【技术实现步骤摘要】
本技术涉及水下机器人，具体涉及一种基于sma的水下拖体摆动装置。
技术介绍
1、水下拖体摆动装置是一种用于水下控制和操纵的装置，通常用于水下机器人、水下探测器和水下工具等领域。它们可以通过摆动运动产生推进力，实现在水下环境中的定向移动和操纵。拖体在水下工作时，由于船体自身的速度会通过缆绳传递给拖体，使得拖体会收到一个斜向上的力，向上的力会让拖体逐渐偏离，不再保持在水平方向上工作，这可能导致拖体工作时采集的数据存在偏差。并且由于海底环境比较复杂，各种礁石随机分布在海里，船体通过缆绳拖拽拖体向前移动可能会触礁。因此要求拖体不仅能在船速正常行驶的过程中保持自身的平衡，而且还要自身通过摆动运动产生推进力，避免触礁或者沉入海底。
2、目前，现有水下拖体摆动装置的设计及应用一般都基于传统液压或电动驱动系统，通过传动机构控制摆动臂的运动来产生推进力。然而，这些传统水下拖体摆动装置一般结构较为复杂，且体积和重量都较大，工作时的能耗也相对较高。因此，需要对现有的水下拖体摆动装置进行改进。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提出一种基于sma的水下拖体摆动装置，该水下拖体摆动装置结构简单、能耗较低，且能够依靠自身摆动调整姿态以保持装置平衡。
2、本技术为了实现上述目的，采用如下技术方案：
3、一种基于sma的水下拖体摆动装置，包括拖体；
4、所述拖体的内部设置有控制单元，所述控制单元包括主控板；
5、所述拖体的两侧设置有边部摆动器，所述边部摆
6、所述拖体的顶部中间位置开设凹槽，所述凹槽内设置有中部摆动器，所述中部摆动器包括第二连接座和第二摆动臂；所述第二连接座与凹槽侧壁相连接，所述第二摆动臂连接第二连接座，且第二摆动臂呈竖直设置；
7、所述第一摆动臂和第二摆动臂的内部构造相同，且均采用sma驱动器以及用于实现sma驱动器恢复变形的钢片；
8、所述主控板通过数据线缆连接所述sma驱动器。
9、优选的，所述sma驱动器包括pcb板以及sma丝；
10、其中，sma驱动器的两端均对称设置一块pcb板，两块pcb板的相对应位置处均开设有多个通孔，相邻通孔的间距相等；
11、所述sma丝穿过两块pcb板上相对应位置的通孔并拉紧，且sma丝之间相互平行且留有空隙；
12、所述主控板通过数据线缆连接pcb板；
13、所述sma驱动器用pdms封装。
14、优选的，所述钢片通过防水胶粘接于所述sma驱动器的的背侧表面，并与sma驱动器整体通过pdms进行封装。
15、优选的，所述主控板上设置有声呐传感器。
16、优选的，所述拖体内部还设置有倾角传感器，所述倾角传感器通过数据线缆连接所述主控板。
17、优选的，所述拖体上还设置有电池，所述电池通过数据线缆连接控制单元、边部摆动器以及中部摆动器。
18、优选的，所述边部摆动器中，第一连接座上设置有两组第一摆动臂。
19、优选的，所述第一连接座通过螺栓与拖体相固定。
20、优选的，所述钢片的厚度为0.6毫米。
21、本技术的有益效果如下：
22、本技术提出了一种基于sma的水下拖体摆动装置，通过利用sma丝受热弯曲的特性，将其设置在第一摆动臂以及第二摆动臂当中，并通过主控板向边部摆动器以及中部摆动器传送电流信号，采用电流加热的方法，驱动第一摆动臂以及第二摆动臂发生摆动，从而调整拖体的行进姿态；本技术装置选用钢片作为sma驱动器的回弹部件，能够提升摆动臂的回弹效果，既确保了sma丝在电流加热时能够正常弯曲，又能够实现弯曲后的快速回弹；
23、除此以外，拖体的内部还设置有倾角传感器以及声呐传感器，分别用于判断拖体是否保持在水平方向行进以及探测并识别到水下的礁石，传感器将数据传输至主控板，由主控板传送电信号给sma驱动器，sma丝受热发生弯曲，带动摆动臂发生摆动，保证拖体的正常行进；
24、特别值得注意的是，由于拖体在水下环境中作业，sma丝释放的热量能够被周围环境中的水所迅速吸收，能够有效降低sma驱动器的温度，进而提高sma驱动器的稳定性和性能表现。因此，在水下环境中基于sma丝制造的驱动器不仅具有高效的驱动功能，同时也具备优异的散热性能，为设备的稳定运行提供了保障。
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1.一种基于SMA的水下拖体摆动装置，其特征在于，包括拖体；
2.根据权利要求1所述的一种基于SMA的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述SMA驱动器包括PCB板以及SMA丝；
3.根据权利要求2所述的一种基于SMA的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述钢片通过防水胶粘接于所述SMA驱动器的背侧表面，并与SMA驱动器整体通过PDMS进行封装。
4.根据权利要求1所述的一种基于SMA的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述主控板上设置有声呐传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于SMA的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述拖体内部还设置有倾角传感器，所述倾角传感器通过数据线缆连接所述主控板。
6.根据权利要求1所述的一种基于SMA的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述拖体上还设置有电池，所述电池通过数据线缆连接控制单元、边部摆动器以及中部摆动器。
7.根据权利要求1所述的一种基于SMA的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述第一连接座上设置有两组第一摆动臂。
8.根据权利要求1所述的一种基于SMA的水下拖体摆动装
9.根据权利要求1所述的一种基于SMA的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述钢片的厚度为0.6毫米。
...【技术特征摘要】
1.一种基于sma的水下拖体摆动装置，其特征在于，包括拖体；
2.根据权利要求1所述的一种基于sma的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述sma驱动器包括pcb板以及sma丝；
3.根据权利要求2所述的一种基于sma的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述钢片通过防水胶粘接于所述sma驱动器的背侧表面，并与sma驱动器整体通过pdms进行封装。
4.根据权利要求1所述的一种基于sma的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述主控板上设置有声呐传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于sma的水下拖体摆动装置，其特征在于，所述拖体内部还设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊漾，温琦，薛晨阳，高立波，胡奇强，刘世龙，钱彦，王世杰，于龙飞，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：新型
国别省市：
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