一种水下机器人的抗紊流稳定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水下机器人的抗紊流稳定装置，属于水下设备技术领域，包括水下机器人本体，所述水下机器人本体上设有机舱，所述机舱内设有传动机构和控制模块，所述传动机构的输出端设有整流舵叶，所述传动机构可带动所述整流舵叶转动，所述整流舵叶的两侧壁上对称设有用于感应水流压力的感应模块，所述传动机构、所述感应模块均和所述控制模块电连接。本发明专利技术提供的水下机器人的抗紊流稳定装置，通过整流舵叶两侧的感应模块来识别水下的紊流方向，通过改变整流舵叶旋转角度使整流舵叶两侧所受压力始终保持平衡，以减少水下紊流对水下机器人系统的扰动，从而有效减少水流与气泡对水下机器人搭载的声呐设备与水下摄像头造成的干扰。的干扰。的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种水下机器人的抗紊流稳定装置


[0001]本专利技术属于水下设备
，更具体地，涉及一种水下机器人的抗紊流稳定装置。

技术介绍

[0002]目前，随着水下机器人与水下检测技术的发展，越来越多形态各异的水下机器人被研发并投入使用，现有的水下机器人大多使用单螺旋桨或者对称设置的螺旋桨作为驱动，通过螺旋桨的转速差实现其在水下的转向与位移。在实际应用的过程中发现，在水流流速较大或存在紊流的工作环境下进行检测任务时，需要维持水下机器人机身的相对稳定，这对于水下机器人的电气控制与操作人员的操作技术提出了较高的要求。此外，仅依靠螺旋桨的快速运转来稳定机身，会产生大量气泡，进而对水下机器人搭载的声呐设备与水下摄像头造成的干扰，影响检测效果。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种水下机器人的抗紊流稳定装置，旨在解决现有的水下机器人在水流流速较大或者存在紊流的工作环境下机身难以保持稳定、依靠螺旋桨稳定机身会产生大量气泡进而影响检测效果的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种水下机器人的抗紊流稳定装置，包括水下机器人本体，所述水下机器人本体上设有机舱，所述机舱内设有传动机构和控制模块，所述传动机构的输出端设有整流舵叶，所述传动机构可带动所述整流舵叶转动，所述整流舵叶的两侧壁上对称设有用于感应水流压力的感应模块，所述传动机构、所述感应模块均和所述控制模块电连接；工作时，所述感应模块将整流舵叶两侧的压力信号传输给所述控制模块，当整流舵叶两侧存在压力差时，所述控制模块将信号传输给所述传动机构进而带动所述整流舵叶转动，使所述整流舵叶两侧的压力保持平衡。
[0005]更进一步地，所述传动机构包括有固定在所述机舱内的舵机，所述舵机的输出轴上固定有锥齿轮，所述机舱上穿设有竖直方向上的转轴，所述转轴上固定有和所述锥齿轮啮合传动的从动齿轮，所述转轴和所述整流舵叶固定连接，所述舵机工作时带动所述转轴转动进而带动所述整流舵叶转动。
[0006]更进一步地，所述感应模块为压力传感器，所述压力传感器和所述舵机以及所述控制模块电连接。
[0007]更进一步地，所述整流舵叶的横截面为三角形。
[0008]更进一步地，所述整流舵叶的前端窄厚、后端宽薄且为对称件。
[0009]更进一步地，所述整流舵叶前端和后端的重量相等。
[0010]更进一步地，所述转轴通过密封轴承和所述机舱转动连接
[0011]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0012]设有整流舵叶，在整流舵叶两端设有感应模块，可实时监测整流舵叶两侧的水流压力值，感应模块将压力信号传输给控制模块，当控制模块检测到整流舵叶两侧的压力存在压力差时，控制模块将信号传输给传动机构，传动机构带动整流舵叶转动，通过改变整流舵叶旋转角度使整流舵叶两侧所受压力始终保持平衡，使整流舵叶两侧的压力保持相等，以减少水下紊流对水下机器人系统的扰动，从而有效减少水流与气泡对水下机器人搭载的声呐设备与水下摄像头造成的干扰。
附图说明
[0013]图1是本专利技术提供的水下机器人的抗紊流稳定装置的结构示意图；
[0014]图2是本专利技术提供的水下机器人的抗紊流稳定装置的机舱的结构示意图；
[0015]图3是本专利技术提供的水下机器人的抗紊流稳定装置的传动机构的结构示意图；
[0016]图4是本专利技术提供的水下机器人的抗紊流稳定装置的整流舵叶的工作原理图。
[0017]附图中各数字标记对应的结构为：1
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水下机器人本体，2
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机舱，3
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传动机构，31
