CN109606594A - 一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机。水下滑翔机包括机身、左滑翔翼、右滑翔翼和尾翼，所述的艏部浮力舱、中央浮力舱、艉部浮力舱、左翼浮力舱和右翼浮力舱均安装有一个水下姿态控制装置，水下姿态控制装置包括可变浮力舱和可变调整组件，缸体内部中空形成空腔，柱塞装在缸体中间的活动通道内并和活动通道密封连接，柱塞外端面的缸体活动通道内装有储水囊，储水囊经通孔和外界水环境联通，柱塞在活动通道中移动带动储水囊扩张或者收缩；柱塞和缸体周围内壁之间安装连接有至少两个可变调整组件。本发明可使记忆合金丝相变，牵引可变浮力舱改变浮力，可承受深水压力，不涉及动密封，响应快，能耗低，适用于深水工作环境。

Description

一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机

技术领域

本发明涉及了一种水下滑翔机，尤其涉及了一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机。

背景技术

水下作业非常危险，所以用水下机器人替代人类在水下长时间作业是最为常见的措施。在海洋资源勘探领域，水下滑翔机有一系列的技术优势：优越的空间和时间的测量密度，长时间的工作和更大的操作灵活性。

然而现有水下滑翔机改变姿态角的方式有以下几大类：一是采用滑动质量块来调整水下滑翔机重心，但水下滑翔机结构紧凑，并没有充足的空间来实现这个设计；二是采用艏艉压载水仓的设计，利用数台水泵调整艏艉压载水仓内水量实现重心的调整，该设计在密闭的水下滑翔机内布设水管，需充分考虑水管管线及水泵的绝对密封性，并检测湿度，不然会面临电气线路短路危险；三是直接采用旋翼，但旋翼耗能大，不适合搭载在携带能源的水下滑翔机上。

综上所述，用重心调节模块改变姿态角，需另设置浮力调节模块实现浮潜，这种双模块的设计占用空间大、负重高，其次，现有无推进器水下滑翔机基本不具备转向能力。因此，设计一种空间利用率高、低能耗且高机动性的水下滑翔机，具有重要意义。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明所要解决的技术问题是提供了一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机，且能提升空间利用率、降低能耗、并维持高机动性。本发明的记忆合金驱动姿态控制装置通过特殊的记忆合金驱动结构控制装置水下体积变化，该装置有高效、低能耗、占用体积小、无需配置重物等优势，且可适用于各种深水环境下工作的水下机器人。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

水下滑翔机包括机身、左滑翔翼、右滑翔翼和尾翼，机身后部两侧对称安装有左滑翔翼和右滑翔翼，机身尾部安装有尾翼；机身艏部内部设有艏部浮力舱，机身中间内部设有中央浮力舱，机身艉部内部设有艉部浮力舱，左滑翔翼外侧部内部设有左翼浮力舱，右滑翔翼外侧部内部设有右翼浮力舱；艏部浮力舱和中央浮力舱之间的机身内部形成前控制舱，中央浮力舱和艉部浮力舱之间的机身内部形成后控制舱，前控制舱内安装有控制单元，后控制舱内安装有陀螺仪和定位通讯模块，前控制舱和后控制舱内均安装有电源模块。

所述的艏部浮力舱、中央浮力舱、艉部浮力舱、左翼浮力舱和右翼浮力舱均安装有一个水下姿态控制装置，水下姿态控制装置包括可变浮力舱和可变调整组件，所述可变浮力舱包括缸体、柱塞和储水囊，缸体内部中空形成空腔，缸体空腔中间设有活动通道，活动通道外侧壁开设通孔，柱塞装在缸体中间的活动通道内并和活动通道密封连接，柱塞外端面的缸体活动通道内装有储水囊，储水囊的开口密封连接到通孔的内端面，储水囊经通孔和外界水环境联通，柱塞在活动通道中移动带动储水囊扩张或者收缩；柱塞和缸体周围内壁之间安装连接有至少两个可变调整组件。

