CN107010169A - 一种半潜式双体无人艇 - Google Patents

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Abstract

一种半潜式双体无人艇。包括外伸感知平台、升降机构、左下潜艇体、右下潜艇体、主控制舱、左把手、右把手、水翼机构和中间连接通道，左、右两个下潜艇体相对于中间连接通道对称布置，升降机构控制外伸感知平台的上升和下降，在下潜艇体中部的外面布置一对水翼，采用齿轮机构控制运动，主控制舱内布置无人艇所需的蓄电池、视频监视系统、北斗导航系统和传感器等。外伸感知平台、上升降杆、下升降杆、螺旋杆、左把手、右把手、主控制舱、左下潜艇体、右下潜艇体和中间连接通道材料采用玻璃钢。该形态的无人艇具有良好的耐波性、隐身性及多功能性。

Description

一种半潜式双体无人艇
技术领域
本发明涉及一种半潜式无人艇，特别是基于北斗导航的一种半潜式双体无人艇，该艇可用于水文监测、海洋环境勘测、情报收集和渔业调查等。
背景技术
无人艇在海洋中用途广泛，在民用方面，可用于海洋环境勘查、海况调查、水文信息采集、渔业检测等；在军事方面，可用于情报搜集、敌舰定位等，现有的无人艇多为水面艇，相关研究也多趋于此，但水面无人艇有诸多缺点，比如在执行任务时容易暴露自己、耐波性较差、在恶劣海况以及突发情况时不能潜入水中以隐藏自己，半潜式无人艇作为一种更先进的无人艇，更适宜在危险区域、不适宜人员勘测的地方应用，在高海况或危险状况时，半潜式无人艇绝大部分能潜入水中，水面上只露一个外伸感知平台，隐身性能很好。
发明内容
本发明针对现有无人艇的不足，提出一种半潜式双体无人艇，该无人艇结构简单，有良好的耐波性、隐身性和多功能性。
为了达到上述的目的本发明的技术方案是：本发明的一种半潜式双体无人艇包括外伸感知平台、升降机构、右把手、水翼机构、主控制舱、左把手、左下潜艇体、中间连接通道和右下潜艇体，其特征在于升降机构由上升降杆、下升降杆、螺旋杆、升降机构齿轮减速箱体、升降机构大齿轮、升降机构小齿轮、升降电机传动轴和升降电机组成，下升降杆是中空的，且与中间连接通道固定连接，上升降杆中间为螺纹孔，与螺旋杆之间为螺纹连接，螺旋杆为中空的，且与升降机构大齿轮固定连接，升降电机传动轴与升降机构小齿轮固定连接，升降机构齿轮减速箱体、升降机构大齿轮、升降机构小齿轮、升降电机传动轴和升降电机安装在中间连接通道内，所述外伸感知平台与上升降杆固定连接，所述水翼机构包括右水翼、左水翼、翼传动轴、水翼机构齿轮传动机构箱体、主传动轴、联轴器、水翼电机、水翼机构小齿轮和水翼机构大齿轮，右水翼固定在翼传动轴右端，左水翼固定在翼传动轴左端，右水翼和左水翼相对于中间连接通道的左右中心对称面对称布置，水翼机构齿轮传动机构箱体固定在中间连接通道中间，翼传动轴穿过中间连接通道、左下潜艇体和右下潜艇体，所述主控制舱固定连接在中间连接通道底部，内部装有蓄电池、视频监视系统、艇载通信设备、北斗导航系统及深度计、侧扫声纳、姿态传感器、视觉传感器等传感器，所述左下潜艇体包括前压载水舱、控制室、后压载水舱和尾舵机构，前压载水舱内设有艏部泄漏检测仪，控制室内设有中部泄漏检测仪、垂直陀螺、电机伺服机构、三轴陀螺、下潜跟踪仪、艏部控制系统、艉部控制机构以及电线，后压载水舱内设有艉部泄漏检测仪，尾舵机构包括尾舵控制机构和螺旋桨，所述右下潜艇体的结构和组成与左下潜艇体相同，所述中间连接通道固定连接左下潜艇体，蓄电池安装在主控制舱中，外伸感知平台、上升降杆、下升降杆、螺旋杆、左把手、右把手、主控制舱、左下潜艇体、右下潜艇体和中间连接通道材料采用玻璃钢。
