CN112169274A - 一种穿戴式水下推进器及其操控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种穿戴式水下推进器及其操作装置，推进器包括主体、推进模块和穿戴于人体手臂上的穿戴模块，推进模块和穿戴模块分别安装在主体的尾端和底部，主体包括外壳和盖板，外壳内安装有控制电路板和用于提供电能给推进模块的供电模块；操控装置穿戴于人体手指上，包括控制器、操控遥杆和操控按钮，操控遥杆用于实现无级调速，操控按钮用于实现推进器的启停和切换前进或后退的速度档位，控制器、控制电路板与推进模块依次连接，控制电路板根据控制器输出的控制信号控制推进模块的工作状态。与现有技术相比，本发明能够解放用户双手，通过对推进器进行无级调速和速度档位的自由切换，提高了推进器操作灵活性，为用户在水下自由活动提供了保障。

Description

一种穿戴式水下推进器及其操控装置

技术领域

本发明涉及水下设备技术领域，尤其是涉及一种穿戴式水下推进器及其操控装置。

背景技术

水下推进器，是人们进行水下搜索、勘探、考古寻宝、海底设施维护、捕捞、救援乃至水下军事活动的重要助手，亦是水下娱乐项目的重要工具之一。越来越多的水下推进器产品正在逐渐投入市场。然而，现有的水下推进器几乎都是手持式的，这种设计会导致用户的双手被约束，在使用的过程中用户需要用手牢牢抓住推进器，这大大降低了使用体验，并且这种方式不便于用户对推进器进行操控，难以进行角度的调节，亦不便于调节推进速度，操作时存在很大的局限性，不能够自如开展很多任务。

现有技术已经提出一些替代手持式水下推进器的方案，但大多存在着结构复杂，质量较大，穿戴麻烦，不便操控等问题。如中国专利CN110606176A公开了一种潜水水下推进器，通过将该推进器固定于潜水员的下肢外侧，使其在水下通过下肢的自由摆动便可获得理想推力，但需要潜水员将电源放置在袋子中并将袋子也穿戴在身上，将电源背在后背上，这种方式的穿戴过程较为繁琐，且在操控上不便于对推进器的推进力与推进速度进行调节。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种穿戴式水下推进器及其操控装置，将推进器穿戴于手臂上、将操控装置穿戴于手指上，通过自由摆动手臂便可调整推进的方向，用拇指轻轻触碰操控装置即可对推进器进行无级调速和速度档位的操控与自由切换，极大地提高了推进器的可操作性，并解放了用户的双手，为用户在水下复杂环境的自由活动提供保障。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种穿戴式水下推进器及其操作装置，所述推进器包括主体、推进模块和穿戴于人体手臂上的穿戴模块，所述推进模块安装在主体的尾端，用于产生推进力，所述穿戴模块安装在主体的底部，所述主体包括外壳和可拆卸的盖板，所述外壳内安装有控制电路板和供电模块，所述供电模块用于提供电能给推进模块；

所述操控装置穿戴于人体手指上，所述操控装置包括控制器、操控遥杆和操控按钮，所述操控遥杆用于实现无级调速，所述操控按钮用于实现推进器的启停以及切换前进或后退的速度档位，所述控制器与控制电路板连接，所述控制电路板连接至推进模块，所述控制器根据操控摇杆和操控按钮的操作，输出相应的控制信号给控制电路板，所述控制电路板根据控制信号控制推进模块的工作状态。

进一步地，所述外壳具体为流线型结构，以减少推进时水流产生的阻力，所述外壳的两侧设置有导流滑翼，以在推进时提供升力，从而保证整个推进器的稳定性。

进一步地，所述外壳的顶部设有盖板联接件，所述盖板联接件通过螺钉与盖板上设置的盖板配合件相互连接，所述外壳的顶部设有开口，所述开口的一侧设有插销孔，所述盖板上设置有与插销孔配合安装的插销。

进一步地，所述外壳与盖板之间为过盈配合，所述外壳与盖板的联接处设有防水密封结构。

进一步地，所述推进模块包括导流筒，所述导流筒内安装有环状电机套筒，所述环状电机套筒内固定放置有防水电机，所述防水电机的输出端连接有螺旋桨叶。

进一步地，所述环状电机套筒外壁与导流筒内壁之间连接有推进联接件，所述主体的尾端设有推进配合件，所述推进联接件通过螺钉与推进配合件联接，所述退静联接件上开设有用于安装螺钉的螺纹孔。

进一步地，所述导流筒的圆周表面上开设有辅助进水槽，以起到辅助进水、减轻结构重量的目的。

进一步地，所述穿戴模块的顶部设有穿戴联接件，所述穿戴联接件通过螺钉与主体的底部设置的穿戴配合件相连接。

进一步地，所述穿戴模块具体为系带结构、卡扣结构或粘贴结构。

进一步地，所述控制器通过无线通信模块连接至控制电路板。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、本发明将推进器设计为穿戴于人体手臂的形式、将对应的操控装置设计为穿戴于人体手指的行驶，通过自由摆动手臂即可调整推进的方向，通过拇指操作操控装置即可对推进器进行无级调速以及速度档位的切换，以此提高了水下推进器的可操作性，解放了用户的双手，使得用户能够在复杂的水下环境中自由活动。