所述可变调整组件包括一个记忆合金牵引模块和一个棘条制动模块，记忆合金牵引模块和棘条制动模块均安装于在可变浮力舱上；所述记忆合金牵引模块包括偏置弹簧、牵引记忆合金弹簧、牵引合金丝热交换管和第一供水驱动系统；柱塞的侧壁径向延伸固定有凸耳结构，偏置弹簧和牵引记忆合金弹簧平行安装在缸体靠近通孔一侧方向的内壁和凸耳结构之间，偏置弹簧和牵引记忆合金弹簧轴向均沿柱塞在活动通道的移动方向安装，牵引合金丝热交换管包裹在牵引记忆合金弹簧外，第一供水驱动系统固定在缸体内壁；第一供水驱动系统向牵引合金丝热交换管供冷/热水来驱动牵引记忆合金弹簧的伸缩变形，进而经凸耳结构带动柱塞在活动通道内移动。

所述棘条制动模块包括单向齿、棘爪、套筒、复位弹簧、棘条记忆合金弹簧、棘条合金丝热交换管、第二供水驱动系统；套筒固定在缸体上，套筒侧壁开孔用于穿设布置棘条合金丝热交换管，套筒内安装棘爪，柱塞的侧壁表面设有用于和棘爪配合的单向齿结构；复位弹簧和棘条记忆合金弹簧平行安装在套筒内壁和棘爪之间，偏置弹簧和棘条记忆合金弹簧轴向均垂直于柱塞在活动通道的移动方向安装，棘条合金丝热交换管包裹在棘条记忆合金弹簧外，第二供水驱动系统固定在缸体内壁，第二供水驱动系统向棘条合金丝热交换管供冷/热水来驱动棘条记忆合金弹簧的伸缩变形，进而带动棘爪在套筒内的移动，控制棘爪和单向齿之间啮合或者分离。

在偏置弹簧处于压缩状态时安装上牵引记忆合金弹簧，使得处于压缩状态的偏置弹簧/复位弹簧在牵引记忆合金弹簧不提供压力时辅助推动柱塞，使得储水囊膨胀。

所述的柱塞和缸体根据水下安装环境调整不同的形态。

所述的柱塞和缸体周围内壁之间安装连接有多个可变调整组件，多个可变调整组件以柱塞中心轴圆周间隔均布布置。

所述的牵引记忆合金弹簧/棘条记忆合金弹簧均为单程记忆合金弹簧，仅记忆高温下的形状。

所述艏部浮力舱的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体通孔朝向机身前方；所述中央浮力舱的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体通孔朝向机身下方；所述艉部浮力舱的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体通孔朝向机身后方；所述左翼浮力舱和右翼浮力舱的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体通孔分别平行于左滑翔翼和右滑翔翼，分别朝向左侧和右侧。

本发明姿态控制通过记忆合金丝相变从而牵引可变浮力舱改变浮力；水下装置下潜工作时，外界水压一般大于舱内气压，因此与外界联通的储水囊有膨胀趋势，特设计棘条制动模块，基于单向齿和棘爪的啮合，可承受深水压力。

本发明的有益效果如下：

(一)本发明设计的中央、艏艉及侧翼的五个浮力舱可同时实现姿态角改变以及浮力调节，优点有以下几点：

1.无需在设计浮力调节装置同时，再设计一个姿态角控制装置，可大幅节约空间和载重；

2.浮力调节装置可同时控制姿态角，无需两个装置协同控制，降低控制难度；

3.浮力舱位于艏艉和侧翼，提供浮力矩大；

(二)本发明采用内置热泵的供水驱动系统来驱动记忆合金丝牵引浮力舱，优点如下：

1.本发明采用内置热泵的供水驱动系统来驱动记忆合金丝牵引浮力舱，而热泵系统的制热效率永远大于100％，最高可达200％-300％，电机将电能转化机械能的效率一般在60％上下，因此，相比于传统电机驱动，本发明具有能量转化率高、低能耗等特点；