本发明的一种半潜式双体无人艇的特点如下：
所述的一种半潜式双体无人艇的重心在主控制舱内，这样使整个机构重心较低，类似一个不倒翁，可防止倾覆。
所述的一种半潜式双体无人艇的下潜深度可调整，具体工作流程以加大下潜深度为例：远程遥控设备发出信号，通过外伸感知平台传给主控制舱中的控制系统，主控制舱把信号传给左下潜艇体艏部控制系统、艉部控制系统和右下潜艇体艏部控制系统、艉部控制系统，控制左下潜艇体前压载水舱、后压载水舱和右下潜艇体的前压载水舱、后压载水舱进水，这时深度计实时把主控制舱所处深度数据传给主控制舱的控制系统，在达到预定深度时，控制左下潜艇体前压载水舱、后压载水舱和右下潜艇体的前压载水舱、后压载水舱排水，这样就达到了加大无人艇下潜深度的目的。
在所述的一种半潜式双体无人艇中，所述的外伸感知平台的高度可调节，具体如下：控制升降电机转动，升降电机转动带动升降机构小齿轮旋转，升降机构小齿轮的转动带动升降机构大齿轮旋转，螺旋杆随着升降机构大齿轮一起旋转，使上升降杆上升或下降，从而使外伸感知平台上升或下降。外伸感知平台还可以根据不同任务需要搭载其他设备，比如视频监控器等等。
在所述的一种半潜式双体无人艇中，通信系统的电线穿过螺旋杆、上升降杆和外伸感知平台，用于接收信号，北斗导航系统安装在主控制舱内。
在所述水翼机构中，水翼电机带动水翼机构小齿轮转动，水翼机构小齿轮的转动带动水翼机构大齿轮旋转，水翼机构大齿轮旋转带动水翼转动，从而改变水翼的来流攻角，正常前行时水翼正向，向后退时水翼反向，给无人艇提供额外升力，可节省电力。
所述的一种半潜式双体无人艇，当系统工作异常会自动报警，船载记录仪可记录艇体航行时的基本情况。
所述的一种半潜式双体无人艇中，外伸感知平台、上升降杆、下升降杆、螺旋杆、左把手、右把手、主控制舱、左下潜艇体、右下潜艇体和中间连接通道材料采用玻璃钢。
附图说明
图1是本发明一种半潜式双体无人艇的示意图；
图2是外伸感知平台和升降机构示意图；
图3是水翼机构示意图；
图4是左下潜艇体的总体布置图；
图5是以半潜式双体无人艇加大下潜深度为例的工作流程图；
附图标号说明，1.外伸感知平台，2.升降机构，21.上升降杆，22.下升降杆，23.螺旋杆，24.升降机构齿轮减速箱体，25.升降机构大齿轮，26.升降机构小齿轮，27.升降电机传动杆，28.升降电机，3.右把手，4.无人艇水翼机构，41.右水翼，42.翼传动轴，43.齿轮传动机构箱体，44.传动杆，45.水翼机构万向联轴器，46.水翼电机，47.齿轮传动机构小齿轮，48.齿轮传动机构大齿轮，49.右水翼，5.主控制舱，51.电线，6.左把手，7.左下潜艇体，71.下潜艇体艏部压载水舱，711.艏部泄漏检测仪，72.控制室，721.中部泄漏检测仪，722.垂直陀螺，723.电机伺服机构，724.三轴陀螺，725.下潜跟踪仪，726.艏部控制系统，727.艉部控制机构，73.下潜艇体艉部，731.艉部泄漏检测仪，74.尾舵机构，741.尾舵控制机构，742.螺旋桨，8.中间连接通道，9.右下潜艇体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的一种半潜式双体无人艇作进一步的详细描述。
