CN105460187A - 一种新型的水下滑翔机变翼机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的水下滑翔机变翼机构，包括机翼和传动系统，所述传动系统由平面并联机构和电机组件构成，所述机翼由固定机翼和活动机翼组成，所述固定机翼与活动机翼之间通过平面并联机构相互连接，所述固定机翼上相平行的设置有两个燕尾型导轨，所述燕尾型导轨内分别设置有燕尾型滑块，所述固定机翼上还设置有用于连接电机组件的两个连接点，所述平面并联结构由两个连接点之间依次相互铰接的第一曲柄、第一连杆、燕尾型滑块、第二连杆、输出杆、燕尾型滑块、第三连杆和第二曲柄构成，所述输出杆与活动机翼通过螺钉相互连接。本发明变翼机构实用性强、功能可靠，使水下滑翔机能够根据任务需要调整机翼的展弦比和后掠角，提高航行性能。

Description

一种新型的水下滑翔机变翼机构
技术领域
本发明涉及水下滑翔机变翼方案，更具体的说，是涉及一种新型的水下滑翔机变翼机构。
背景技术
水下滑翔机作为一种全新的海洋监测设备，具有如下工作原理：通过改变浮力产生升沉运动，通过两侧机翼产生升力，通过改变滑翔机重心位置以调整姿态，最终实现锯齿状的滑翔运动。水下滑翔机机翼参数对水下滑翔机的航行性能具有重要影响，机翼参数主要包括展弦比和后掠角。机翼展弦比主要影响航行经济性，机翼展弦比越大，航行经济性越高；机翼后掠角主要影响航行稳定性，后掠角在一定范围内变化时，后掠角越大，航行稳定性越高，同时增大机翼后掠角还能够减小水下滑翔机整体横向尺寸，更有利于布放回收工作，但是，后掠角过大会降低航行经济性。水下滑翔机在一次航行任务中，需要满足不同的任务需要，然而不同的任务对水下滑翔机的航行性能要求不同。而当前水下滑翔机，采用的多是固定机翼，因此在一次航行任务中，水下滑翔机不能根据任务需要调整机翼形态进而改变水下滑翔机的航行性能。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种新型的水下滑翔机变翼机构，该变翼机构实用性强、功能可靠，使水下滑翔机能够根据任务需要调整机翼的展弦比和后掠角，提高水下滑翔机的航行性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种新型的水下滑翔机变翼机构，包括机翼和传动系统，所述传动系统由平面并联机构和电机组件构成，所述机翼由固定机翼和活动机翼组成，所述固定机翼与活动机翼之间通过平面并联机构相互连接，所述固定机翼上相平行的设置有两个燕尾型导轨，所述燕尾型导轨内分别设置有燕尾型滑块，所述固定机翼上还设置有用于连接电机组件的两个连接点，所述平面并联结构由两个连接点之间依次相互铰接的第一曲柄、第一连杆、燕尾型滑块、第二连杆、输出杆、燕尾型滑块、第三连杆和第二曲柄构成，所述输出杆与活动机翼通过螺钉相互连接。
所述电机组件由伺服电机、减速箱、制动器和电子元器件构成。
所述活动机翼相对于固定机翼具有两个自由度。
活动机翼上并排设置有至少3个连接孔。
所述连接点由呈梅花状排列的孔构成。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
1.本发明中固定机翼与活动机翼之间通过平面并联机构相互连接，结构简单，机翼负载小，实现了改变机翼的展弦比和后掠角的功能，提高了水下滑翔机的航行性能，提高了系统刚度和运动精度。
2.本发明采用燕尾型导轨，燕尾型导轨内安装有与其形状相契合的燕尾型滑块进行支撑和传力，燕尾型导轨承载能力强，可以承受活动机翼在海水中所受到的颠覆力矩，同时可以保证活动机翼长行程灵活的伸缩运动。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的立体结构示意图。
图3是本发明固定机翼的结构示意图。
图4是本发明平面并联机构的机构简图。
图5是单独改变本发明机翼展弦比的状态示意图。
图6是单独改变本发明机翼后掠角的状态示意图。
图7是同时改变本发明机翼展弦比和后掠角的状态示意图。
