一种基于仿生动力的可走航观测动力浮标制造技术

本发明专利技术公开了一种基于仿生动力的可走航观测动力浮标，包括从上至下依次固接的水面浮标、仿生体和动力系统，仿生体包括从上至下依次水平设置的弹簧固定基板、仿生体固定基板和随动基板，在仿生体固定基板周围设有均匀布置的多块上下摆动板，上下摆动板与随动基板通过摆板支撑活动连接，动力系统从上至下依次设置的活塞缸和蓄能器，活塞缸的活塞杆伸出缸筒顶部与随动基板固接，蓄能器的进口与活塞缸的出口相连，在蓄能器的底部设有出口，蓄能器的出口与压力喷嘴连接，在压力喷嘴上设有出水口，在出水口上设有电磁截止阀。本发明专利技术借鉴水母收缩外壳挤压喷水的运动方式，完全利用环境能源即可实现在海洋中长期大范围的定点和巡航观测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于仿生动力的可走航观测动力浮标


[0001]本专利技术涉及海洋移动观测平台
，属于机电一体化装置，具体涉及一种基于仿生动力的可走航观测动力浮标。

技术介绍

[0002]海洋浮标技术是伴随海洋科学发展，在传统技术的基础上发展起来的海洋监测技术，具有全天候、全天时稳定可靠的收集海洋环境资料的能力，并能实现实时的数据采集和数据发送。海洋浮标的种类比较多，有锚定型浮标和漂流型浮标，锚定型浮标长期锚定在某一位置进行长期的定点观测，包括气象资料浮标、水质监测浮标、波浪浮标等；漂流型浮标一般是漂浮于水体中随洋流运动，可进行海洋大范围的巡航观测，包括表面漂流浮标、中性浮标、各种小型漂流器等。锚定型浮标技术较为成熟，应用较多，然而该技术仅能进行定点观测，隐蔽性差、易破坏、布放回收难度大，同时无法实现敏感海区、作战海区的快速机动观测，应急保障能力差；漂流型浮标可实现远距离的长期观测，却无法实现指定路径、指定区域的长期连续观测，且运动路径不可控，回收难度较大，因此通常漂流浮标都是作为一次性使用仪器，造成资源浪费的同时还易产生较多的海洋垃圾。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于仿生动力的可走航观测动力浮标，即可实现锚定型浮标长期锚定在某一海域进行长期的定点观测又可实现漂流型浮标的大范围巡航观测，并且路径可控、可回收重复利用。
[0004]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于仿生动力的可走航观测动力浮标，包括从上至下依次固接的水面浮标、仿生体和动力系统，所述水面浮标设有浮体，在所述浮体内部密封安装有主控系统，在所述浮体顶部安装有太阳能发电系统和通信及定位系统，所述主控系统、所述太阳能发电系统和所述通信及定位系统均固定在结构框架上，所述结构框架嵌装在所述浮体上；所述仿生体包括从上至下依次水平设置的弹簧固定基板、仿生体固定基板和随动基板，所述弹簧固定基板与所述仿生体固定基板固接，在所述仿生体固定基板周围设有均匀布置的多块上下摆动板，所述上下摆动板，内端面与所述仿生体固定基板的外周面铰接，上表面与所述弹簧固定基板通过复位拉簧连接，下表面与所述随动基板通过摆板支撑活动连接，所述随动基板套装在导向杆上，二者滑动连接，所述导向杆的上端垂直固接在所述仿生体固定基板上，所述导向杆的下端悬空，所述动力系统从上至下依次设置的活塞缸和蓄能器，二者固接，所述活塞缸，活塞杆伸出缸筒顶部与所述随动基板固接、缸筒底部设有进口、出口和溢流阀，在所述活塞缸的进口上设有单向阀Ⅰ，在所述活塞缸的出口上设有节流阀，在所述蓄能器的，进口上设有单向阀Ⅱ，所述单向阀Ⅱ与所述节流阀相连，在所述蓄能器的底部设有出口，在所述蓄能器的出口上设有单向阀Ⅲ，所述单向阀Ⅲ与压力喷嘴连接，在所述压力喷嘴上设有出水口，在所述出水口上设有电磁截止阀。
[0005]在所述压力喷嘴上设有沿周向均布的多个所述出水口。
[0006]所述水面浮标和所述仿生体的固接结构为：所述结构框架和所述仿生体固定基板通过仿生体固定连接杆及其锁母固接；所述仿生体和所述动力系统的固接结构为：在所述活塞缸的缸筒顶部设有与其固接的动力系统固定基板，所述动力系统固定基板和所述仿生体固定基板通过动力系统固定连接杆及其锁母固接。
[0007]所述弹簧固定基板与所述仿生体固定基板通过弹簧固定基板固定连接杆及其锁母固接。
[0008]所述蓄能器与所述活塞缸固接的结构为：在所述活塞缸的缸筒底部固接有法兰Ⅰ，在所述蓄能器上部固接有法兰Ⅱ，所述法兰Ⅱ和所述法兰Ⅰ通过所述蓄能器固定连接杆及其锁母固接。