参见图1、图2、图3和图4，本发明的一种半潜式双体无人艇包括外伸感知平台1、升降机构2、右把手3、水翼机构4、主控制舱5、左把手6、左下潜艇体7、中间连接通道8和右下潜艇体9，其特征在于外伸感知平台1与上升降杆21固定连接，所述升降机构2由上升降杆21、下升降杆22、螺旋杆23、升降机构齿轮减速箱体24、升降机构大齿轮25、升降机构小齿轮26、升降电机传动轴27和升降电机28组成，下升降杆22是中空的，且与中间连接通道8固定连接，上升降杆21中间为螺纹孔，与螺旋杆23之间为螺纹连接，螺旋杆23是中空的，且与升降机构大齿轮25固定连接，升降电机传动轴27与升降机构小齿轮26固定连接，升降机构齿轮减速箱体24、升降机构大齿轮25、升降机构小齿轮26、升降电机传动轴27和升降电机28安装在中间连接通道8内，所述水翼机构4包括右水翼41、左水翼49、翼传动轴42、水翼机构齿轮传动机构箱体43、主传动轴44、联轴器45、水翼电机46、水翼机构小齿轮47和水翼机构大齿轮48，右水翼41固定在翼传动轴42右端，左水翼49固定在翼传动轴42左端，右水翼41和左水翼49相对于中间连接通道8的左右中心对称面对称布置，水翼机构齿轮传动机构箱体43固定在中间连接通道8中间，翼传动轴42穿过中间连接通道8、左下潜艇体7和右下潜艇体9，所述主控制舱5固定连接在中间连接通道8底部，内部装有蓄电池、视频监视系统、艇载通信设备、北斗导航系统及深度计、侧扫声纳、姿态传感器、视觉传感器等传感器，所述左下潜艇体7包括前压载水舱71、控制室72、后压载水舱73和尾舵机构74，前压载水舱71内设有艏部泄漏检测仪711，控制室72内设有中部泄漏检测仪721、垂直陀螺722、电机伺服机构723、三轴陀螺724、下潜跟踪仪725、艏部控制系统726、艉部控制机构727以及电线51，后压载水舱73内设有艉部泄漏检测仪731，尾舵机构74包括尾舵控制机构741和螺旋桨742，所述右下潜艇体9的结构和组成与左下潜艇体7相同，所述中间连接通道8固定连接左下潜艇体7，蓄电池安装在主控制舱5中，外伸感知平台1、上升降杆21、下升降杆22、螺旋杆23、左把手6、右把手3、主控制舱5、左下潜艇体7、右下潜艇体9和中间连接通道8材料采用玻璃钢。
所述外伸感知平台1的高度可调节，具体如下：控制升降电机28转动，升降电机28转动带动升降机构小齿轮26旋转，升降机构小齿轮26的转动带动升降机构大齿轮25旋转，螺旋杆23随着升降机构大齿轮25一起旋转，使上升降杆21上升或下降，从而使外伸感知平台1上升或下降，外伸感知平台1还可以根据不同任务需要搭载其他设备，比如视频监控器等等。
所述水翼机构4的工作方式如下：水翼电机46带动水翼机构小齿轮47转动，水翼机构小齿轮47的转动带动水翼机构大齿轮48旋转，水翼机构大齿轮48旋转带动左水翼49和右水翼41转动，从而改变左水翼49和右水翼41的来流攻角，正常前行时左水翼49和右水翼41正向，向后退时左水翼49和右水翼41反向，给无人艇提供额外升力，节省电力。
整个机构重心在主控制舱5内，这样使整个机构重心较低，类似一个不倒翁，可防止倾覆，外伸感知平台1、上升降杆21、下升降杆22、螺旋杆23、左把手6、右把手3、主控制舱5、左下潜艇体7、右下潜艇体9和中间连接通道8材料采用玻璃钢。
