CN115071927A - 一种适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，包括：前端耐压舱，其包括舱首端盖和前端耐压管；中端耐压舱，其包括第一连接管、中端耐压管、移动电源件、机翼掠角件和配重调节件；后端耐压舱，其包括第二连接管和后端耐压管；刚柔转换件，其设置在所述前端耐压舱、所述中端耐压舱和所述后端耐压舱上。本发明结构设计合理、使用范围大、投放距离远、巡航范围大、巡航时间长、运行功耗低、自持能力强、效费比高、机动灵活和回收便捷，兼具有水下滑翔机的优点和水下蛇形机器人的优点，以根据需要自动切换为水下滑翔机状态和水下蛇形机器人状态。

Description

一种适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统

技术领域

本发明涉及新型海洋无人航行器技术领域，更具体地说，本发明涉及一种适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统。

背景技术

水下滑翔机是一种依靠垂向浮性状态变化实现在海水中的升沉运动，同时利用机翼将浮力转变为水平驱动力，采用重心调节法改变自身运动姿态与航向，在海洋中以“锯齿形”轨迹运动的低速无人水下航行器，其具有功耗低、自持力强、效费比高等优点，适用于开展大范围、长时序的水下观测、探测、侦测工作，在水下空间具有广阔的应用前景。

水下蛇形机器人是根据仿生学模拟蛇的灵活运动状态的特点，而制造满足使用目的的水下机器人，但是蛇形机器人由于其运行速度低、航行距离短、功耗高、自持力弱、效费比低，目前仅在适合近距离投放和小范围搜索中使用，不适合长距离投放、长距离和长时间航行。

在执行某些特殊任务需要远距离投放，近距离灵活活动时，单纯的所述水下滑翔机和单纯的水下机器人独立使用时都很难完成任务。同时，现有的水下滑翔机回收时需要上浮至水面，通过船上的回收人员回收，由于水下滑翔机灵活性较差，显著增加回收难度。

因此，如果设计一款具有远距离投放，大范围、长航时的水下运行，并且到达预定目标后灵活执行探测、侦测工作，并且便于回收的一种适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，具有重要应用价值。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，具体采用如下的技术方案：

一种适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，包括：

前端耐压舱，其包括舱首端盖和前端耐压管，所述舱首端盖设置在所述前端耐压管上；

中端耐压舱，其设置在所述前端耐压舱上，其包括第一连接管、中端耐压管、移动电源件、机翼掠角件和配重调节件，所述中端耐压管通过所述第一连接管饶性连接在所述前端耐压管上，所述移动电源件、所述机翼掠角件和所述配重调节件均设置在所述中端耐压管上，以调整前后配重和浮力；

后端耐压舱，其设置在所述中端耐压舱上，其包括第二连接管和后端耐压管，所述后端耐压管通过所述第二连接管饶性连接在所述中端耐压舱上；

刚柔转换件，其设置在所述前端耐压舱、所述中端耐压舱和所述后端耐压舱上，以促使所述前端耐压管与所述中端耐压管之间的刚柔变换连接，所述中端耐压管与所述后端耐压管之间刚柔变换连接，最终实现水下滑翔和蛇形机动推进系统的结合。

优选地，所述第一连接管一端贯通连接在所述前端耐压管另一端上，所述移动电源件和所述机翼掠角件均设置在所述中端耐压管上；所述第一连接管为耐压软管，所述第一连接管内壁沿轴向等间距嵌装有钢丝圈，所述中端耐压管一端贯通连接在所述第一连接管另一端上，所述中端耐压管另一端管内等间距设置有第一密封板和第二密封板，所述第一密封板和所述第二密封管在所述中端耐压管内构成密封腔，所述第一密封板和所述第二密封板上间隔设置有第一分隔板和第二分隔板，以构成机翼收集腔；所述机翼收集腔的所述中端耐压管上对称设置有折叠长条通孔。

优选地，所述移动电源件包括移动电源和微型电机，所述移动电源周向均匀分布设置有第一滑动槽，所述移动电源通过所述第一滑动槽在所述刚柔转换件上轴向往复滑动；所述微型电机设置在所述移动电源上，所述移动微型电机的转轴上固定套装有主动轮，所述主动轮与所述刚柔转换件啮合。

优选地，所述机翼掠角件包括左侧机翼掠角件和右侧机翼掠角件，所述左侧机翼掠角件和所述右侧机翼掠角件均设置在所述中端耐压管上；所述左侧机翼掠角件包括掠角传动块、第一机翼、折叠传动板、第二机翼和掠角动力件，所述掠角传动块设置在所述第一分隔板和所述第二分隔板上，所述第一机翼和所述折叠传动板均设置在所述掠角传动块上，所述第二机翼设置在所述折叠传动板上，所述掠角动力件设置在所述第一密封板上。