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舵机，32
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锥齿轮，33
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转轴，34
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从动齿轮，4
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控制模块，5
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整流舵叶，6
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感应模块。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]参阅图1至图4，本专利技术提供一种水下机器人的抗紊流稳定装置，用于水下机器人在水流流速较大或者存在紊流的工作环境下机身保持稳定，同时避免依靠螺旋桨稳定机身会产生大量气泡进而影响检测效果；其包括有包括水下机器人本体1，在水下机器人本体1上设有机舱2，机舱2内部密封，机舱2内设有传动机构3和控制模块4，传动机构3的输出端设有整流舵叶5，整流舵叶5位于机舱2下方，传动机构3可带动整流舵叶5转动，为便于控制整流舵叶5的转动角度，同时形成信号传输回路，整流舵叶5的两侧壁上对称设有用于感应水流压力的感应模块6，传动机构3、感应模块6均和控制模块4电连接；工作时，感应模块4将整流舵叶5两侧的压力信号传输给控制模块4，当整流舵叶5两侧存在压力差时，控制模块4将信号传输给传动机构3进而带动整流舵叶5转动，使整流舵叶5两侧的压力保持平衡。
[0020]传动机构3用于带动整流舵叶5转动，其包括有固定在机舱2内的舵机31，为了实现传动，舵机31的输出轴上固定有锥齿轮32，机舱2上穿设有竖直方向上的转轴33，为提高转轴33和机舱2的密封效果，转轴33和机舱2通过密封轴承转动连接；转轴33上固定有和锥齿轮32啮合传动的从动齿轮34，转轴33和整流舵叶5固定连接，舵机31工作时即可带动转轴33转动进而带动整流舵叶5转动。
[0021]感应模块6用于感应水流压力，在本实施例中，感应模块6为压力传感器，压力传感器和舵机31以及控制模块4电连接。为减小整流舵叶5的重量对整个稳定装置的影响，整流舵叶5采用密度与水接近的复合材料制成，为了方便感应模块6对整流舵叶5两侧的压力进行感应，在本实施例中，整流舵叶5的横截面为三角形，如图2所示，整流舵叶5的前端窄厚、后端宽薄且为对称件，为了使水下机器人本体1保持平衡，整流舵叶5前端和后端的重量相等。
[0022]在使用本专利技术提供的水下机器人的抗紊流稳定装置时，当整流舵叶5两侧受到的水流的作用力相等，此时水下机器人本体1可以保持平衡。当水面下方的水流方向改变时，如图3所示，此时整流舵叶5的右侧为迎水面，左侧为背水面，整流舵叶5右侧的压力大于左侧的压力，形成压力差，压力传感器将压力信息传递到控制模块4，再由控制模块4将左右压力差的信息传递给舵机31，舵机31计算出整流舵叶5旋转需要的角度，然后舵机31控制转轴33转动从而带动整流舵叶5，使得整流舵叶5两侧压力始终保持平衡，从而有效降低水流对水下机器人本体1造成的扰动。
[0023]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人的抗紊流稳定装置，其特征在于：包括水下机器人本体(1)，所述水下机器人本体(1)上设有机舱(2)，所述机舱(2)内设有传动机构(3)和控制模块(4)，所述传动机构(3)的输出端设有整流舵叶(5)，所述传动机构(3)可带动所述整流舵叶(5)转动，所述整流舵叶(5)的两侧壁上对称设有用于感应水流压力的感应模块(6)，所述传动机构(3)、所述感应模块(6)均和所述控制模块(4)电连接；工作时，所述感应模块(4)将整流舵叶(5)两侧的压力信号传输给所述控制模块(4)，当整流舵叶(5)两侧存在压力差时，所述控制模块(4)将信号传输给所述传动机构(3)进而带动所述整流舵叶(5)转动，使所述整流舵叶(5)两侧的压力保持平衡。2.如权利要求1所述的水下机器人的抗紊流稳定装置，其特征在于：所述传动机构(3)包括有固定在所述机舱(2)内的舵机(31)，所述舵机(31)的输出轴上固定有锥齿轮(32)，所述机舱(2)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦川，王亚猛，罗曼，曾东，魏巍，李朋飞，程晗，夏波平，罗双华，景欣欣，宋文杰，季圣邦，张永强，
申请(专利权)人：武汉船舶通信研究所中国船舶重工集团公司第七二二研究所，
类型：发明
国别省市：