2.本发明所述记忆合金弹簧相变产生的牵引力非常大，通过冷热水强制换热，效率高，且浮力舱可在短时间内完成控制单元的命令，减少了本发明的响应时间；

3.本发明设有棘条制动模块，整个装置能承受深水压力，可在深水环境正常工作；

4.本发明采用储水囊的设计隔绝外部水域和装置内部，无需做动密封设计，故整体密封处理简单且密封性好。

本发明装置不涉及动密封，故密封处理简单，记忆合金的热驱动响应快，能耗低，适用于深水工作环境。

(三)本发明采用艏艉及侧翼四个浮力舱的设计，优点如下：

1.左翼和右翼设计成两个浮力舱，可使水下滑翔机主动产生横摇角，以实现水下滑翔机的偏转运动，因此本发明的机动性强；

2.无配重块，取而代之的是五个浮力舱的设计，气舱体积变化范围大，即提高了最大升力，故在机身尺寸相近的水下滑翔机中，本发明允许最大载重更高。

附图说明

图1为本发明装置结构的总体示意图；

图2为本发明棘条制动模块局部放大示意图；

图3为本发明俯视示意图；

图4为本发明侧视示意图(A-A剖面)；

图5为本发明艏艉浮力舱横截面示意图(B-B剖面)；

图6为本发明侧翼浮力舱横截面示意图(C-C剖面)；

图7为本发明储水囊4膨胀收缩状态示意图。

附图中各标记的部件如下：1是缸体、2是偏置弹簧、3是柱塞、4是储水囊、5是牵引合金丝热交换管、6是牵引记忆合金弹簧、7是第一供水驱动系统、8是棘条制动模块、9是单向齿、10是棘爪、11是套筒、12是复位弹簧、13是第二供水驱动系统；14是中央浮力舱、15是艏部浮力舱、16是艉部浮力舱、17是左翼浮力舱、18是右翼浮力舱、19是前控制舱、20是后控制舱、21是电源模块、22是陀螺仪、23是定位通讯模块、24是控制单元；25是机身、26是左滑翔翼、27是右滑翔翼、28是尾翼；29是棘条记忆合金弹簧、30是棘条合金丝热交换管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图3和图4所示，水下滑翔机包括机身25、左滑翔翼26、右滑翔翼27和尾翼28，机身25后部两侧对称安装有左滑翔翼26和右滑翔翼27，机身25尾部安装有尾翼28；机身25艏部内部设有艏部浮力舱15，机身25中间内部设有中央浮力舱14，机身25艉部内部设有艉部浮力舱16，左滑翔翼26外侧部内部设有左翼浮力舱17，右滑翔翼27外侧部内部设有右翼浮力舱18；艏部浮力舱15和中央浮力舱14之间的机身25内部形成前控制舱19，中央浮力舱14和艉部浮力舱16之间的机身25内部形成后控制舱20，前控制舱19内安装有控制单元24，后控制舱20内安装有陀螺仪22和定位通讯模块23，前控制舱19和后控制舱20内均安装有电源模块21；

控制单元24分别和陀螺仪22和定位通讯模块23连接，控制单元24、陀螺仪22和定位通讯模块23均连接各自的电源模块21供电。电源模块21为水下滑翔机的主要供能设备，载重大，沿重心对称分布在前控制舱18和后控制舱19内，陀螺仪22采集水下滑翔机的姿态角、速度及加速度数据，定位通讯模块23负责定位水下滑翔机的三维位置以及水下滑翔机与上位机之间的数据传输，控制单元24用于处理传感器数据并输出到热泵驱动系统，实现对水下滑翔机的控制。

如图3和图4所示，艏部浮力舱15、中央浮力舱14、艉部浮力舱16、左翼浮力舱17和右翼浮力舱18均安装有一个水下姿态控制装置。

如图1所示，水下姿态控制装置包括可变浮力舱和可变调整组件，可变浮力舱包括缸体1、柱塞3和储水囊4，缸体1内部中空形成空腔，缸体1空腔中间设有用于柱塞3直线活动的活动通道，活动通道并未贯通延伸到缸体1两端，活动通道外侧壁开设和外界相通的通孔，柱塞3装在缸体1中间的活动通道内并和活动通道密封连接，柱塞3外端面的缸体1活动通道内装有储水囊4，储水囊4的开口密封连接到通孔的内端面，储水囊4经通孔和外界水环境联通，柱塞3在活动通道中轴向移动带动储水囊4扩张或者收缩；柱塞3和缸体1周围内壁之间安装连接有多个可变调整组件，多个可变调整组件以柱塞3中心轴圆周间隔均布布置。

