CN107472489B - 一种抗扰流控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗扰流控制装置。所述抗扰流控制装置包括：支架，其上设置有连杆机构以及导向槽，所述连杆机构包括输出端以及输入端；直线驱动组件，其设置在所述导向槽内并与所述连杆机构的输入端连接；薄膜组件，其与所述输出端连接，所述薄膜组件能够收缩运动，从而具有打开状态以及收合状态；其中，所述直线驱动组件能够驱动所述连杆机构运动，从而使连杆机构带动所述薄膜组件运动，使所述薄膜组件在所述打开状态以及收合状态之间转换。在本申请中，薄膜组件打开形成扇面，流体冲击时为航行器提供抗干扰能力。本申请的抗扰流控制装置利用直线驱动组件实现薄膜组件的折叠、展开运动，直线驱动组件响应迅速。
Description
技术领域
本发明涉及航行器技术领域，特别是涉及一种抗扰流控制装置。
背景技术
在现有技术中，受限于水下某些狭小的运动空间或者发射装置尺寸,一些水下航行器的鳍、舵、翼等必须拥有可折叠、展开的能力。例如一些水下探测航行器、捕捞航行器在低速巡航时，需要利用鳍、舵、翼等装置保持自身姿态的平稳，抵抗外界水流的扰动，但通过岩缝、珊瑚礁等复杂水域时，这些装置将严重影响水下航行器的通过性和机动性；又如某些自行出管水雷、水下运载器等。此类水下航行器由于其流体动力及水下弹道特性,往往具有相对尺寸(相对于其主体圆柱)较大的鳍、舵、翼结构。
现今水下航行器鳍、舵、翼等结构大都不具备折叠、展开能力，且这类航行器的鳍、舵、翼绝大部分由刚性材料制成，有着抗冲击能力不足，自适应变形能力差，质量高、运动惯量大等缺点。
除此之外，一些飞行器也同样存在上述问题，例如，一些重量较小的微型飞行器，其比较容易受风力、风向的影响。
现有技术中，没有在飞行器上设置背部鳍的技术。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗扰流控制装置来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种抗扰流控制装置，所述抗扰流控制装置包括：支架，所述支架上设置有连杆机构以及导向槽，所述连杆机构包括输出端以及输入端；直线驱动组件，所述直线驱动组件设置在所述导向槽内并与所述连杆机构的输入端连接；薄膜组件，所述薄膜组件与所述输出端连接，所述薄膜组件能够收缩运动，从而具有打开状态以及收合状态；其中，所述直线驱动组件能够驱动所述连杆机构运动，从而使连杆机构带动所述薄膜组件运动，使所述薄膜组件在所述打开状态以及收合状态之间转换。
优选地，所述直线驱动组件包括：直线软体驱动器，所述直线软体驱动器一端与所述输入端连接；驱动源；驱动管路，所述驱动管路一端与所述驱动源连接，另一端自所述直线软体驱动器的另一端伸入所述直线软体驱动器内；其中，所述驱动源为所述直线软体驱动器提供驱动力，从而使所述直线软体驱动器伸缩运动。
优选地，所述驱动源为液压驱动源或气源。
优选地，所述薄膜组件包括：弹性柔性杆，所述弹性柔性杆包括第一杆与第二杆，所述第一杆的一端与所述支架铰接，所述第二杆的一端与所述第一杆的另一端通过柔性铰链连接；柔性薄膜，所述柔性薄膜粘贴在所述弹性柔性杆上。
优选地，所述柔性薄膜为高弹性硅胶薄膜。
优选地，所述弹性柔性杆的数量为多个。
优选地，所述薄膜组件进一步包括多个缓冲软体驱动器组，一个所述缓冲软体驱动器组粘在一个所述弹性柔性杆的第一杆两侧。
优选地，所述缓冲软体驱动器组包括：驱动器本体，所述驱动器本体中空；缓冲管路，所述缓冲管路一端与所述驱动源连接，另一端伸入所述驱动器本体内。
优选地，所述抗扰流控制装置进一步包括管路控制系统，所述管路控制系统设置在驱动源与驱动管路和/或驱动源与各个缓冲管路之间，所述管路控制系统用于控制所述驱动源与所述驱动管路和/或所述缓冲管路之间的通断。