优选地，所述掠角传动块设置有滑动腔，所述掠角传动块一侧面上设置有机翼滑动通孔，所述机翼滑动通孔与所述滑动腔贯通，所述掠角传动块另一侧面上设置有机翼折叠通孔，所述机翼折叠通孔与所述滑动腔贯通；所述掠角传动块一端铰接在所述第一分隔板和第二分隔板上，所述第一机翼呈板状，所述第一机翼一侧面设置有折叠槽，所述折叠槽一端与所述第一机翼一端面贯通；所述第一机翼一端固定设置在所述掠角传动板上，所述第一机翼另一端设置有左侧油囊，所述左侧油囊通过左侧供油管与所述配重调节件连通。

优选地，所述折叠传动板嵌装在所述滑动腔内，所述第二机翼一端贯穿所述机翼滑动通孔后设置在所述折叠传动板上，所述第二机翼能够随着所述折叠传动板向左侧移动而将所述第二机翼带入所述折叠槽内；所述掠角动力件底座固定设置在所述第一密封板上的动力支撑座上，所述掠角动力件顶端穿过所述机翼折叠通孔后铰接在所述折叠传动板上。

优选地，所述右侧机翼掠角件与所述左侧机翼掠角件结构相同，所述右侧机翼掠角件与所述左侧机翼掠角件对称分布。

优选地，所述配重调节件包括调节油箱、调节输油管和调节油囊，所述调节油箱固定设置在所述第二密封板上，所述调节油箱上设置有输油泵，所述输油泵通过所述调节输油管向所述调节油囊输输送或者抽取油，所述调节油囊嵌装在所述舱首端盖内，所述调节油囊通过泵油和抽油以改变浮力；所述调节输油管与所述左侧供油管自由端贯通连接。

优选地，所述后端耐压舱还包括透水封闭件、喷水推进器、舱尾端盖和矢量喷水管，所述第二连接管与所述第一连接管结构相同，所述第二连接管一端与所述中端耐压舱另一端贯通连接，所述后端耐压管一端与所述第二连接管另一端固定贯通连接，所述后端耐压管内设置有第三分隔板，所述第三分隔板将所述后端耐压管两端分隔，所述后端耐压管另一端侧壁上设置有透水通孔；所述透水封闭件包括透水封闭环、封闭传动杆和第一磁力线圈，所述透水封闭环嵌装在所述后端耐压管内，第一磁力线圈固定设置在所述后端耐压管内，所述封闭传动杆一端嵌装在所述第一磁力线圈内，所述封闭传动杆另一端设置在所述透水封闭环上；所述喷水推进器嵌装在所述后端耐压管另一端内腔中，所述舱尾端盖设置在所述后端耐压管另一端口上；所述矢量喷水管一端贯穿设置在所述舱尾端盖上，多个所述矢量喷水管在所述舱尾端盖上均匀分布。

优选地，所述刚柔转换件包括第一刚柔转换件和第二刚柔转换件，所述第一刚柔转换件设置在所述前端耐压管和所述中端耐压管上，所述第二刚柔转换件设置在所述中端耐压管和所述后端耐压管上；所述第一刚柔转换件包括第一左侧刚柔转换件和第一右侧刚柔转换件，所述第一左侧刚柔转换件设置在所述前端耐压管上，所述第一右侧刚柔转换件设置在所述中端耐压管上；所述第一左侧刚柔转换件包括第二磁力线圈、第一导向块、第一刚性承载杆，所述第二磁力线圈设置在所述前端耐压管内，所述第一导向块一侧面上设置有导向槽，所述导向槽轴线与所述第二磁力线圈轴线重合；所述第一刚性承载杆一端嵌装在所述第二磁力线圈内，所述第一刚性承载杆另一端嵌装在所述导向槽内，所述第一刚性承载杆另一端面设置有锁定槽，所述锁定槽内设置有第一锁定环；第一右侧刚柔转换件包括第三磁力线圈、第二导向块、第二刚性承载杆和柔性折弯带，所述第三磁力线圈设置在所述中端耐压管一端内壁上，所述第二导向块与所述第一导向块结构相同，所述第二刚性承载杆一端嵌装在所述第三磁力线圈内，所述第二刚性承载杆另一端嵌装在所述第二导向块的导向槽内，所述第二刚性承载杆另一端设置有锁定杆，所述锁定杆上设置有第二锁定环；所述第二刚性承载杆也与所述第一滑动槽配合，并且所述第二刚性承载杆上的齿牙与所述主动轮啮合；所述柔性折弯带一端连接在所述第二刚性承载杆另一端上，所述柔性弯折带另一端连接在所述第一刚性承载杆另一端上，所述柔性折弯带中间端固定连接在所述第一连接管上；多套所述第一刚柔转换件在所述前端耐压管和所述中端耐压管周向均匀分布；