[0009]本专利技术具有的优点和积极效果是：借鉴水母收缩外壳挤压喷水的运动方式，完全利用环境能源即可实现在海洋中长期大范围的定点和巡航观测，吸收太阳能为自身仪器设备供电，利用波浪能提供走航的动力，相较于传统的锚定型浮标和漂流式浮标，既具备了锚定型浮标的定点观测能力，又具备了漂流式浮标的走航观测能力，同时其走航路径可控，回收难度大大降低；同时，本专利技术提供了一种基于仿生转化和利用波浪动力的作业方式，可为未来更好的开发和利用波浪能、潮流能提供技术参考。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的结构示意图；
[0011]图2为图1的三维结构示意图；
[0012]图3为本专利技术的水面浮标结构示意图；
[0013]图4为图3的三维结构示意图；
[0014]图5为本专利技术的仿生体结构示意图；
[0015]图6为图5的三维结构示意图；
[0016]图7为本专利技术的动力系统结构示意图；
[0017]图8为图7的三维结构示意图；
[0018]图9为本专利技术的动力系统的原理图。
[0019]图中：1、水面浮标；1
‑
1、通信及定位系统；1
‑
2、太阳能发电系统；1
‑
3、结构框架；1
‑
4、主控系统；1
‑
5、浮体；2、仿生体，2
‑
1、弹簧固定基板；2
‑
2、弹簧固定基板固定连接杆；2
‑
3、仿生体固定基板；2
‑
4、随动基板；2
‑
5、导向杆；2
‑
6、摆板支撑杆；2
‑
7、上下摆动板；2
‑
8、复位拉簧；3、动力系统，3
‑
1、活塞缸；3
‑1‑
1、活塞杆；3
‑1‑
2、缸筒；3
‑1‑
3、溢流阀；3
‑1‑
4、单向阀Ⅰ；3
‑1‑
5、节流阀；3
‑
2、蓄能器；3
‑2‑
1、单向阀Ⅱ；3
‑2‑
2、单向阀Ⅲ；3
‑2‑
3、压力喷嘴；3
‑2‑
4、电磁截止阀；3
‑
3、动力系统固定基板；3
‑
4、法兰Ⅰ；3
‑
5、法兰Ⅱ；3
‑
6、蓄能器固定连接杆；4、仿生体固定连接杆；5、动力系统固定连接杆。
具体实施方式
[0020]为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[0021]请参阅图1～图9，一种基于仿生动力的可走航观测动力浮标，包括从上至下依次
固接的水面浮标1、仿生体2和动力系统3。
[0022]所述水面浮标1设有浮体1
‑
5，在所述浮体1
‑
5内部密封安装有主控系统1
‑
4，在所述浮体1
‑
5的顶部安装有太阳能发电系统1
‑
2和通信及定位系统1
‑
1，所述主控系统1
‑
4、所述太阳能发电系统1
‑
2和所述通信及定位系统1
‑
1均固定在结构框架1
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于仿生动力的可走航观测动力浮标，其特征在于，包括从上至下依次固接的水面浮标、仿生体和动力系统，所述水面浮标设有浮体，在所述浮体内部密封安装有主控系统，在所述浮体顶部安装有太阳能发电系统和通信及定位系统，所述主控系统、所述太阳能发电系统和所述通信及定位系统均固定在结构框架上，所述结构框架嵌装在所述浮体上；所述仿生体包括从上至下依次水平设置的弹簧固定基板、仿生体固定基板和随动基板，所述弹簧固定基板与所述仿生体固定基板固接，在所述仿生体固定基板周围设有均匀布置的多块上下摆动板，所述上下摆动板，内端面与所述仿生体固定基板的外周面铰接，上表面与所述弹簧固定基板通过复位拉簧连接，下表面与所述随动基板通过摆板支撑活动连接，所述随动基板套装在导向杆上，二者滑动连接，所述导向杆的上端垂直固接在所述仿生体固定基板上，所述导向杆的下端悬空，所述动力系统从上至下依次设置的活塞缸和蓄能器，二者固接，所述活塞缸，活塞杆伸出缸筒顶部与所述随动基板固接、缸筒底部设有进口、出口和溢流阀，在所述活塞缸的进口上设有单向阀Ⅰ，在所述活塞缸的出口上设有节流阀，在所述蓄能器的，进口上设有单向阀Ⅱ，所述单向阀Ⅱ与所述节流阀相...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉峰，张爽，李国富，宋文华，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
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