可变调整组件包括一个记忆合金牵引模块和一个棘条制动模块，记忆合金牵引模块和棘条制动模块均安装于在可变浮力舱上。

如图1所示，记忆合金牵引模块包括偏置弹簧2、牵引记忆合金弹簧6、牵引合金丝热交换管5和第一供水驱动系统7；柱塞3的侧壁径向延伸固定有凸耳结构，凸耳结构垂直于柱塞3在活动通道的移动方向延伸，偏置弹簧2和牵引记忆合金弹簧6平行安装在缸体1靠近通孔一侧方向的内壁和凸耳结构之间，偏置弹簧2和牵引记忆合金弹簧6轴向均沿柱塞3在活动通道的移动方向安装，具体实施中牵引记忆合金弹簧6两端通过铰链固定在缸体1和柱塞3凸耳结构上，牵引合金丝热交换管5包裹在牵引记忆合金弹簧6外，第一供水驱动系统7固定在缸体1内壁；第一供水驱动系统7向牵引合金丝热交换管5供冷/热水来驱动牵引记忆合金弹簧6的伸缩变形，进而经凸耳结构带动柱塞3在活动通道内移动。

如图2所示，棘条制动模块8包括单向齿9、棘爪10、套筒11、复位弹簧12、棘条记忆合金弹簧29、棘条合金丝热交换管30、第二供水驱动系统13；套筒11固定在缸体1上，套筒11侧壁开孔用于穿设布置棘条合金丝热交换管30，套筒11内安装棘爪10，柱塞3的侧壁表面设有用于和棘爪10配合的单向齿9结构；复位弹簧12和棘条记忆合金弹簧29平行安装在套筒11内壁和棘爪10之间，偏置弹簧2和棘条记忆合金弹簧29轴向均垂直于柱塞3在活动通道的移动方向安装，具体实施中棘条记忆合金弹簧29两端通过铰链固定在套筒11内壁和棘爪10上，棘条合金丝热交换管30包裹在棘条记忆合金弹簧29外，第二供水驱动系统13固定在缸体1内壁，第二供水驱动系统13向棘条合金丝热交换管30供冷/热水来驱动棘条记忆合金弹簧29的伸缩变形，进而带动棘爪10在套筒11内的移动，控制棘爪10和单向齿9之间啮合或者分离。

具体实施中，上述牵引记忆合金弹簧6、牵引合金丝热交换管5和第一供水驱动系统7构成一个记忆合金驱动系统，棘条记忆合金弹簧29、棘条合金丝热交换管30、第二供水驱动系统13也构成一个记忆合金驱动系统，两个记忆合金驱动系统具体均可采用申请号为201811243443.8、发明名称为一种高能效、高频响的记忆合金驱动系统、申请日为2018.10.24的发明申请中发明内容所记载的记忆合金驱动系统技术方案。

供水驱动系统7/13向合金丝热交换管5/30供热水能驱动记忆合金弹簧6/29收缩，供水驱动系统7/13向合金丝热交换管5/30供冷水能驱动记忆合金弹簧6扩展。在偏置弹簧2处于压缩状态时安装上牵引记忆合金弹簧6，使得牵引记忆合金弹簧6常态下的长度和偏置弹簧2压缩状态下的长度相同，使得处于压缩状态的偏置弹簧2/复位弹簧12在牵引记忆合金弹簧6不提供压力时辅助推动柱塞3，使得储水囊4膨胀。

具体实施中，柱塞3根据水下安装环境调整不同的形态，具体可根据装置所安装的不同水下设备形态进行调整设计。

牵引记忆合金弹簧6/棘条记忆合金弹簧29均为单程记忆合金弹簧，仅记忆预处理过程中高温下的形状，即供水驱动系统7/13向合金丝热交换管5/30供热水。

水下姿态控制装置中，当合金丝热交换管5通热水时，记忆合金弹簧6受热，发生马氏体到奥氏体的相变，由于形状记忆效应会收缩回原来形状，且该过程产生的回复力远大于复位弹簧12的偏置力，故能拉动棘爪10上升，即完成棘爪10与单向齿9的分离动作。

当合金丝热交换管5通冷水时，记忆合金弹簧6遇冷，发生奥氏体到马氏体的相变，马氏体刚度远低于奥氏体，此时会受复位弹簧偏置力而拉长，棘爪10也就实现复位，恢复棘爪10与单向齿9的啮合；单向齿9布置在柱塞3上，与棘爪10配合。