优选地，所述抗扰流控制装置进一步包括柔性传感器，所述柔性传感器设置在所述薄膜组件上。
在本申请中，薄膜组件打开，从而形成扇面，当流体冲击时为航行器提供抗干扰能力。
本申请的抗扰流控制装置利用直线驱动组件实现薄膜组件的折叠、展开运动，直线驱动组件响应迅速，从展开状态到折叠状态只需要0.3s±0.1s的时间。
在本申请中，薄膜组件中包括柔性铰链以及缓冲软体驱动器，能够实现在薄膜组件展开时抵抗流体冲击力的能力，提高了使用寿命。
同时，本申请的薄膜组件在展开时可承受前向和侧向的应力与冲击。
附图说明
图1是根据本申请第一实施例的抗扰流控制装置的结构示意图。
图2是图1所示的抗扰流控制装置的另一结构示意图。
图3是本申请第二实施例的抗扰流控制装置的结构示意图。
附图标记
| 1 | 支架 | 42 | 第二杆 |
| 2 | 直线软体驱动器 | 5 | 柔性薄膜 |
| 3 | 驱动管路 | 6 | 驱动器本体 |
| 4 | 弹性柔性杆 | 7 | 柔性传感器 |
| 41 | 第一杆 |
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是根据本申请第一实施例的抗扰流控制装置的结构示意图。图2是图1所示的抗扰流控制装置的另一结构示意图。图3是本申请第二实施例的抗扰流控制装置的结构示意图。
如图1至图2所示的抗扰流控制装置包括支架1、直线驱动组件以及薄膜组件。支架1上设置有连杆机构以及导向槽，连杆机构包括输出端以及输入端；直线驱动组件设置在导向槽内并与连杆机构的输入端连接；薄膜组件与输出端连接，薄膜组件能够收缩运动，从而具有打开状态以及收合状态；其中，直线驱动组件能够驱动所述连杆机构运动，从而使连杆机构带动所述薄膜组件运动，使薄膜组件在所述打开状态以及收合状态之间转换。
在本申请中，薄膜组件打开，从而形成扇面，是流体冲击时为航行器提供抗干扰能力。
本申请的抗扰流控制装置利用直线驱动组件实现薄膜组件的折叠、展开运动，直线驱动组件响应迅速，从展开状态到折叠状态只需要0.3s±0.1s的时间。
同时，本申请的薄膜组件在展开时可承受前向和侧向的应力与冲击。
参见图1及图2，直线驱动组件包括直线软体驱动器2、驱动源以及驱动管路3，其中，直线软体驱动器2一端与输入端连接；驱动管路一端与驱动源连接，另一端自直线软体驱动器2的另一端伸入直线软体驱动器2内；驱动源为直线软体驱动器2提供驱动力，从而使直线软体驱动器2伸缩运动。
在本实施例中，驱动源为气源。可以理解的是，由于本申请的抗扰流控制装置可以是用在水下，也可以是用在空中。因此，驱动源的选择可以根据需要而自行确定。例如，在一个备选实施例中，驱动源为液压驱动源。
参见图1，在本实施例中，薄膜组件包括弹性柔性杆4以及柔性薄膜5，弹性柔性杆包括第一杆41与第二杆42，第一杆41的一端与支架铰接，第二杆42的一端与第一杆41的另一端通过柔性铰链连接；柔性薄膜5粘贴在弹性柔性杆4上。
在本申请中，薄膜组件中的柔性铰链能够实现在薄膜组件展开时抵抗流体冲击力的能力，提高了使用寿命。
在本实施例中，柔性薄膜5为高弹性硅胶薄膜。
有利的是，弹性柔性杆4的数量为多个。在本实施例中，弹性柔性杆的数量为4个。
可以理解的是，根据柔性薄膜的面积以及支架的面积或者安装的航行器需要的柔性薄膜的面积，可以任意选择弹性柔性杆的数量。例如，弹性柔性杆可以为1个、2个、3个或者更多。
在本实施例中，柔性薄膜呈扇形。如图1所示，自图中左侧向右侧延伸，并在中部面积渐大增长。采用这种形状，适于水中流体特性。
可以理解的是，设置在不同的航行器中，柔性薄膜的形状、面积可以根据需要而自行设定。例如，可以设置成每两个弹性柔性杆之间的柔性薄膜的面积相同的方式。
在本实施例中，薄膜组件进一步包括多个缓冲软体驱动器组，一个缓冲软体驱动器组粘在一个弹性柔性杆的第一杆两侧。