附图标记：A-连接点B-连接点1-电机组件2-固定机翼3-活动机翼4-燕尾型导轨5-燕尾型导轨6-燕尾型滑块7-燕尾型滑块8-第一曲柄9-第一连杆10-第二连杆11-输出杆12-第三连杆13-第二曲柄14-连接孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1至图4所示，一种新型的水下滑翔机变翼机构，包括机翼和传动系统，所述传动系统由平面并联机构和电机组件1构成，电机组件1由伺服电机、减速箱、制动器和电子元器件构成；机翼由固定机翼2和活动机翼3组成，固定机翼2与活动机翼3之间通过平面并联机构相互连接，活动机翼3相对于固定机翼2具有两个自由度，固定机翼2上相平行的设置有燕尾型导轨4和燕尾型导轨5，所述燕尾型导轨4和燕尾型导轨5内分别设置有燕尾型滑块6和燕尾型滑块7，燕尾型滑块6和燕尾型滑块7的形状与燕尾型导轨4和燕尾型导轨5的形状相契合，固定机翼2上设置有用于连接电机组件1的连接点A和连接点B，本实施例中连接点A和连接点B分别相对应的设置于燕尾型导轨4和燕尾型导轨5的一端，所述平面并联结构由自连接点A至连接点B依次相互铰接的第一曲柄8、第一连杆9、燕尾型滑块6、第二连杆10、输出杆11、燕尾型滑块7、第三连杆12和第二曲柄13构成，输出杆11与活动机翼3上的连接孔14通过螺钉相互连接，本实施例中的活动机翼3上设置有5个连接孔14，本实施例中连接点A和连接点B均由呈梅花状排列的螺钉孔构成。
图4为本发明平面并联机构的结构简图，各构件之间铰接，该机构可以实现单独改变机翼展弦比、单独改变机翼后掠角以及同时改变机翼展弦比和后掠角的功能，当程序发送指令控制连接点A和连接点B两处伺服电机组件1以相同转速转动时，输出杆11沿Y轴方向做直线运动，即活动机翼3沿Y轴方向做直线运动，实现单独改变机翼展弦比的功能，如图5所示；当程序发送指令只控制连接点A或连接点B处伺服电机组件1转动时，输出杆11绕Z轴做旋转运动，实现单独改变机翼后掠角的功能，如图6所示；当程序发送指令控制连接点A和连接点B两处伺服电机组件1分别以不同的转速进行转动时，输出杆11既沿Y轴方向移动，又绕Z轴转动，即实现同时改变机翼展弦比和后掠角的功能，如图7所示。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，元件造型、连接方式不经创造性的设计，与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型的水下滑翔机变翼机构，包括机翼和传动系统，其特征在于，所述传动系统由平面并联机构和电机组件(1)构成，所述机翼由固定机翼(2)和活动机翼(3)组成，所述固定机翼(2)与活动机翼(3)之间通过平面并联机构相互连接，所述固定机翼(2)上相平行的设置有燕尾型导轨(4)和燕尾型导轨(5)，所述燕尾型导轨(4)和燕尾型导轨(5)内分别设置有燕尾型滑块(6)和燕尾型滑块(7)，所述固定机翼(2)上还设置有用于连接电机组件(1)的连接点(A)和连接点(B)，所述平面并联结构由自连接点(A)至连接点(B)依次相互铰接的第一曲柄(8)、第一连杆(9)、燕尾型滑块(6)、第二连杆(10)、输出杆(11)、燕尾型滑块(7)、第三连杆(12)和第二曲柄(13)构成，所述输出杆(11)与活动机翼(3)通过螺钉相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型的水下滑翔机变翼机构，其特征在于，所述电机组件(1)由伺服电机、减速箱、制动器和电子元器件构成。
3.根据权利要求1所述的一种新型的水下滑翔机变翼机构，其特征在于，所述活动机翼(3)相对于固定机翼(2)具有两个自由度。
4.根据权利要求1所述的一种新型的水下滑翔机变翼机构，其特征在于，所述活动机翼(3)上并排设置有至少3个连接孔(14)。
5.根据权利要求1所述的一种新型的水下滑翔机变翼机构，其特征在于，所述连接点(A)和连接点(B)均由呈梅花状排列的孔构成。
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