二、本发明将控制电路板和供电模块安装在主体的外壳内，并在外壳的顶部可拆卸地安装盖板、盖板与外壳之间设置防水密封结构，使外壳内的控制电路板和供电模块能够在防水密封环境中正常工作，提高了整个水下推进器工作的稳定性，用户也无需再额外穿戴供电模块，同时能够方便地将控制电路板和供电模块从外壳内取出，以进行后续的检修或更换。

三、本发明采用流线型结构设计主体的外壳、外壳两侧设置导流滑翼，并在主体尾端的推进模块中设计开有辅助进水槽的导流筒，使得推进器在水下能够顺利、稳定地工作，提高水下推进的可靠性。

四、本发明将穿戴模块安装在主体的底部，并采用系带结构、卡扣结构或粘贴结构设计穿戴模块，方便用户的穿戴及脱卸操作。

附图说明

图1为本发明中水下推进器的整体结构示意图；

图2为本发明中水下推进器的侧视结构示意图；

图3为本发明中操控装置的整体结构示意图；

图4为主体结构示意图；

图5为盖板结构示意图；

图6为推进模块结构示意图；

图中标记说明：1、外壳，11、盖板，12、盖板配合件、13、盖板联接件，14、导流滑翼，15、穿戴配合件，16、插销孔，17、插销，18、推进配合件，2、导流筒，21、辅助进水槽，22、环状电机套筒，23、推进联接件，24、螺纹孔，25、防水电机，26、螺旋桨，3、穿戴模块，31、穿戴联接件，4、控制器、41、操控摇杆，42、操控按钮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种穿戴式水下推进器及其操控装置，该水下推进器如图1～图2所示，操控装置如图3所示，其中，水下推进器包括主体、推进模块和穿戴模块3，主体包括外壳1和盖板11，如图4所示，主体的外壳1内部设有较大的空间，用于安装控制电路板和供电模块，包括相关控制推进模块工作状态的电路板、相关信号接收装置、电池等。外壳1采用流线型结构，穿戴后能有效减阻，外壳1两侧还设置有导流滑翼14，可以在使用时为推进器提供适当升力并增加稳定性。

外壳1上设有盖板联接件13，可通过螺钉与盖板11上设置的盖板配合件12相互联接紧固(如图5所示)，主体外壳1上设有微型的插销孔16，盖板11上则设有微型的插销17与之配合，以方便盖板11的安装及拆卸，外壳1与盖板11之间采用过盈配合，以保证密封性能，外壳1与盖板11的联接处均设有防水结构，如采用橡胶圈密封等，当推进器所处水下位置越深、水压越大时，盖板11将被压得越紧，从而使密封性得到保障，保护外壳1内部的控制电路板和供电模块能够在防水密封环境中正常工作。

穿戴模块3安装在外壳1的底部，穿戴模块3的顶部设有穿戴联接件31，穿戴联接件31通过螺钉与外壳1底部的穿戴配合件15相互连接紧固，在实际应用中，穿戴模块可采用系带、卡扣或者魔术粘贴的结构，以将推进器方便地穿戴于人体手臂上。

外壳1的尾部设有推进配合件18，用于联接推进模块，如图6所示，推进模块包括导流筒2、辅助进水槽21、环状电机套筒22和推进联接件23，推进联接件23位于环状电机套筒22外壁与导流筒2内壁之间，推进联接件23上开设有螺纹孔24，环状电机套筒22内固定放置有防水电机25，防水电机25的输出端连接有螺旋桨26，导流筒2可以保护用户不被螺旋桨26刮伤。在实际应用中，导流筒2与推进联接件23、环状电机套筒22一体化成型或紧固为一体，导流筒2上开设有辅助进水槽21，可以辅助进水并减轻重量，螺纹孔24内安装螺钉，以将推进模块与外壳1尾部的推进联接件18相互联接紧固；环状电机套筒22上也设有联接件，以与防水电机25定子上的联接配合件相互联接紧固。

操控装置则包括控制器4、操控摇杆41和操控按钮42，用于操控推进器的启停与前进、后退速度，具体的，操控摇杆41可实现无级调速，操控按钮42可实现前进或后退速度的档位切换，操控装置可通过系带等形式穿戴于食指上靠近于拇指的一侧，便于用拇指对其进行操控，控制器4可使用无线通信模块将控制信号传递给主体的电路控制板，此时控制器4需自带微型电源；亦可使用细的线缆直接将操控装置与主体的相应电路进行联接，以传递控制信号。

操控摇杆41用于对推进器进行精细操控，以实现无级调速，操控摇杆41向前与向后推动幅度的大小分别与向前和向后推进速度的大小成正比。操控摇杆41自带回复力，当人的手指未给其推力时，操控摇杆41将自动回复原位，推进器停止工作；