当单向齿9与棘爪10啮合时，柱塞3无法沿轴线向右滑动，可以向左滑动；单向齿9和棘爪10分离时，柱塞3可在水压作用下沿轴线向右滑动。

进一步的，记忆合金弹簧6为单程记忆合金弹簧，即只会记忆预处理过程中高温下的形状。记忆合金弹簧在高温奥氏体状态下刚度大，由于形状记忆效应，在高温下会收缩到预处理时的一个较小的长度，且在奥氏体化过程中会产生很大的回复力，而在低温马氏体状态下刚度低，易变形。

本发明的姿态控制装置具有恒定状态控制过程、增浮力控制过程、减浮力控制过程(浅水)和减浮力控制过程(深水)，具体工作原理如下：

1)恒定状态控制过程：该状态下，单向齿9和棘爪10啮合，承受与外界水域连通的储水囊4的水压，储水囊4体积处于定值，即装置总排水体积处于定值，故本发明提供的浮力为定值。

2)增浮力控制过程：该过程中单向齿9和棘爪10保持啮合分离，第一供水驱动系统7将特定温度的热水通过牵引合金丝热交换管5流经牵引记忆合金弹簧6，使得牵引记忆合金弹簧6受热相变，产生收缩和相应的回复力。由于牵引记忆合金弹簧6的恢复力随着相变程度的增大，而相变程度随着温度的增加而增加，故在实际实施过程中，可以控制第一供水驱动系统7，慢慢增加流经牵引合金丝热交换管5里的热水温度，从而可以对柱塞3产生一个渐增的图1中向左的牵引力。

当该牵引力超过外界水压力时，柱塞3向左滑动，减少储水囊4体积，增加装置总排水体积，提供的浮力增大，达到设定值后，第一供水驱动系统7停止驱动牵引记忆合金弹簧6，此时棘条制动模块开始工作，棘爪10放下，与柱塞3侧壁上的单向齿9配合啮合，可承受与外界水域连通的储水囊4的水压，达到了对棘条记忆合金弹簧29和复位弹簧12的保护作用，并可限制柱塞3图1中向右回弹。

3)减浮力控制过程(浅水)：该过程中外界水压较小，直接控制分离单向齿9和棘爪10，外界水压不足以推动柱塞3向右滑动，此时外界水压可以配合偏置弹簧2的偏置力共同作用，推动柱塞3向右滑动，储水囊4体积增大，装置总排水体积减少，提供的浮力减少，当达到设定值后，通过第二供水驱动系统13控制单向齿9和棘爪10啮合。

4)减浮力控制过程(深水)：该过程中外界水压较大，若直接开启棘条制动模块，缸体受力会因不均而产生一个较大的加速度，缸体运动不稳且可能会对与之相连的牵引记忆合金弹簧6造成损坏。

具体是先使单向齿9和棘爪10啮合，启动第一供水驱动系统7，加热牵引记忆合金弹簧6，使牵引记忆合金弹簧6对柱塞3产生一个渐增的图1中向左的预应力。当预应力值临近外界水压力时，分离单向齿9和棘爪10，此时再适当降低流经牵引合金丝热交换管5的水温，从而适当降低牵引记忆合金弹簧6作用在柱塞3上的预应力，此时与外界水域连通的储水囊4的水压力略大于牵引记忆合金弹簧6预应力，便可平稳地推动柱塞3向右运动，储水囊4体积增大，装置总排水体积减少，提供的浮力减少，当达到设定值后，再通过第二供水驱动系统13控制单向齿9和棘爪10啮合，第一供水驱动系统7停止工作。

本发明的水下滑翔机具体实施如下，结合实施案例对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图3和图4所示，艏部浮力舱15的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体1通孔朝向机身25前方；中央浮力舱14的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体1通孔朝向机身25下方；艉部浮力舱16的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体1通孔朝向机身25后方；左翼浮力舱17和右翼浮力舱18的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体1通孔分别平行于左滑翔翼26和右滑翔翼27，分别朝向左侧和右侧。

如图5所示，具体实施的艏部浮力舱15和艉部浮力舱16的柱塞3和缸体1周围内壁之间安装连接有四个可变调整组件，四个可变调整组件以柱塞3中心轴圆周间隔均布布置，且缸体1和柱塞3横截面呈圆形；特别的，中央浮力舱14类似于艏部浮力舱15和艉部浮力舱16，缸体缸体和柱塞横截面也呈圆形。

