CN108345312A - 智能潜水器重心调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能潜水器重心调节系统，包括：纵向调节机构；横向调节机构，横向调节机构与纵向调节机构连接，横向调节机构可沿着纵向调节机构的轴向方向滑动；配重机构，配重机构与横向调节机构连接；其中配重机构包括多块电池，多块电池通过连接板固定连接。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1.移动的配重机构质量由电池包组成，取代了以往的压载，增加了设备的储备能源。2.配重机构能够360°旋转，能够大幅度改变物体重心的横向位置，为实现剖面浮标和水下滑翔机的工作模式切换提供技术支持。3.结构布置紧凑，有效的利用了水下潜水器有限的空间。中间支撑管可以用来布线，避免了外部布线给系统带来的不便。
Description
技术领域
本发明涉及水下技术领域，特别的，涉及一种智能潜水器重心调节系统。
背景技术
近年来，由于水下滑翔机展现的低成本、长航程和高续航的能力，其在海洋环境观测方面的应用越来越广泛。该种水下观测设备主要依靠内部的姿态调节系统来调整机体的重心位置，从而改变机体的纵倾角、横滚角和艏向角，进而实现前进和转向的功能。传统的姿态调节系统一般分为两个部分，一部分通过私服电机带动滑台在滑轨上进行直线运动，滑台上装有相应的压载，从而改变机体在纵向上的重心位置；另一部分通常应用涡轮蜗杆来实现偏心质量块的旋转，从而改变机体在横向上的重心位置。其在空间布置和资源应用等方面都有着一定的弊端。
而且，传统的姿态系统在线路布置上也存在这一定的困难，整个系统在运行的过程中与周围的线路难免会有一定的触碰，在恶劣海况等的作用下，系统长时间的晃动，也给周围的线路布置带来了一定的挑战。本发明合理地利用了相应的结构设计，将线路布置在整个姿态调节系统的中心支撑管内，此种布置避免了传统布线的困扰。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提出了一种智能潜水器重心调节系统。
为解决上述技术问题，本发明提供一种智能潜水器重心调节系统，包括：纵向调节机构；横向调节机构，所述横向调节机构与所述纵向调节机构连接，所述横向调节机构可沿着所述纵向调节机构的轴向方向滑动；配重机构，所述配重机构与所述横向调节机构连接；其中所述配重机构包括多块电池，多块所述电池通过连接板固定连接。
优选地，所述纵向调节机构包括：支撑板，所述支撑板的数量为两块，两块所述支撑板平行间隔设置；支撑管，所述支撑管的两端分别通过连接件与两侧的所述支撑板连接；支撑杆，所述支撑杆的两端分别与两侧的所述支撑板连接；纵向驱动组件，所述纵向驱动组件设置与所述支撑板连接。
优选地，所述纵向驱动组件包括：纵向电机，所述纵向电机通过纵向减速箱设置在一侧的所述支撑板上；丝杠，所述丝杠的两端分别与两侧的所述支撑板连接，所述丝杠的一端通过纵向联轴器与所述纵向电机及所述纵向减速箱连接。
优选地，所述横向调节机构包括：滑动板，所述滑动板的数量为两块，两块所述滑动板平行间隔设置，所述支撑管、所述支撑杆及所述丝杠穿设于两块所述滑动板；所述配重机构的两端分别与两侧的所述滑动板连接，所述配重机构可绕着所述支撑管转动；横向驱动组件，所述横向驱动组件设置在一侧的所述滑动板上，所述横向驱动组件与所述配重机构连接。
优选地，在两侧的所述滑动板上分别设有大直线轴承；在两侧的所述大直线轴承上分别设有滚动轴承，所述滚动轴承与所述大直线轴承之间过渡配合连接；在所述配重机构的一端设有支撑筒，在所述配重机构的另一端设有固定件，所述固定件和所述支撑筒分别与两侧的所述滚动轴承过盈配合连接。