在本申请中，薄膜组件中的缓冲软体驱动器，能够实现在薄膜组件展开时抵抗流体冲击力的能力，提高了使用寿命。
参见图1，在本实施例中，缓冲软体驱动器组包括驱动器本体6以及缓冲管路，其中，驱动器本体6中空；缓冲管路一端与驱动源连接，另一端伸入驱动器本体内。
通过驱动源为驱动器本体6填充，可以改变驱动器本体6的刚度。
在本实施例中，驱动器本体6采用硅胶支撑。
可以理解的是，根据需要，驱动器本体6还可以采用其他柔性材料制成。
在本实施例中，抗扰流控制装置进一步包括管路控制系统，所述管路控制系统设置在驱动源与驱动管路和/或驱动源与各个缓冲管路之间，管路控制系统用于控制驱动源与所述驱动管路和/或缓冲管路之间的通断。
采用这种方式，可以根据需要自行控制各个去东区本体6的刚度，从而达到根据需要调节的目的。
参见图3，在本实施例中，抗扰流控制装置进一步包括柔性传感器7，柔性传感器7设置在薄膜组件上。通过设置柔性传感器能够实时监测弹性柔性杆以及柔性薄膜的位置，并将信息反馈给航行器。采用这种结构，通过柔性传感器7的反馈数据可以进行闭环控制。且本发明中柔性传感器能感知外界扰动的变化，并通过反馈控制缓冲组件主动调节薄膜组件的刚度能力。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种抗扰流控制装置，其特征在于，所述抗扰流控制装置包括：
支架（1），所述支架（1）上设置有连杆机构以及导向槽，所述连杆机构包括输出端以及输入端；
直线驱动组件，所述直线驱动组件设置在所述导向槽内并与所述连杆机构的输入端连接；
薄膜组件，所述薄膜组件与所述输出端连接，所述薄膜组件能够收缩运动，从而具有打开状态以及收合状态；其中，
所述直线驱动组件能够驱动所述连杆机构运动，从而使连杆机构带动所述薄膜组件运动，使所述薄膜组件在所述打开状态以及收合状态之间转换；
所述直线驱动组件包括：
直线软体驱动器（2），所述直线软体驱动器（2）一端与所述输入端连接；
驱动源；
驱动管路（3），所述驱动管路一端与所述驱动源连接，另一端自所述直线软体驱动器（2）的另一端伸入所述直线软体驱动器（2）内；其中，
所述驱动源为所述直线软体驱动器（2）提供驱动力，从而使所述直线软体驱动器（2）伸缩运动；
所述驱动源为液压驱动源或气源；所述薄膜组件包括：
弹性柔性杆（4），所述弹性柔性杆包括第一杆（41）与第二杆（42），所述第一杆（41）的一端与所述支架铰接，所述第二杆（42）的一端与所述第一杆（41）的另一端通过柔性铰链连接；
柔性薄膜（5），所述柔性薄膜（5）粘贴在所述弹性柔性杆（4）上。
2.如权利要求1所述的抗扰流控制装置，其特征在于，所述柔性薄膜（5）为高弹性硅胶薄膜。
3.如权利要求1所述的抗扰流控制装置，其特征在于，所述弹性柔性杆（4）的数量为多个。
4.如权利要求3所述的抗扰流控制装置，其特征在于，所述薄膜组件进一步包括多个缓冲软体驱动器组，一个所述缓冲软体驱动器组粘在一个所述弹性柔性杆的第一杆两侧。
5.如权利要求4所述的抗扰流控制装置，其特征在于，所述缓冲软体驱动器组包括：
驱动器本体（6），所述驱动器本体（6）中空；
缓冲管路，所述缓冲管路一端与所述驱动源连接，另一端伸入所述驱动器本体内。
6.如权利要求5所述的抗扰流控制装置，其特征在于，所述抗扰流控制装置进一步包括管路控制系统，所述管路控制系统设置在驱动源与驱动管路和/或驱动源与各个缓冲管路之间，所述管路控制系统用于控制所述驱动源与所述驱动管路和/或所述缓冲管路之间的通断。
7.如权利要求1所述的抗扰流控制装置，其特征在于，所述抗扰流控制装置进一步包括柔性传感器（7），所述柔性传感器（7）设置在所述薄膜组件上。
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