操控按钮42可实现推进器的启停和前进速度的档位切换，按下操控按钮42时，推进器将按照该档位的设置而产生相应的推进力并保持该推进力直到操控按钮42再次被按下或操控摇杆41被推动。

其中，操控摇杆41的控制优先级高于操控按钮42，因此，当用户即使是在使用操控按钮42前进并遇到紧急情况需要快速停下推进器时，也可以用手轻轻拨动操控遥杆41随即松开，此时推进器先接收到操控摇杆41的运动指令后随即收到停止指令，即推进器会快速停止工作，而用户无需通过多次触摸操控按钮42调整至停止状态。或者用户还可以通过操控摇杆41给其一个相反方向的推力指令，实现紧急制动。

在应用本发明的过程中，若用户的左右手臂分别佩戴两个穿戴式水下推进器，可以只使用一个操控装置进行推进器控制，由控制器4通过无线通信模块等形式使两个推进器保持相同的推进力；也可使用两个操控装置分别对两个推进器进行调节和控制。

综上所述，本发明结构简单，设计巧妙，易于携带，可以为用户在水下提供推进力，辅助用户进行运动，缓解长时间游动带来的疲劳；

本发明将推进器穿戴于手臂上，通过自由摆动手臂便可调整推进的方向，极大地提升了用户在水下运动的灵活性；

本发明通过对推进器结构、操控装置及操控形式进行合理设计，使得本穿戴式水下推进器具备了多种操作状态，用拇指轻轻触碰操控装置即可对推进器进行无级调速和速度档位的自由切换，可以快速、安全、便捷、简单地对推进器进行控制，极大地提高了推进器的可操作性，并解放了用户的双手，为用户在水下复杂环境的自由活动提供了保障；

本发明提供的穿戴式水下推进器及其操控装置具有非常广阔的应用前景：在各种水下娱乐项目，游泳，助潜，船只、水下娱乐设施、核电、水电、码头、水下管道、电缆的检测维修，水下勘探，动植物保护，水下救援，水产养殖与捕捞，水下搜索，考古寻宝，救援乃至水下军事活动如侦测、勘探、检查维修、偷袭等诸多方面均有着非常重要的应用价值。

Claims (10)

1.一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述推进器包括主体、推进模块和穿戴于人体手臂上的穿戴模块(3)，所述推进模块安装在主体的尾端，用于产生推进力，所述穿戴模块(3)安装在主体的底部，所述主体包括外壳(1)和可拆卸的盖板(11)，所述外壳(1)内安装有控制电路板和供电模块，所述供电模块用于提供电能给推进模块；

所述操控装置穿戴于人体手指上，所述操控装置包括控制器(4)、操控遥杆(41)和操控按钮(42)，所述操控遥杆(41)用于实现无级调速，所述操控按钮(42)用于实现推进器的启停以及切换前进或后退的速度档位，所述控制器(4)与控制电路板连接，所述控制电路板连接至推进模块，所述控制器(4)根据操控遥杆(41)和操控按钮(42)的操作，输出相应的控制信号给控制电路板，所述控制电路板根据控制信号控制推进模块的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述外壳(1)具体为流线型结构，以减少推进时水流产生的阻力，所述外壳(1)的两侧设置有导流滑翼(14)，以在推进时提供升力，从而保证整个推进器的稳定性。

3.根据权利要求1所述的一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述外壳(1)的顶部设有盖板联接件(13)，所述盖板联接件(13)通过螺钉与盖板(11)上设置的盖板配合件(12)相互连接，所述外壳(1)的顶部设有开口，所述开口的一侧设有插销孔(16)，所述盖板(11)上设置有与插销孔(16)配合安装的插销(17)。

4.根据权利要求3所述的一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述外壳(1)与盖板(11)之间为过盈配合，所述外壳(1)与盖板(11)的联接处设有防水密封结构。

5.根据权利要求1所述的一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述推进模块包括导流筒(2)，所述导流筒(2)内安装有环状电机套筒(22)，所述环状电机套筒(22)内固定放置有防水电机(25)，所述防水电机(25)的输出端连接有螺旋桨(26)叶。

6.根据权利要求5所述的一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述环状电机套筒(22)外壁与导流筒(2)内壁之间连接有推进联接件(23)，所述主体的尾端设有推进配合件(18)，所述推进联接件(23)通过螺钉与推进配合件(18)联接，所述推进联接件(23)上开设有用于安装螺钉的螺纹孔(24)。

7.根据权利要求6所述的一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述导流筒(2)的圆周表面上开设有辅助进水槽(21)，以起到辅助进水、减轻结构重量的目的。

8.根据权利要求1所述的一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述穿戴模块(3)的顶部设有穿戴联接件(31)，所述穿戴联接件(31)通过螺钉与主体的底部设置的穿戴配合件(15)相连接。

9.根据权利要求1所述的一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述穿戴模块(3)具体为系带结构、卡扣结构或粘贴结构。

10.根据权利要求1所述的一种穿戴式水下推进器及其操作装置，其特征在于，所述控制器(4)通过无线通信模块连接至控制电路板。

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