所述第二刚柔转换件与所述第一刚柔转换件结构相同，所述第二刚柔转换件的第一左侧刚柔转换件设置在所述中端耐压管另一端上，所述第二刚柔转换件的第一右侧刚柔转换件设置在所述后端耐压管一端上。

本发明至少包括以下有益效果：

1)本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统结构设计合理、使用范围大、投放距离远、巡航范围大、巡航时间长、运行功耗低、自持能力强、效费比高、机动灵活和回收便捷，兼具有水下滑翔机的优点和水下蛇形机器人的优点，以根据需要自动切换为水下滑翔机状态和水下蛇形机器人状态；

2)本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统设置了中端耐压舱和后端耐压舱和刚柔转换件，该中端耐压舱包括第一连接管和中端耐压管，该中端耐压管通过该第一连接管与该前端耐压管饶性连接；所述后端耐压舱包括第二连接管和后端耐压管，该后端耐压管通过该第二连接管绕性连接在该中端耐压管上，以实现该前端耐压管、该中端耐压管和该后端耐压管的柔性连接；该刚柔转换件包括第一刚柔转换件和第二刚柔转换件，该第一刚柔转换件用于将该中端耐压管与该前端耐压管之间由柔性连接变为刚性连接，该第二刚柔转换件用于将后端耐压管与该中端耐压管之间由柔性连接变为刚性连接，以实现该前端耐压管、该中端耐压管和该后端耐压管变为水下滑翔机状态，以便于提高投放距离、巡航范围和巡航时间和降低功耗；当滑翔至预定目的地时，通过该第一刚柔转换件和该第二刚柔转换件按照预定程序拉动该柔性折弯带，将第一连接管和该第二连接管弯折，以使该前端耐压管、该中端耐压管和该后端耐压管能够实现蛇形机动，以完成任务。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统主视图；

图2为本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统左侧立体结构示意图；

图3为本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统右侧俯视立体结构示意图；

图4为本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统左侧主视图；

图5为本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统图4中A-A方向剖面立体结构示意图；

图6为本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统图5中C的局部放大图；

图7为本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统图4中B-B方向剖面立体结构示意图；

图8为本发明适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统图7中D的局部放大图。

其中：1-舱首端盖，2-前端耐压管，3-第一连接管，4-中端耐压管，5-第一密封板，6-第二密封板，7-第一分隔板，8-第二分隔板，9-折叠长条通孔，10-移动电源，11-掠角传动块，12-第一机翼，13-折叠传动板，14-第二机翼，16-调节油箱，18-调节油囊，19-第二连接管，20-后端耐压管，21-喷水推进器，22-舱尾端盖，23-矢量喷水管，24-第三分隔板，25-透水封闭环，28-第二磁力线圈，29-第一导向块，30-第一刚性承载杆，31-第三磁力线圈，32-第二导向块，33-第二刚性承载杆，34-透水通孔,35-掠角动力件,36-左侧储油腔。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

根据图1-图8所示，一种适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，包括前端耐压舱、中端耐压舱和后端耐压舱和刚柔转换件，所述中端耐压舱设置在所述前端耐压舱上，所述后端耐压舱设置在所述中端耐压舱上，所述刚柔转换件设置在所述前端耐压舱、所述中端耐压舱和所述后端耐压舱上。所述前端耐压舱包括舱首端盖1和前端耐压管2，所述舱首端盖1呈半圆壳状，所述舱首端盖1上设置有第一调节通孔，所述舱首端盖1设置在所述前端耐压管2一端上，并且所述舱首端盖1与所述前端耐压管2相互分隔。所述舱首端盖1用于安装配重调节件，所述前端耐压管2用于安装电气元件，以改变所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统前后端配重和整体浮力，最终实现所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统下沉和上浮。

