CN108438180A - 一种水下滑翔机的重心调节机构 - Google Patents

一种水下滑翔机的重心调节机构 Download PDF

Info

Publication number
CN108438180A
CN108438180A CN201810228870.2A CN201810228870A CN108438180A CN 108438180 A CN108438180 A CN 108438180A CN 201810228870 A CN201810228870 A CN 201810228870A CN 108438180 A CN108438180 A CN 108438180A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tube seat
underwater glider
magnet
magnechuck
adjusting mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810228870.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王超
韩康
李鹏
李兴
叶礼裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN201810228870.2A priority Critical patent/CN108438180A/zh
Publication of CN108438180A publication Critical patent/CN108438180A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for
    • 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
    • B63G8/14—Control of attitude or depth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

本发明提供一种水下滑翔机的重心调节机构，包括管槽、设置在管槽内的磁铁、分别设置在管槽两端的电磁吸盘，每个电磁吸盘均通过导线连接有直流电源和电源控制装置，磁铁在两个电磁吸盘的作用下在管槽内移动。本发明适用作为水下滑翔机的重心调节机构，具有结构简单，制造维护方便并且成本低等优点。

Description

一种水下滑翔机的重心调节机构
技术领域
本发明涉及一种重心调节机构，尤其涉及一种水下滑翔机的重心调节机构，属于水下滑翔机技术领域。
背景技术
水下滑翔机是用来监测和测量海洋环境，将浮标技术和水下机器人技术相结合而研制的一种新型水下航行器。由于水下滑翔机克服了普通水下机器人活动范围的限制，能够大范围的进行海洋环境的监测和测量，因而水下滑翔机的研究是十分有必要的。
水下滑翔机的重心调节系统是通过调整滑翔机内部重量分布来实现调节重心位置，进而改变滑翔机重心与浮心的相对位置，以产生横滚力矩和俯仰力矩，实现滑翔机回转和俯仰运动。
一般情况下，水下滑翔机在运动过程中，浮心的位置不会变化，因此只有通过改变重心的位置来改变重心与浮心的相对位置，从而使得滑翔机产生不同方向的加速度，在机翼的作用下获得升力。这样重心调节机构的设计就显得尤为关键。
常用的重心调节机构和现有的专利有以下几种方案：1)电池包滑动调节机构，该机构将电池包往复滑动，容易造成电池包出现故障，如专利《一种水下滑翔机的重心调节机构》所述，专利授权公告号CN 205770078 U；2)液体抽送方式调节机构，该机构为了较快调节重心位置，需大量工作溶液，造成体积过大；3)曲柄滑块机构传动重块运动方案，由于滑翔机自身体积限制，造成重块移动距离受限。
发明内容
本发明的目的是针对现有重心调节机构的不足而提供一种水下滑翔机的重心调节机构，该机构具有结构简单、工作效率高、低功耗等优点。
本发明的目的是这样实现的：包括管槽、设置在管槽内的磁铁、分别设置在管槽两端的电磁吸盘，每个电磁吸盘均通过导线连接有直流电源和电源控制装置，磁铁在两个电磁吸盘的作用下在管槽内移动。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.磁铁的两极分别与两个对应的电磁吸盘产生的极性相同。
