原理图；图9为本专利技术直线推杆的伸缩量ΔL和舵角摆角α的关系示意图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。实施例一本专利技术提供一种面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统，如图1所示，其包括船身，以及与船身相连接的船尾2，所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统还包括：动力子系统，其为所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统的动力单元；运动执行机构子系统，其为所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统的运动执行单元；以及控制子系统。所述运动执行机构子系统与所述动力子系统设置于所述船尾2上，结合图1、图2所示，所述动力子系统包括第一直线推杆51，第二直线推杆61，所述第一直线推杆51尾端通过销轴可转动的固定于第一固定支座52上，所述第二直线推杆61尾端通过销轴可转动的固定于第二固定支座62上，所述第一固定支座52与所述第二固定支座62通过固定环固定于船身骨架上；所述第一直线推杆51与所述第二直线推杆61经由所述控制子系统中的工控机进行控制，所述第一直线推杆51与所述第二直线推杆61能够在所述工控机的控制下伸长或缩短。所述运动执行机构子系统包括：第一舵叶11，第二舵叶12，第三舵叶13，第四舵叶14；所述第一舵叶11与所述第三舵叶13经由第一舵叶连接杆31连接，并分别设置于所述船尾2两侧；所述第二舵叶12与所述第四舵叶14经由第二舵叶连接杆32连接，并分别设置于所述船尾2两侧；较佳的，所述第舵叶连接杆31与所述第二舵叶连接杆32正交设置，从而使所述第一舵叶11与所述第三舵叶13处于正舵位置时所界定的平面能够和所述第二舵叶12与所述第四舵叶14处于正舵位置时所界定的平面形成正交状态。所述第一舵叶连接杆31与所述第二舵叶连接杆32的两端均穿出所述船尾2表面，穿出部位经由机械轴封与所述船尾2的通孔进行固定，从而保证第一舵叶连接杆31与所述第二舵叶连接杆32能够与所述船尾2发生相对转动，并起到密封防水的作用。所述第一舵叶连接杆31与所述第二舵叶连接杆32上装配有编码器，所述编码器用于反馈舵叶转动角度信息。所述第一舵叶连接杆31与所述第二舵叶连接杆32均为曲轴结构，所述第一舵叶连接杆31弯曲部分套接在所述第一直线推杆51顶端；所述第二舵叶连接杆32弯曲部分套接在所述第二直线推杆61顶端；所述第一直线推杆51伸缩，能够带动所述第一舵叶连接杆31绕所述机械轴封转动，从而带动所述第一舵叶11与所述第三舵叶13转动，进而能够实现无人艇的左右偏转；同理，所述第二直线推杆61伸缩，能够带动所述第二舵叶连接杆32绕所述机械轴封转动，从而带动所述第二舵叶12与所述第四舵叶14转动，进而能够实现无人艇的上下潜浮。实施例二如上述所述的面向岛礁水下形貌测量微型无人艇电推式舵机系统，本实施例与其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统，包括一船身，以及与船身相连接的船尾，其特征在于，所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统还包括：一动力子系统，其为所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统的动力单元；一运动执行机构子系统，其为所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统的运动执行单元；以及一控制子系统；所述动力子系统包括一第一直线推杆，一第二直线推杆；所述运动执行机构子系统包括：第一舵叶，第二舵叶，第三舵叶，第四舵叶；所述第一舵叶与所述第三舵叶经由一第一舵叶连接杆连接，所述第二舵叶与所述第四舵叶经由一第二舵叶连接杆连接，所述第一舵叶连接杆与所述第二舵叶连接杆均为曲轴结构，所述第一舵叶连接杆弯曲部分套接在所述第一直线推杆顶端；所述第二舵叶连接杆弯曲部分套接在所述第二直线推杆顶端。

【技术特征摘要】
1.一种面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统，包括一船身，以及与船身相连接的船尾，其特征在于，所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统还包括：一动力子系统，其为所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统的动力单元；一运动执行机构子系统，其为所述面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统的运动执行单元；以及一控制子系统；所述动力子系统包括一第一直线推杆，一第二直线推杆；所述运动执行机构子系统包括：第一舵叶，第二舵叶，第三舵叶，第四舵叶；所述第一舵叶与所述第三舵叶经由一第一舵叶连接杆连接，所述第二舵叶与所述第四舵叶经由一第二舵叶连接杆连接，所述第一舵叶连接杆与所述第二舵叶连接杆均为曲轴结构，所述第一舵叶连接杆弯曲部分套接在所述第一直线推杆顶端；所述第二舵叶连接杆弯曲部分套接在所述第二直线推杆顶端。2.根据权利要求1所述的面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统，其特征在于，所述第一直线推杆尾端通过销轴可转动的固定于一第一固定支座上，所述第二直线推杆尾端通过销轴可转动的固定于一第二固定支座上，所述第一固定支座与所述第二固定支座通过一固定环固定于船身骨架上。3.根据权利要求1所述的面向岛礁水下形貌测量微型无人艇舵机系统，其特征在于，所述第一舵叶连接杆与所述第二舵叶连接杆正交设置，从而使所述第一舵叶与所述第三舵叶处于正舵位置时所界定的平面能够和所述第二舵叶与所述第四舵叶处于正舵位置时所界定的平面形成正交状态。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕齐林，刘志军，赖敏玲，闫奕檏，唐振宇，徐虎，
申请(专利权)人：广州航海学院，
类型：发明
国别省市：广东,44