所述中端耐压舱包括第一连接管3、中端耐压管4、移动电源件、机翼掠角件和配重调节件，所述第一连接管3设置在所述前端耐压管2上，所述中端耐压管4设置在所述第一连接管3上，所述移动电源件、所述机翼掠角件和所述配重调节件均设置在所述中端耐压管4上。所述第一连接管3一端贯通连接在所述前端耐压管2另一端上，所述中端耐压管4一端贯通连接在所述第一连接管3另一端上，所述移动电源件和所述机翼掠角件均设置在所述中端耐压管4上。所述第一连接管3为耐压软管，所述第一连接管3内壁沿轴向等间距嵌装有钢丝圈，均匀分布的所述钢丝圈能够进一步提高所述第一连接管3外部承载压力，以防止下潜过程中所述第一连接管3被压扁，影响整体水动力特性和损坏内部电气元件。所述中端耐压管4一端贯通连接在所述第一连接管3另一端上，所述中端耐压管4另一端管内等间距设置有第一密封板5和第二密封板6，所述第一密封板5和所述第二密封管在所述中端耐压管4内构成密封腔，所述第一密封板5和所述第二密封板6上相互平行间隔设置有第一分隔板7和第二分隔板8，以构成机翼收集腔。所述机翼收集腔的所述中端耐压管4上对称设置有折叠长条通孔9，所述折叠长条通孔9用于被机翼穿过而收集进入所述机翼收集腔内。所述第一密封板5、所述第二密封板6和所述第一分隔板7构成的密封腔室用于安装电气元件，所述第一密封板5、所述第二密封板6和所述第二分隔板8构成的密封腔室亦用于安装电器元件。所述动力电源整体呈圆柱状，所述移动电源件包括移动电源10和移动微型电机，所述移动电源10周向均匀分布设置有第一滑动槽，所述移动电源10通过所述第一滑动槽在所述刚柔转换件上轴向往复滑动。所述移动微型电机设置在所述移动电源10上，所述移动微型电机的转轴上固定套装有主动轮，所述主动轮与所述刚柔转换件啮合，以推动所述移动电源10在所述刚柔转换件上沿轴向在所述中端耐压管4和所述前端耐压管2内移动。以调整所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统首端和尾端配种。

所述机翼掠角件包括左侧机翼掠角件和右侧机翼掠角件，所述左侧机翼掠角件和所述右侧机翼掠角件均设置在所述中端耐压管4上。所述左侧机翼掠角件包括掠角传动块11、第一机翼12、折叠传动板13、第二机翼14和掠角动力件35，所述掠角传动块11设置在所述第一分隔板7和所述第二分隔板8上，所述第一机翼12和所述折叠传动板13均设置在所述掠角传动块11上，所述第二机翼14设置在所述折叠传动板13上，所述掠角动力件35设置在所述第一密封板5上。

所述掠角传动块11呈矩形块状，所述掠角传动块11设置有滑动腔，所述滑动腔呈矩形腔状，所述滑动腔纵向线与所述掠角传动块11纵向线平行，所述掠角传动块11一侧面上设置有机翼滑动通孔，所述机翼滑动通孔与所述滑动腔贯通，所述机翼滑动通孔呈长条孔状。所述掠角传动块11另一侧面上设置有机翼折叠通孔，所述机翼折叠通孔与所述滑动腔贯通，所述机翼折叠通孔呈长条孔状，所述机翼折叠通孔宽度大于所述机翼滑动通孔宽度。所述掠角传动块11一端通过第一铰接轴铰接在所述第一分隔板7和第二分隔板8上。使得所述掠角传动块11能够围绕所述第一铰接轴转动。所述第一机翼12呈板状，所述第一机翼12一侧面设置有折叠槽，所述折叠槽一端与所述第一机翼12一端面贯通。所述第一机翼12一端固定设置在所述掠角传动板上，并且所述折叠槽一端与所述机翼滑动通孔贯通，同时所述第一机翼12与所述掠角传动板夹角小于90度。所述第一机翼12另一端设置有左侧储油腔36，所述左侧储油腔36通过第二调节通孔贯通。所述左侧储油腔36内设置有左侧油囊，所述左侧油囊通过左侧供油管与所述配重调节件连通，并且所述左侧供油管上设置有第一自动闸阀，所述第一自动闸阀能够根据预定程序自动控制所述左侧供油管通路或者断路。

所述折叠传动板13呈矩形板状，所述折叠传动板13嵌装在所述滑动腔内，使得所述折叠传动板13能够在所述滑动腔内沿轴向往复滑动。所述第二机翼14厚度不大于所述折叠槽宽度，所述第二机翼14宽度不大于所述折叠槽槽深，所述第二机翼14长度不大于所述折叠槽长度。所述第二机翼14一端贯穿所述机翼滑动通孔后固定设置在所述折叠传动板13上，并且所述第二机翼14与所述折叠传动板13夹角和所述第一机翼12与所述掠角传动板夹角相同。使得所述第二机翼14能够随着所述折叠传动板13向左侧移动而将所述第二机翼14带入所述折叠槽内，以便于所述第一机翼12和第二机翼14折叠放入所述机翼收集腔内。所述掠角动力件35为自动伸缩杆，所述掠角动力件35底座固定设置在所述第一密封板5上的动力支撑座上，所述掠角动力件35顶端穿过所述机翼折叠通孔后通过第二铰接轴铰接在所述折叠传动板13上。当所述掠角动力件35伸长时将推动所述折叠传动板13在所述滑动腔内向右侧滑动，所述折叠传动板13向右侧滑动过程中能够将所述第二机翼14从所述折翼槽内拉出增加机翼面积，与此同时，推动所述掠角传动块11围绕所述第一铰接轴向外侧转动，进而增加机翼与所述中端耐压管4夹角。当所述掠角动力件35收缩时将拉动所述折叠传动板13在所述滑动腔内向左滑动，向左滑动的所述折叠传动板13将所述第二机翼14拉入所述折翼槽内，以降低机翼宽度，与此同时，拉动所述掠角传动块11围绕所述第一铰接轴向内侧转动，直至将所述第一机翼12穿过所述折翼长条通孔后进入所述机翼收集腔内，并且通过所述第一机翼12将所述折翼长条通孔封堵，以提高所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统回收便捷性。作为一种选择，当所述掠角动力件35伸长至预定长度时，所述掠角传动块11能够借助其一侧面上设置的密封条将所述折翼长条通孔封闭，以防止所述折翼长条通孔在航行时产生水流阻力。