如图6所示，具体实施的左翼浮力舱17和右翼浮力舱18的柱塞3和缸体1周围内壁之间安装连接有两个可变调整组件，两个可变调整组件以柱塞3中心轴圆周间隔均布布置，缸体1和柱塞3横截面呈椭圆形。

A、可实现纵向滑翔运动：

悬浮姿态，本实施案例启动时静止浮于水上，中央浮力舱14、艏部浮力舱15、艉部浮力舱16、左翼浮力舱17和右翼浮力舱18状态如图7中(b)所示；

开始下潜，上位机向控制单元24下达下潜命令，调整中央浮力舱14状态如图7中(a)所示，艏部浮力舱15如图7中(a)所示，艉部浮力舱16如图7中(c)所示，左翼浮力舱17和右翼浮力舱18状态如图7中(b)所示；本实施案例浮力小于重力且产生艏倾力矩，开始艏倾下潜；

下潜姿态，下潜过程中，陀螺仪22实时采集姿态角、速度及加速度数据；下潜到既定下潜姿态后，控制单元24调整中央浮力舱14、艏部浮力舱15、艉部浮力舱16、左翼浮力舱17和右翼浮力舱18状态，使得本实施案例以设定下潜姿态稳定下潜；

开始上浮，上位机向控制单元24下达上浮命令，控制单元调整中央浮力舱14状态如图7中(c)所示，艏部浮力舱15如图7中(c)所示，艉部浮力舱16如图7中(a)所示，左翼浮力舱17和右翼浮力舱18状态如图7中(b)所示；本实施案例浮力大于重力且产生艉倾力矩，开始艉倾上浮；

上浮姿态，上浮过程中，陀螺仪22实时采集姿态角、速度及加速度数据；下潜到既定下潜姿态后，控制单元24调整中央浮力舱14、艏部浮力舱15、艉部浮力舱16、左翼浮力舱17和右翼浮力舱18状态，使得本实施案例以设定上浮姿态稳定上浮；

悬浮状态，上升到一定深度后，上位机向控制单元24下达悬浮命令，控制单元24调整中央浮力舱14、艏部浮力舱15、艉部浮力舱16、左翼浮力舱17和右翼浮力舱18状态，使得本实施案例恢复悬浮状态；

至此，本实施案例完成一个纵向滑翔动作。

B、可实现横向偏转，以向左偏转为例：

左倾偏航，维持艏部浮力舱15、艉部浮力舱16和中央浮力舱14的状态，调整左翼浮力舱15如图7中(a)所示，右翼浮力舱16如图7中(c)所示，本实施案例产生左倾力矩，开始左倾偏航；

偏航终止，到达一定位置，维持艏部浮力舱15、艉部浮力舱16和中央浮力舱14的状态，控制左翼浮力舱15如图7中(c)所示，右翼浮力舱16如图7中(a)所示；本实施案例产生右倾力矩，开始右倾并终止偏航，回到偏转前纵向滑翔方向；

至此，本实施案例完成一个向左偏转动作。

Claims (7)

1.一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机，其特征在于：水下滑翔机包括机身(25)、左滑翔翼(26)、右滑翔翼(27)和尾翼(28)，机身(25)后部两侧对称安装有左滑翔翼(26)和右滑翔翼(27)，机身(25)尾部安装有尾翼(28)；机身(25)艏部内部设有艏部浮力舱(15)，机身(25)中间内部设有中央浮力舱(14)，机身(25)艉部内部设有艉部浮力舱(16)，左滑翔翼(26)外侧部内部设有左翼浮力舱(17)，右滑翔翼(27)外侧部内部设有右翼浮力舱(18)；艏部浮力舱(15)和中央浮力舱(14)之间的机身(25)内部形成前控制舱(19)，中央浮力舱(14)和艉部浮力舱(16)之间的机身(25)内部形成后控制舱(20)，前控制舱(19)内安装有控制单元(24)，后控制舱(20)内安装有陀螺仪(22)和定位通讯模块(23)，前控制舱(19)和后控制舱(20)内均安装有电源模块(21)；