优选地，在与所述支撑筒连接的所述滚动轴承上通过过盈配合连接一齿轮圈；在所述横向驱动组件的工作端上设有齿轮，所述齿轮与所述齿轮圈啮合。
优选地，所述横向驱动组件包括：横向电机，所述横向电机通过横向减速箱设置在一侧的所述滑动板上；旋转角度电位计，所述旋转角度电位计通过横向联轴器与所述横向电机及所述横向减速箱连接；其中所述齿轮设置在所述横向电机的工作端上。
优选地，在所述丝杠与两块所述滑动板的连接处设有螺母。
优选地，在所述支撑杆与所述滑动板的连接处分别设有小直线轴承。
优选地，在所述另一侧的所述支撑板上设有直线位移电位计。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.移动的配重机构质量由电池包组成，取代了以往的压载，增加了设备的储备能源。
2.配重机构能够360°旋转，能够大幅度改变物体重心的横向位置，为实现剖面浮标和水下滑翔机的工作模式切换提供技术支持。
3.结构布置紧凑，有效的利用了水下潜水器有限的空间。中间支撑管可以用来布线，避免了外部布线给系统带来的不便。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明智能潜水器重心调节系统结构示意图；
图2为本发明智能潜水器重心调节系统剖视图。
图中：
1-直线位移电位计 2-第一支撑板 3-第一螺母
4-丝杠 5-支撑筒 6-第二螺母
7-纵向联轴器 8-纵向齿轮减速箱 9-纵向电机
10-第一小直线轴承 11-支撑杆 12-电池连接板
13-锂电池 14-齿轮圈 15-旋转角度电位计
16-齿轮 17-横向齿轮减速箱 18-横向电机
19-第二支撑板 20-支撑管 21-第一连接件
22-第一大直线轴承 23-第一滚动轴承 24-轴承固定件
25-第二连接件 26-第二大直线轴承 27-第二滚动轴承
28-第一滑动板 29-第二滑动板 30-第二小直线轴承
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1～图2所示，本发明提供一种智能潜水器重心调节系统，包括：一次锂电池13通过八块电池连接板12固定连接在一起组成配重结构，配重结构的两端分别通过轴承固定件24和轴承支撑筒5与第一滚动轴承23和第二滚动轴承27过盈配合连接，两个滚动轴承与第一大直线轴承22和第二大直线轴承26通过过渡配合连接，大直线轴承穿过支撑管20，从而可以在其上进行滑动，支撑管20通过第一连接件21和第二连接件25固定到第一支撑板2和第二支撑板19上。第二滚动轴承27与齿轮圈14通过过盈配合连接，齿轮圈14与齿轮16配合，齿轮16固定在横向齿轮减速箱17和横向电机18上，旋转角度电位计15通过横向联轴器(图中未示出)与横向齿轮减速箱17连接。第一大直线轴承22和第二大直线轴承26分别安装有第一滑动板28和第二滑动板29，两板上分别安装有第一螺母3和第二螺母6，通过丝杠4连接在一起，在丝杠4末端通过纵向联轴器7与纵向齿轮减速箱8和纵向电机9相连；第一滑动板28和第二滑动板29上安装有第一小直线轴承10和第二小直线轴承30，通过支撑杆11连接，支撑杆11两端固定在第一支撑板2和第二支撑板19上。直线位移电位计1固定在第一支撑板2上，滑动端固定在第一滑动板28上。
当需要调节重心的纵向位置时，纵向电机9带动纵向齿轮减速箱8转动，使丝杠4转动，从而通过第一螺母3和第二螺母6带动第一滑动板28和第二滑动板29中间的部分沿着支撑管20和支撑杆11滑动，进而改变整体重心的纵向位置，并可通过直线位置电位计1得知配重机构移动的距离，反馈给主控系统。
当需要调节重心的横向位置时，横向电机18带动横向齿轮减速箱17，使齿轮16转动，从而带动齿轮圈14转动，进而使得配重机构通过第一滚动轴承23和第二滚动轴承27绕着支撑管20转动，并可通过旋转角度电位计15得知旋转的角度，从而得到重心的横向位移，反馈给主控系统。