所述右侧机翼掠角件与所述左侧机翼掠角件结构相同，所述右侧机翼掠角件与所述左侧机翼掠角件对称分布。

所述配重调节件包括调节油箱16、调节输油管和调节油囊18，所述调节油箱16固定设置在所述第二密封板6上，所述调节油箱16上设置有输油泵，所述输油泵能够通过所述调节输油管向所述调节油囊18输输送或者抽取油，以调节所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统首部和尾部重量，以上浮滑翔或者俯冲滑翔。所述调节油囊18固定嵌装在所述舱首端盖1内，所述调节油囊18通过泵油和抽油以改变上浮力。所述调节输油管与所述左侧供油管自由端贯通连接，所述调节输油管上设置有第二自动闸阀，所述第二自动闸阀能够自动控制所述调节输油管通路或者断路。

所述后端耐压舱包括第二连接管19、后端耐压管20、透水封闭件、喷水推进器21、舱尾端盖22和矢量喷水管23，所述第二连接管19设置在所述中端耐压管4上，所述后端耐压管20设置在所述第二连接管19上，所述透水封闭件、所述喷水推进器21和所述舱尾端盖22均设置在所述后端耐压管20上，所述矢量喷水管23设置在所述舱尾端盖22上。所述第二连接管19与所述第一连接管3结构相同。所述第二连接管19一端与所述中端耐压舱另一端固定贯通连接，所述后端耐压管20一端与所述第二连接管19另一端固定贯通连接，所述后端耐压管20内设置有第三分隔板24，所述第三分隔板24将所述后端耐压管20两端分隔，所述后端耐压管20另一端侧壁上设置有透水通孔34，多个所述透水通孔34在所述后端耐压管20周向均匀分布。所述透水封闭件包括透水封闭环25、封闭传动杆和第一磁力线圈，所述透水封闭环25呈圆环管状，所述透水封闭环25嵌装在所述后端耐压管20内，并且所述透水封闭环25能够在所述后端耐压管20内沿轴向滑动。第一磁力线圈固定设置在所述后端耐压管20内，所述封闭传动杆一端嵌装在所述第一磁力线圈内，所述封闭传动杆另一端固定设置在所述透水封闭环25上。当第一磁力线圈通入正向直流电产生磁场推动所述封闭传动杆向左侧移动，以推动所述透水封闭环25向左侧移动以封闭所述透水通孔34，以降低在滑翔状态时的水流阻力。所述喷水推进器21嵌装在所述后端耐压管20另一端内腔中，所述喷水推进器21将通过所述透水通孔34向所述后端耐压管20另一管内吸水，然后从所述矢量喷水管23高速喷出。所述舱尾端盖22呈半球壳状，所述舱尾端盖22固定设置在所述后端耐压管20另一端口上。所述矢量喷水管23一端贯穿设置在所述舱尾端盖22上，并且所述矢量喷水管23轴线与所述舱尾端盖22圆心重合，所述矢量喷水管23上设置有管道阀。五个所述矢量喷水管23在所述舱尾端盖22上均匀分布，使得由不同所述矢量喷水管23喷出的高速水流均能够对所述舱尾端盖22产生不同方向反向推力，进而产生矢量推进效果。

