CN105857552A - 新型自主式水下潜器 - Google Patents

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胡虎跃
张燕
奚建义
徐刘峰
朱忠文
郭剑
张福生
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Zhejiang Sanlishi Intelligent Equipment Manufacturing Co Ltd
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Zhejiang Sanlishi Intelligent Equipment Manufacturing Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/08—Propulsion

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

一种新型自主式水下潜器，包括主腔体和动力推进系统，所述动力推进系统包括四个推进器，所述四个推进器分别安装所述主腔体左右侧的前后方，左右侧的推进器呈对称布置，所述推进器的螺旋桨与伺服电机的输出轴联动，所述伺服电机安装在主腔体内，所述伺服电机的电源线与电池组连接。本发明提供一种结构简单、噪音较小、操控方便、活动范围更大的新型自主式水下潜器。

Description

新型自主式水下潜器
技术领域
本发明涉及水下潜器，尤其是一种自主式水下潜器。
背景技术
水下潜器主要分为两大类：一类是有缆的，习惯称为遥控潜器(Remote Operated Vehicle，简称ROV)；另一类是无缆的，习惯称为自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV)。自主式水下潜器是新一代水下潜器，具有活动范围大、机动性好、安全、智能化等优点，成为完成各种水下任务的重要工具。例如，在民用领域，可用于铺设管线、海底考察、数据收集、钻井支援、海底施工，水下设备维护与维修等。无缆水下潜器还具有活动范围不受电缆限制，隐蔽性好等优点。
现有的水下潜器的动力推进器包括：推进系统、转舵机构、下齿轮箱及螺旋桨组成，安装法兰与舵杆、齿轮箱等连接为一体，用螺栓固定在水下潜器壳体上，推力通过螺栓传递到水下潜器壳体上，从而推动水下潜器运动。安装法兰与水下潜器壳体结合面处有O形圈密封。存在的缺陷：结构庞大、噪音较大、操控复杂、活动范围较小。
发明内容
为了克服已有水下潜器的结构庞大、噪音较大、操控复杂、活动范围较小的不足，本发明提供一种结构简单、噪音较小、操控方便、活动范围更大的新型自主式水下潜器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种新型自主式水下潜器，包括主腔体和动力推进系统，所述动力推进系统包括四个推进器，所述四个推进器分别安装所述主腔体左右侧的前后方，左右侧的推进器呈对称布置，所述推进器的螺旋桨与伺服电机的输出轴联动，所述伺服电机安装在主腔体内，所述伺服电机的电源线与电池组连接。
进一步，所述螺旋桨的转轴与所述伺服电机的输出轴通过平键联接。
所述伺服电机的控制端与控制器PLC连接。
所述螺旋桨为360°全回转螺旋桨。
所述主腔体的底部安装水下摄像机。
所述主腔体的下部安装在支撑架上，所述支撑架上安装水下探照灯。
所述主腔体内安装陀螺仪。
本发明的有益效果主要表现在：结构简单、噪音较小、操控方便、活动范围更大。
附图说明
图1是新型自主式水下潜器的外部结构图。
图2是新型自主式水下潜器的内部结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1和图2，一种新型自主式水下潜器，包括主腔体5和动力推进系统3，所述动力推进系统3包括四个推进器7，所述四个推进器分别安装所述主腔体左右侧的前后方，左右侧的推进器呈对称布置，所述推进器7的螺旋桨与伺服电机6的输出轴联动，所述伺服电机6安装在主腔体5内，所述伺服电机的电源线与电池组4连接。
进一步，所述螺旋桨的转轴与所述伺服电机6的输出轴通过平键联接。
所述伺服电机6的控制端与控制器PLC连接。
所述螺旋桨为360°全回转螺旋桨。
所述主腔体5的底部安装水下摄像机2。
所述主腔体5的下部安装在支撑架上，所述支撑架上安装水下探照灯3。
所述主腔体5内安装陀螺仪8。
本实施例中，通过浮力与重力的匹配设计，来初步达到自身的一种半漂浮状态，再通过主腔体上安装的推进器自身的360°全回转功能来实现水下潜器的上移、下沉和航行、航向的改变。一台水下潜器的主腔体安装4台全回转推进器。通过推进器的螺旋桨朝向来改变水下潜器的航向。
所述水下潜器主腔体左、右的两边各安装4个推进器，分别为：左前1#推进器、右后3#推进器，右前2#推进器、左后4#推进器。2个伺服电机通过磁耦合器与左前1#推进器、右后3#推进器相连，实现水下潜器前进、后退、左转、右转运动；2个伺服电机通过磁耦合器与右前2#推进器、左后4#推进器相连，实现水下潜器上升、下沉运动。
所述伺服电机使用简单方便，用户只需初始化CPU226M-CAN就可在PLC上直接控制多台伺服，改变速度、位置，直接读取位置反馈等信息，接线简单，进行多台伺服的同步控制；且高效可靠，系统可扩充性好。
所述推进器能围绕中心轴线在水平面内做360°转动，用以推进并操纵水下潜器，通过改变伺服电机脉冲就可以改变螺旋桨的转速，从而达到改变水下潜器的航速和航向。
本发明姿态稳定性好，自主稳定能力较强，操纵范围大、自由度多，控制机构相对简单，可装载的科学仪器相对较多，应用范围广。可以代替人在水下活动，可以全方位移动，且运动阻力小，潜水深度最多可达500m。可定位、可监控，实现智能化。

Claims (7)

1.一种新型自主式水下潜器，包括主腔体和动力推进系统，其特征在于：所述动力推进系统包括四个推进器，所述四个推进器分别安装所述主腔体左右侧的前后方，左右侧的推进器呈对称布置，所述推进器的螺旋桨与伺服电机的输出轴联动，所述伺服电机安装在主腔体内，所述伺服电机的电源线与电池组连接。
2.如权利要求1所述的新型自主式水下潜器，其特征在于：所述螺旋桨的转轴与所述伺服电机的输出轴通过平键联接。
3.如权利要求1或2所述的新型自主式水下潜器，其特征在于：所述伺服电机的控制端与控制器PLC连接。
4.如权利要求1或2所述的新型自主式水下潜器，其特征在于：所述螺旋桨为360°全回转螺旋桨。
5.如权利要求1或2所述的新型自主式水下潜器，其特征在于：所述主腔体的底部安装水下摄像机。
6.如权利要求1或2所述的新型自主式水下潜器，其特征在于：所述主腔体的下部安装在支撑架上，所述支撑架上安装水下探照灯。
7.如权利要求1或2所述的新型自主式水下潜器，其特征在于：所述主腔体内安装陀螺仪。
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