本发明提出一种智能潜水器的重心调节系统，其将传统姿态调节的两部分综合为一个部分，通过一个直线电机带动丝杠旋转，进而在丝杠上的螺母沿着丝杠向前和向后运动，固定在螺母上的电池包跟随丝杠螺母运动，从而改变机体的纵向重心位置；另外，通过一个旋转电机，带动一组齿轮旋转，从而和齿轮相连接的电池包跟随旋转，改变了机体的横向重心位置，齿轮的传动效率比涡轮蜗杆高，从机械方面降低了能源的损耗。最终达到调整机体姿态的目的。同时，本发明将传统姿态系统上滑块的压载改为了电池包，加大了潜水器的能源储备，增大了潜水器的续航能力。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种智能潜水器重心调节系统，其特征在于，包括：
纵向调节机构；
横向调节机构，所述横向调节机构与所述纵向调节机构连接，所述横向调节机构可沿着所述纵向调节机构的轴向方向滑动；
配重机构，所述配重机构与所述横向调节机构连接；其中
所述配重机构包括多块电池，多块所述电池通过连接板固定连接。
2.根据权利要求1所述的智能潜水器重心调节系统，其特征在于，所述纵向调节机构包括：
支撑板，所述支撑板的数量为两块，两块所述支撑板平行间隔设置；
支撑管，所述支撑管的两端分别通过连接件与两侧的所述支撑板连接；
支撑杆，所述支撑杆的两端分别与两侧的所述支撑板连接；
纵向驱动组件，所述纵向驱动组件设置与所述支撑板连接。
3.根据权利要求2所述的智能潜水器重心调节系统，其特征在于，所述纵向驱动组件包括：
纵向电机，所述纵向电机通过纵向减速箱设置在一侧的所述支撑板上；
丝杠，所述丝杠的两端分别与两侧的所述支撑板连接，所述丝杠的一端通过纵向联轴器与所述纵向电机及所述纵向减速箱连接。
4.根据权利要求3所述的智能潜水器重心调节系统，其特征在于，所述横向调节机构包括：
滑动板，所述滑动板的数量为两块，两块所述滑动板平行间隔设置，所述支撑管、所述支撑杆及所述丝杠穿设于两块所述滑动板；
所述配重机构的两端分别与两侧的所述滑动板连接，所述配重机构可绕着所述支撑管转动；
横向驱动组件，所述横向驱动组件设置在一侧的所述滑动板上，所述横向驱动组件与所述配重机构连接。
5.根据权利要求4所述的智能潜水器重心调节系统，其特征在于，在两侧的所述滑动板上分别设有大直线轴承；
在两侧的所述大直线轴承上分别设有滚动轴承，所述滚动轴承与所述大直线轴承之间过渡配合连接；
在所述配重机构的一端设有支撑筒，在所述配重机构的另一端设有固定件，所述固定件和所述支撑筒分别与两侧的所述滚动轴承过盈配合连接。
6.根据权利要求5所述的智能潜水器重心调节系统，其特征在于，在与所述支撑筒连接的所述滚动轴承上通过过盈配合连接一齿轮圈；
在所述横向驱动组件的工作端上设有齿轮，所述齿轮与所述齿轮圈啮合。
7.根据权利要求6所述的智能潜水器重心调节系统，其特征在于，所述横向驱动组件包括：
横向电机，所述横向电机通过横向减速箱设置在一侧的所述滑动板上；
旋转角度电位计，所述旋转角度电位计通过横向联轴器与所述横向电机及所述横向减速箱连接；其中
所述齿轮设置在所述横向电机的工作端上。
8.根据权利要求4所述的智能潜水器重心调节系统，其特征在于，在所述丝杠与两块所述滑动板的连接处设有螺母。
9.根据权利要求4所述的智能潜水器重心调节系统，其特征在于，在所述支撑杆与所述滑动板的连接处分别设有小直线轴承。
10.根据权利要求1所述的智能潜水器重心调节系统，其特征在于，在所述另一侧的所述支撑板上设有直线位移电位计。
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