所述刚柔转换件包括第一刚柔转换件和第二刚柔转换件，所述第一刚柔转换件设置在所述前端耐压管2和所述中端耐压管4上，所述第二刚柔转换件设置在所述中端耐压管4和所述后端耐压管20上。所述第一刚柔转换件包括第一左侧刚柔转换件和第一右侧刚柔转换件，所述第一左侧刚柔转换件设置在所述前端耐压管2上，所述第一右侧刚柔转换件设置在所述中端耐压管4上。所述第一左侧刚柔转换件包括第二磁力线圈28、第一导向块29和第一刚性承载杆30，所述第二磁力线圈28固定设置在所述前端耐压管2内，并且所述第二磁力线圈28轴线与所述前端耐压管2轴线平行。所述第一导向块29呈矩形条状，所述第一导向块29一侧面上设置有导向槽，所述导向槽轴线与所述第二磁力线圈28轴线重合。所述第一刚性承载杆30一端嵌装在所述第二磁力线圈28内，所述第一刚性承载杆30另一端嵌装在所述导向槽内，并且所述第一刚性承载杆30侧壁上的第二滑动槽与所述导向槽内的第一滑动块配合，使得第一刚性承载杆30能够通过所述第二滑动槽沿着所述第一滑动块在轴线方向移动。所述第一刚性承载杆30另一端面设置有锁定槽，所述锁定槽呈圆形槽状，所述锁定槽内设置有第一锁定环。

第一右侧刚柔转换件包括第三磁力线圈31、第二导向块32、第二刚性承载杆33和柔性折弯带，所述第三磁力线圈31设置在所述中端耐压管4一端内壁上，并且所述第三磁力线圈31轴线与所述第二磁力线圈28轴线重合。所述第二导向块32与所述第一导向块29结构相同，所述第二导向块32上的导向槽轴线与所述第三磁力线圈31轴线重合。所述第二刚性承载杆33一端嵌装在所述第三磁力线圈31内，所述第二刚性承载杆33另一端嵌装在所述第二导向块32的导向槽内，并且所述第二刚性承载杆33侧壁上的第三滑动槽与第二导向块32上的导向槽内的第二滑动块配合。所述第二刚性承载杆33另一端设置有锁定杆，所述锁定杆上设置有第二锁定环。当所述第二磁力线圈28和所述第三磁力线圈31同时通入正向直流电时将同时推动所述第一刚性承载杆30和所述第二刚性承载杆33相向运动，直至锁定杆完全插入所述锁定槽内，此时所述第二锁定环和第一锁定环配合锁定。所述第二刚性承载杆33也与所述第一滑动槽配合，使得所述移动电源10能够通过所述第一滑动槽在所述第二刚性承载杆33上沿轴向滑动，并且所述第二刚性承载杆33上的齿牙能够与所述主动轮啮合，使得所述移动电源10能够被所述移动微型电机和所述主动轮在所述第二刚性承载杆33上推动沿轴线方向移动。当所述锁定杆锁定至所述锁定槽内后，即可实现所述前端耐压管2和中端耐压管4径向刚性连接，以防止在滑翔航行状态时发生弯折。又由于在滑行航行时轴向不产生拉力，因此，所述第二锁定环和所述第一锁定环轴向锁定力较小时即可满足使用要求。

所述柔性折弯带一端连接在所述第二刚性承载杆33另一端上，所述柔性弯折带另一端连接在所述第一刚性承载杆30另一端上，所述柔性折弯带中间端固定连接在所述第一连接管3轴向中间位置。当第二磁力线圈28和所述第三磁力线圈31同时通入反向直流电产生磁场拉动所述第一刚性承载杆30和所述第二刚性承载杆33向外侧移动，并且所述锁定杆从所述锁定槽内拔出，同时远离至预定距离后，所述第一刚性承载杆30和所述第二刚性承载杆33将从所述柔性折弯带两端拉动所述柔性折弯带，直至使所述第一连接管3拉弯，以实现所述前端耐压管2转弯，最终实现所述前端耐压管2相对所述中端耐压管4蛇形摆动。所述第一刚柔转换件设置有四套，四套所述第一刚柔转换件在所述前端耐压管2和所述中端耐压管4周向均匀分布，以提高所述前端耐压管2和所述中端耐压管4抗弯折性能。

所述第二刚柔转换件与所述第一刚柔转换件结构相同，所述第二刚柔转换件的第一左侧刚柔转换件设置在所述中端耐压管4另一端上，所述第二刚柔转换件的第一右侧刚柔转换件设置在所述后端耐压管20一端上。以实现所述中端耐压管4和所述后端耐压管20的刚柔性连接。

所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统使用方法：

1)将所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统距离目的地远距离投放入水中；

2)向所述第一磁力线圈、第二磁力线圈28和第三磁力线圈31通入正向直流电，以推动所述封闭传动杆向左侧移动，使所述透水封闭环25将所述透水通孔34封闭；并且推动所述第一刚性承载杆30和所述第二刚性承载杆33相互轴向锁定，使所述前端耐压管2、中端耐压管4和所述后端耐压管20保持径向刚度，以防止所述前端耐压管2、中端耐压管4和所述后端耐压管20相互间发生弯曲；之后停止向所述第一磁力线圈、第二磁力线圈28和第三磁力线圈31通电，以节省能源；