2.所述磁铁为圆柱形，所述管槽的截面为圆形，所述电磁吸盘也是圆柱形。
3.管槽沿水下滑翔机本体轴线方向与水下滑翔机本体固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于本发明是利用电磁特性改变磁铁的位置来改变滑翔机的重心，所以，本发明较现有的重心调节机构相比具有以下优点：
1.在密闭的空间内，避免了使用电池包滑动的方式控制重心位置，可以降低电池包出现故障的概率，保证电池包的稳定；
2.磁铁为实心金属，密度高，可以在同样的空间内，更大幅度地改变重心位置，有着更好的控制结果；
3.通过改变电源控制装置的通电控制时间，更容易达到不同的控制效果。
综上所述，本发明在水下滑翔机的重心调节中具有很高的适用性。
附图说明
图1为本发明的重心调节机构的结构示意图；
图2a和图2b分别为本发明的水下滑翔机俯仰运动示意图；
图3为本发明的水下运动示意图；
图中：0导线、1管槽、2磁铁、3和4电磁吸盘、5和6直流电源、7和8电源控制装置。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
结合图1至图3，本发明的一种水下滑翔机重心调节机构包括导线0、管槽1、磁铁2、电磁吸盘3和4、直流电源5和6以及电源控制装置7和8。磁铁恰好能够在所述的管槽内移动，并且在管槽内涂有滑油；电磁吸盘恰好能够封住管槽的两端并固定；在管槽内的磁铁的两极分别与固定在管槽两端的电磁吸盘产生的极性相同；管槽沿滑翔机本体轴线方向与滑翔机本体固定连接；两个直流电源分别给所述的电磁吸盘供电，并分别由所述电源控制装置控制；电磁吸盘、直流电源和电流控制装置之间用导线连接。所述的管槽内的磁铁的两极与固定在管槽两端的电磁吸盘产生的极性相同。电磁吸盘通电后会产生磁性，断电后磁性消失，由于电磁吸盘的极性与该端磁铁的极性相同，所以在电磁吸盘通电时，磁力会推动磁铁沿管槽滑倒另一端，再到达另一端后，该端的电磁吸盘断电，另一端通电，同样磁铁会滑回该端。在磁铁滑动过程中，改变磁铁在管槽中的位置，使滑翔机的重心位置改变。为了避免磁铁滑动过程中造成能量与磁力的损失，在管槽内涂有滑油，同时管槽采用非纯铁质材料制作。
所述的磁铁为圆柱形。所述的管槽为圆柱形。所述的电磁吸盘为圆柱形。
本发明的管槽1沿滑翔机本体轴线防线与滑翔机本体固定连接。管槽1内有磁铁2并在管槽1内壁涂有滑油，使得磁铁2恰好能够管槽1内滑动。管槽1两端分别固定有电磁吸盘3和电磁吸盘4。电磁吸盘3和4分别与直流电源5和6以及电源控制装置7和8连接。
磁铁2的两极分别与该端电磁吸盘通电时产生的磁极相同，如果不同，则可以通过调整流过电磁吸盘的电流的方向来调整电磁吸盘的极性。
电源控制装置7和8分别控制直流电源5和6的通电与断电。在磁铁2滑动到电磁吸盘3端时，电源控制装置7处于闭合状态而电源控制装置8处于断开状态；反之，当磁铁2滑动到电磁吸盘4端时，电源控制装置7处于断开状态而电源控制装置8处于闭合状态。这样便能使磁铁2在管槽1内往返运动，以达到改变滑翔机9重心位置的目的。
滑翔机9的俯仰运动通过调整磁铁2在滑翔机1内部的位置来实现，当磁铁2位于电磁吸盘3端时，滑翔机9向下做冲；当磁铁2位于电磁吸盘4端时，滑翔机9向上做俯冲，如此往复，在滑翔机机翼10的作用下，滑翔机便能实现大范围的运动。
滑翔机9的下潜与上浮运动通过电源控制装置7和8控制电磁吸盘3和4的通电时间在来实现，当滑翔机9需要下潜时，电源控制装置8延长电磁吸盘4的通电时间；反之，若滑翔机9需要上浮时，电源控制装置7延长电磁吸盘3的通电时间。
综上，本发明是一种水下滑翔机重心调节机构，属于水下滑翔机技术领域。水下滑翔机重心调节机构，利用电磁吸盘特性，用磁力推动磁铁在管槽内滑动，改变滑翔机的重心位置，实现滑翔机在水中的俯仰运动；管槽沿滑翔机本体轴线方向固定，磁铁恰好能够在管槽内滑动，电磁吸盘恰好能够封住管槽两端并固定；磁铁两极分别与该端电磁吸盘通电时产生的磁性相同。本发明适用作为水下滑翔机的重心调节机构，具有结构简单，制造维护方便并且成本低等优点。

Claims (5)