所述的一种半潜式双体无人艇，当系统工作异常会自动报警，船载记录仪可记录艇体航行时的基本情况。
如图5所示，是以调节无人艇下潜深度为例的潜艇工作流程图。当水面风浪大，或者遇到危险时，通过调节左下潜艇体前压载水舱71、后压载水舱73和右下潜艇体的前压载水舱91、后压载水舱93的进水与排水，增加自重与减小自重，可以加大下潜深度，必要时还可以通过升降机构升高外伸感知平台1的高度，保持通信正常。

Claims (1)

1.一种半潜式双体无人艇，包括外伸感知平台(1)、升降机构(2)、右把手(3)、水翼机构(4)、主控制舱(5)、左把手(6)、左下潜艇体(7)、中间连接通道(8)和右下潜艇体(9)，其特征在于升降机构(2)由上升降杆(21)、下升降杆(22)、螺旋杆(23)、升降机构齿轮减速箱体(24)、升降机构大齿轮(25)、升降机构小齿轮(26)、升降电机传动轴(27)和升降电机(28)组成，下升降杆(22)是中空的，且与中间连接通道(8)固定连接，上升降杆(21)中间为螺纹孔，与螺旋杆(23)之间为螺纹连接，螺旋杆(23)为中空的，且与升降机构大齿轮(25)固定连接，升降电机传动轴(27)与升降机构小齿轮(26)固定连接，升降机构齿轮减速箱体(24)、升降机构大齿轮(25)、升降机构小齿轮(26)、升降电机传动轴(27)和升降电机(28)安装在中间连接通道(8)内，所述外伸感知平台(1)与上升降杆(21)固定连接，所述水翼机构(4)包括右水翼(41)、左水翼(49)、翼传动轴(42)、水翼机构齿轮传动机构箱体(43)、主传动轴(44)、联轴器(45)、水翼电机(46)、水翼机构小齿轮(47)和水翼机构大齿轮(48)，右水翼(41)固定在翼传动轴(42)右端，左水翼(49)固定在翼传动轴(42)左端，右水翼(41)和左水翼(49)相对于中间连接通道(8)的左右中心对称面对称布置，水翼机构齿轮传动机构箱体(43)固定在中间连接通道(8)中间，翼传动轴(42)穿过中间连接通道(8)、左下潜艇体(7)和右下潜艇体(9)，所述主控制舱(5)固定连接在中间连接通道(8)底部，内部装有蓄电池、视频监视系统、艇载通信设备、北斗导航系统及深度计、侧扫声纳、姿态传感器、视觉传感器等传感器，所述左下潜艇体(7)包括前压载水舱(71)、控制室(72)、后压载水舱(73)和尾舵机构(74)，前压载水舱(71)内设有艏部泄漏检测仪(711)，控制室(72)内设有中部泄漏检测仪(721)、垂直陀螺(722)、电机伺服机构(723)、三轴陀螺(724)、下潜跟踪仪(725)、艏部控制系统(726)、艉部控制机构(727)以及电线(51)，后压载水舱(73)内设有艉部泄漏检测仪(731)，尾舵机构(74)包括尾舵控制机构(741)和螺旋桨(742)，所述右下潜艇体(9)的结构和组成与左下潜艇体(7)相同，所述中间连接通道(8)固定连接左下潜艇体(7)和右下潜艇体(9)，蓄电池安装在主控制舱(5)中，外伸感知平台(1)、上升降杆(21)、下升降杆(22)、螺旋杆(23)、左把手(6)、右把手(3)、主控制舱(5)、左下潜艇体(7)、右下潜艇体(9)和中间连接通道(8)材料采用玻璃钢。
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