3)所述移动电源10向所述前端耐压管2移动，并且所述配重调节件启动，使所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统下沉，通过所述第一机翼12和所述第二机翼14被水推动而向前移动；待所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统内的避障系统检测到下部障碍或者所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统下潜至预定深度后，控制所述移动电源10和启动所述配重调节件使所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统上浮，以此往复滑翔行驶至预定目标处；

4)通过所述配重调节件向所述左侧油囊内泵油，以使所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统发生偏斜，使所述左侧机翼掠角件处在上方，所述右侧机翼掠角件在处下方的姿态；

5)向所述第一磁力线圈、第二磁力线圈28和第三磁力线圈31通入反向直流电源，以推动所述封闭传动杆向右侧移动，使所述透水封闭环25将所述透水通孔34开启；所述第二磁力线圈28和所述第三磁力线圈31根据预定程序将所述第一刚性承载杆30和所述第二刚性承载杆33向反方向拉动解锁；待所述第一刚性承载杆30和所述第二刚性承载杆33分离至预定距离后，将拉动所述柔性折弯带使所述第一连接管3和所述第二连接管19按照预定弯折，并且通过所述第一机翼12、第二机翼14和矢量喷水管23配合，实现所述适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统以蛇形走位执行任务。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，包括：

前端耐压舱，其包括舱首端盖和前端耐压管，所述舱首端盖设置在所述前端耐压管上；

中端耐压舱，其设置在所述前端耐压舱上，其包括第一连接管、中端耐压管、移动电源件、机翼掠角件和配重调节件，所述中端耐压管通过所述第一连接管饶性连接在所述前端耐压管上，所述移动电源件、所述机翼掠角件和所述配重调节件均设置在所述中端耐压管上，以调整前后配重和浮力；

后端耐压舱，其设置在所述中端耐压舱上，其包括第二连接管和后端耐压管，所述后端耐压管通过所述第二连接管饶性连接在所述中端耐压舱上；

刚柔转换件，其设置在所述前端耐压舱、所述中端耐压舱和所述后端耐压舱上，以促使所述前端耐压管与所述中端耐压管之间的刚柔变换连接，所述中端耐压管与所述后端耐压管之间刚柔变换连接，最终实现水下滑翔和蛇形机动推进系统的结合。

2.根据权利要求1所述的适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，所述第一连接管一端贯通连接在所述前端耐压管另一端上，所述移动电源件和所述机翼掠角件均设置在所述中端耐压管上；所述第一连接管为耐压软管，所述第一连接管内壁沿轴向等间距嵌装有钢丝圈，所述中端耐压管一端贯通连接在所述第一连接管另一端上，所述中端耐压管另一端管内等间距设置有第一密封板和第二密封板，所述第一密封板和所述第二密封管在所述中端耐压管内构成密封腔，所述第一密封板和所述第二密封板上间隔设置有第一分隔板和第二分隔板，以构成机翼收集腔；所述机翼收集腔的所述中端耐压管上对称设置有折叠长条通孔。

3.根据权利要求2所述的适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，所述移动电源件包括移动电源和微型电机，所述移动电源周向均匀分布设置有第一滑动槽，所述移动电源通过所述第一滑动槽在所述刚柔转换件上轴向往复滑动；所述微型电机设置在所述移动电源上，所述移动微型电机的转轴上固定套装有主动轮，所述主动轮与所述刚柔转换件啮合。

4.根据权利要求3所述的适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，所述机翼掠角件包括左侧机翼掠角件和右侧机翼掠角件，所述左侧机翼掠角件和所述右侧机翼掠角件均设置在所述中端耐压管上；所述左侧机翼掠角件包括掠角传动块、第一机翼、折叠传动板、第二机翼和掠角动力件，所述掠角传动块设置在所述第一分隔板和所述第二分隔板上，所述第一机翼和所述折叠传动板均设置在所述掠角传动块上，所述第二机翼设置在所述折叠传动板上，所述掠角动力件设置在所述第一密封板上。

5.根据权利要求4所述的适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，所述掠角传动块设置有滑动腔，所述掠角传动块一侧面上设置有机翼滑动通孔，所述机翼滑动通孔与所述滑动腔贯通，所述掠角传动块另一侧面上设置有机翼折叠通孔，所述机翼折叠通孔与所述滑动腔贯通；所述掠角传动块一端铰接在所述第一分隔板和第二分隔板上，所述第一机翼呈板状，所述第一机翼一侧面设置有折叠槽，所述折叠槽一端与所述第一机翼一端面贯通；所述第一机翼一端固定设置在所述掠角传动板上，所述第一机翼另一端设置有左侧油囊，所述左侧油囊通过左侧供油管与所述配重调节件连通。