1.一种水下滑翔机的重心调节机构，其特征在于：包括管槽、设置在管槽内的磁铁、分别设置在管槽两端的电磁吸盘，每个电磁吸盘均通过导线连接有直流电源和电源控制装置，磁铁在两个电磁吸盘的作用下在管槽内移动。
2.根据权利要求1所述的一种水下滑翔机的重心调节机构，其特征在于：磁铁的两极分别与两个对应的电磁吸盘产生的极性相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种水下滑翔机的重心调节机构，其特征在于：所述磁铁为圆柱形，所述管槽的截面为圆形，所述电磁吸盘也是圆柱形。
4.根据权利要求1或2所述的一种水下滑翔机的重心调节机构，其特征在于：管槽沿水下滑翔机本体轴线方向与水下滑翔机本体固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种水下滑翔机的重心调节机构，其特征在于：管槽沿水下滑翔机本体轴线方向与水下滑翔机本体固定连接。
CN201810228870.2A 2018-03-20 2018-03-20 一种水下滑翔机的重心调节机构 Pending CN108438180A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810228870.2A CN108438180A (zh) 2018-03-20 2018-03-20 一种水下滑翔机的重心调节机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810228870.2A CN108438180A (zh) 2018-03-20 2018-03-20 一种水下滑翔机的重心调节机构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108438180A true CN108438180A (zh) 2018-08-24

Family

ID=63195899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810228870.2A Pending CN108438180A (zh) 2018-03-20 2018-03-20 一种水下滑翔机的重心调节机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108438180A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1070292A (en) * 1964-07-17 1967-06-01 Rheinmetall Gmbh Improvements in or relating to aerial support structures
CN102267552A (zh) * 2011-07-11 2011-12-07 卢小平 一种仿生鱼的驱动与控制方法及仿生鱼
CN103342163A (zh) * 2013-07-19 2013-10-09 卢小平 一种仿生游动装置
CN203989866U (zh) * 2014-08-19 2014-12-10 徐州飞梦电子科技有限公司 可调节重心的纸飞机驱动器
CN205770078U (zh) * 2016-05-11 2016-12-07 浙江海洋大学 一种水下滑翔机的重心调节机构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1070292A (en) * 1964-07-17 1967-06-01 Rheinmetall Gmbh Improvements in or relating to aerial support structures
CN102267552A (zh) * 2011-07-11 2011-12-07 卢小平 一种仿生鱼的驱动与控制方法及仿生鱼
CN103342163A (zh) * 2013-07-19 2013-10-09 卢小平 一种仿生游动装置
CN203989866U (zh) * 2014-08-19 2014-12-10 徐州飞梦电子科技有限公司 可调节重心的纸飞机驱动器
CN205770078U (zh) * 2016-05-11 2016-12-07 浙江海洋大学 一种水下滑翔机的重心调节机构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110065607A (zh) 辅助仿生机器鱼
KR101668592B1 (ko) 잠수비행자동차
US20180086450A1 (en) Amphibious flying vehicle
CN203702445U (zh) 波浪弹力发电装置
CN105275724B (zh) 一种船舶波浪发电减摇装置及波浪发电系统
CN110454319B (zh) 一种波浪能最大波能跟踪控制系统
CN102975836B (zh) 一种水下滑翔器能源系统及其控制方法
CN103318381A (zh) 一种自主移动式监测浮标及其监测方法
CN110466724A (zh) 基于液气相变材料的可自主移动的水下悬停工作平台
CN109353478A (zh) 一种混合驱动水下滑翔器
US8242621B1 (en) Energy-harvesting, self-propelled buoy
CN102975835A (zh) 海水活塞调节式滑翔式潜水器
CN108609134A (zh) 一种水下滑翔机的电磁式紧急抛载装置
CN202172354U (zh) 一种摆动发电装置
CN108163164A (zh) 一种基于麦克斯韦效应的水下航行器
CN111907670A (zh) 一种小型连续剖面深渊探查型水下滑翔机
CN102878005A (zh) 充气胶囊式海浪发电机及其海浪发电系统
CN108438180A (zh) 一种水下滑翔机的重心调节机构
CN110371253A (zh) 一种用于剖面浮标的姿态调节及水平驱动机构
CN205499301U (zh) 太阳能水下滑翔测量平台
CN102501954B (zh) 一种水下滑翔机重心调节机构
KR101801768B1 (ko) 자가발전 엘이디 발광 표시기
CN104443307A (zh) 一种压力式磁流体波浪发电gps定位救生圈
CN109098920A (zh) 一种具有发电功能的水上探测无人机
CN109236551A (zh) 一种潮汐式波浪能发电装置及其最优运行控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180824