所述的艏部浮力舱(15)、中央浮力舱(14)、艉部浮力舱(16)、左翼浮力舱(17)和右翼浮力舱(18)均安装有一个水下姿态控制装置，水下姿态控制装置包括可变浮力舱和可变调整组件，所述可变浮力舱包括缸体(1)、柱塞(3)和储水囊(4)，缸体(1)内部中空形成空腔，缸体(1)空腔中间设有活动通道，活动通道外侧壁开设通孔，柱塞(3)装在缸体(1)中间的活动通道内并和活动通道密封连接，柱塞(3)外端面的缸体(1)活动通道内装有储水囊(4)，储水囊(4)的开口密封连接到通孔的内端面，储水囊(4)经通孔和外界水环境联通，柱塞(3)在活动通道中移动带动储水囊(4)扩张或者收缩；柱塞(3)和缸体(1)周围内壁之间安装连接有至少两个可变调整组件。

2.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机，其特征在于：所述可变调整组件包括一个记忆合金牵引模块和一个棘条制动模块，记忆合金牵引模块和棘条制动模块均安装于在可变浮力舱上；所述记忆合金牵引模块包括偏置弹簧(2)、牵引记忆合金弹簧(6)、牵引合金丝热交换管(5)和第一供水驱动系统(7)；柱塞(3)的侧壁径向延伸固定有凸耳结构，偏置弹簧(2)和牵引记忆合金弹簧(6)平行安装在缸体(1)靠近通孔一侧方向的内壁和凸耳结构之间，偏置弹簧(2)和牵引记忆合金弹簧(6)轴向均沿柱塞(3)在活动通道的移动方向安装，牵引合金丝热交换管(5)包裹在牵引记忆合金弹簧(6)外，第一供水驱动系统(7)固定在缸体(1)内壁；第一供水驱动系统(7)向牵引合金丝热交换管(5)供冷/热水来驱动牵引记忆合金弹簧(6)的伸缩变形，进而经凸耳结构带动柱塞(3)在活动通道内移动；

所述棘条制动模块(8)包括单向齿(9)、棘爪(10)、套筒(11)、复位弹簧(12)、棘条记忆合金弹簧(29)、棘条合金丝热交换管(30)、第二供水驱动系统(13)；套筒(11)固定在缸体(1)上，套筒(11)侧壁开孔用于穿设布置棘条合金丝热交换管(30)，套筒(11)内安装棘爪(10)，柱塞(3)的侧壁表面设有用于和棘爪(10)配合的单向齿(9)结构；复位弹簧(12)和棘条记忆合金弹簧(29)平行安装在套筒(11)内壁和棘爪(10)之间，偏置弹簧(2)和棘条记忆合金弹簧(29)轴向均垂直于柱塞(3)在活动通道的移动方向安装，棘条合金丝热交换管(30)包裹在棘条记忆合金弹簧(29)外，第二供水驱动系统(13)固定在缸体(1)内壁，第二供水驱动系统(13)向棘条合金丝热交换管(30)供冷/热水来驱动棘条记忆合金弹簧(29)的伸缩变形，进而带动棘爪(10)在套筒(11)内的移动，控制棘爪(10)和单向齿(9)之间啮合或者分离。

3.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机，其特征在于：在偏置弹簧(2)处于压缩状态时安装上牵引记忆合金弹簧(6)，使得处于压缩状态的偏置弹簧(2)/复位弹簧(12)在牵引记忆合金弹簧(6)不提供压力时辅助推动柱塞(3)，使得储水囊(4)膨胀。

4.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机，其特征在于：所述的柱塞(3)和缸体(1)根据水下安装环境调整不同的形态。

5.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机，其特征在于：所述的柱塞(3)和缸体(1)周围内壁之间安装连接有多个可变调整组件，多个可变调整组件以柱塞(3)中心轴圆周间隔均布布置。

6.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机，其特征在于：所述的牵引记忆合金弹簧(6)/棘条记忆合金弹簧(29)均为单程记忆合金弹簧，仅记忆高温下的形状。

7.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机，其特征在于：所述艏部浮力舱(15)的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体(1)通孔朝向机身(25)前方；所述中央浮力舱(14)的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体(1)通孔朝向机身(25)下方；所述艉部浮力舱(16)的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体(1)通孔朝向机身(25)后方；所述左翼浮力舱(17)和右翼浮力舱(18)的水下姿态控制装置中，可变浮力舱的缸体(1)通孔分别平行于左滑翔翼(26)和右滑翔翼(27)，分别朝向左侧和右侧。