6.根据权利要求5所述的适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，所述折叠传动板嵌装在所述滑动腔内，所述第二机翼一端贯穿所述机翼滑动通孔后设置在所述折叠传动板上，所述第二机翼能够随着所述折叠传动板向左侧移动而将所述第二机翼带入所述折叠槽内；所述掠角动力件底座固定设置在所述第一密封板上的动力支撑座上，所述掠角动力件顶端穿过所述机翼折叠通孔后铰接在所述折叠传动板上。

7.根据权利要求6所述的适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，所述右侧机翼掠角件与所述左侧机翼掠角件结构相同，所述右侧机翼掠角件与所述左侧机翼掠角件对称分布。

8.根据权利要求7所述的适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，所述配重调节件包括调节油箱、调节输油管和调节油囊，所述调节油箱固定设置在所述第二密封板上，所述调节油箱上设置有输油泵，所述输油泵通过所述调节输油管向所述调节油囊输输送或者抽取油，所述调节油囊嵌装在所述舱首端盖内，所述调节油囊通过泵油和抽油以改变浮力；所述调节输油管与所述左侧供油管自由端贯通连接。

9.根据权利要求8所述的适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，所述后端耐压舱还包括透水封闭件、喷水推进器、舱尾端盖和矢量喷水管，所述第二连接管与所述第一连接管结构相同，所述第二连接管一端与所述中端耐压舱另一端贯通连接，所述后端耐压管一端与所述第二连接管另一端固定贯通连接，所述后端耐压管内设置有第三分隔板，所述第三分隔板将所述后端耐压管两端分隔，所述后端耐压管另一端侧壁上设置有透水通孔；所述透水封闭件包括透水封闭环、封闭传动杆和第一磁力线圈，所述透水封闭环嵌装在所述后端耐压管内，第一磁力线圈固定设置在所述后端耐压管内，所述封闭传动杆一端嵌装在所述第一磁力线圈内，所述封闭传动杆另一端设置在所述透水封闭环上；所述喷水推进器嵌装在所述后端耐压管另一端内腔中，所述舱尾端盖设置在所述后端耐压管另一端口上；所述矢量喷水管一端贯穿设置在所述舱尾端盖上，多个所述矢量喷水管在所述舱尾端盖上均匀分布。

10.根据权利要求9所述的适用于水下回收任务的高可靠性机器人推进系统，其特征在于，所述刚柔转换件包括第一刚柔转换件和第二刚柔转换件，所述第一刚柔转换件设置在所述前端耐压管和所述中端耐压管上，所述第二刚柔转换件设置在所述中端耐压管和所述后端耐压管上；所述第一刚柔转换件包括第一左侧刚柔转换件和第一右侧刚柔转换件，所述第一左侧刚柔转换件设置在所述前端耐压管上，所述第一右侧刚柔转换件设置在所述中端耐压管上；所述第一左侧刚柔转换件包括第二磁力线圈、第一导向块、第一刚性承载杆，所述第二磁力线圈设置在所述前端耐压管内，所述第一导向块一侧面上设置有导向槽，所述导向槽轴线与所述第二磁力线圈轴线重合；所述第一刚性承载杆一端嵌装在所述第二磁力线圈内，所述第一刚性承载杆另一端嵌装在所述导向槽内，所述第一刚性承载杆另一端面设置有锁定槽，所述锁定槽内设置有第一锁定环；第一右侧刚柔转换件包括第三磁力线圈、第二导向块、第二刚性承载杆和柔性折弯带，所述第三磁力线圈设置在所述中端耐压管一端内壁上，所述第二导向块与所述第一导向块结构相同，所述第二刚性承载杆一端嵌装在所述第三磁力线圈内，所述第二刚性承载杆另一端嵌装在所述第二导向块的导向槽内，所述第二刚性承载杆另一端设置有锁定杆，所述锁定杆上设置有第二锁定环；所述第二刚性承载杆也与所述第一滑动槽配合，并且所述第二刚性承载杆上的齿牙与所述主动轮啮合；所述柔性折弯带一端连接在所述第二刚性承载杆另一端上，所述柔性弯折带另一端连接在所述第一刚性承载杆另一端上，所述柔性折弯带中间端固定连接在所述第一连接管上；多套所述第一刚柔转换件在所述前端耐压管和所述中端耐压管周向均匀分布；

所述第二刚柔转换件与所述第一刚柔转换件结构相同，所述第二刚柔转换件的第一左侧刚柔转换件设置在所述中端耐压管另一端上，所述第二刚柔转换件的第一右侧刚柔转换件设置在所述后端耐压管一端上。

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