CN115783201A - 一种可以快速调整姿态的潜水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及潜水器技术领域，具体涉及一种可以快速调整姿态的潜水器，包括装置主体，所述装置主体的顶部固定连接有沿着装置主体设置的俯仰调节机构，所述俯仰调节机构的两端与均设置有转动调节机构，所述转动调节机构与俯仰调节机构垂直分布。本发明通过控制俯仰调节机构内部的气囊向装置主体的前方运动，就能够使得装置主体的头部抬起，在气囊经过传动带带动下向前运动的同时，传动带另一侧上的顶块将会沿着气囊运动的反方向向后运动，在顶块与储液囊间的抵触下，将储液囊内部的水挤压出去，从尾部的喷射头处排出，从而对装置主体的尾部形成反作用力，加速了装置主体头部的抬起，从而能够使得装置主体能快速精准地调整姿态。

Description

一种可以快速调整姿态的潜水器

技术领域

本发明涉及潜水器技术领域，尤其涉及一种可以快速调整姿态的潜水器。

背景技术

潜水器是具有水下观察和作业能力的活动深潜水装置。主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞、救生等任务，并可以作为潜水员活动的水下作业基地。又称深潜器、可潜器，潜水器具有海底采样、水中观察测定以及拍摄录像、照相、打捞等功用，广泛应用于海洋基础学科的研究和海洋资源的调查、开发，对这些领域的发展起到重大作用。

现有技术中对于潜水器的姿态调整多采用安装在潜水器各个部位的推进器进行调整，推进器的响应速度快，但是对于姿态调节时的角度难以掌控，也有的潜水器采用内置多个储水室，通过对储水室内部注入空气，排出水，从而改变潜水器各个部分的密度大小，从而较为精准地控制潜水器的姿态，但是响应速度较慢，缺少一种响应速度快，姿态控制精准的潜水器来适应复杂的海底环境。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种可以快速调整姿态的潜水器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可以快速调整姿态的潜水器，包括装置主体，所述装置主体的后端固定安装有动力装置，所述装置主体的底部固定连接有立架，所述装置主体的前端固定安装有探测头，所述装置主体的顶部固定连接有沿着装置主体设置的俯仰调节机构，所述俯仰调节机构的两端与均设置有转动调节机构，所述转动调节机构与俯仰调节机构垂直分布，两个所述转动调节机构的中部与俯仰调节机构的两端固定连接，所述转动调节机构的外壁紧贴着装置主体且与装置主体的外壁固定连接，所述俯仰调节机构的内侧固定连接有挡板，所述挡板的底部沿着下边缘处开设有限位槽，所述限位槽上活动连接有安装块，所述安装块的底部固定连接有气囊，所述挡板上转动连接有两个转盘，两个所述转盘上安装有传动带，其中一个所述转盘的轴心处固定连接有电机，所述电机固定连接于挡板上，所述传动带的一侧外壁与安装块的外壁固定连接，所述传动带的另一侧外壁固定连接有顶块，所述俯仰调节机构的内壁固定连接有多个均匀分布的储液囊，所述顶块与储液囊相抵触，所述俯仰调节机构的外壁固定连接有多个均匀分布的喷射头，所述喷射头与储液囊相配合，所述俯仰调节机构与转动调节机构的内部结构相同，所述转动调节机构为矩形、弧形中的一种。

在上述的一种可以快速调整姿态的潜水器中，所述俯仰调节机构、转动调节机构的内部均填充有液体介质。

在上述的一种可以快速调整姿态的潜水器中，所述安装块包括连接块，所述连接块的外壁开设有凹槽，所述凹槽的内壁固定连接有多个限位柱，所述连接块的外壁固定连接有U形板，所述限位柱的外壁与限位槽的内壁滑动连接，所述U形板的内侧与传动带的外壁固定连接。

在上述的一种可以快速调整姿态的潜水器中，所述凹槽的内侧转动连接有多个转轮，所述转轮与限位柱相平行。

在上述的一种可以快速调整姿态的潜水器中，所述顶块的内侧转动连接有滚轮，所述滚轮的外壁与储液囊相抵触。

在上述的一种可以快速调整姿态的潜水器中，所述顶块的外壁固定连接有滑块，所述俯仰调节机构的内壁开设有沿着俯仰调节机构底部轨迹设置的滑槽，所述滑槽的内壁与滑块的外壁滑动连接。

在上述的一种可以快速调整姿态的潜水器中，所述喷射头为拉瓦尔喷头，所述喷射头的下端固定连接有连接管，所述连接管远离喷射头的另一端与储液囊的内部相连通，所述储液囊的内部固定连接有弹簧。

在上述的一种可以快速调整姿态的潜水器中，所述挡板位于转盘的外侧边缘处固定连接有挡边。

与现有的技术相比，本可以快速调整姿态的潜水器的优点在于：

在需要调整装置主体在水下的姿势时，通过控制俯仰调节机构内部的气囊向装置主体的前方运动，就能够使得装置主体前方的浮力增大，就能够使得装置主体的头部抬起，同时为了加快姿态调整的速度，在气囊经过传动带带动下向前运动的同时，传动带另一侧上的顶块将会沿着气囊运动的反方向向后运动，在顶块与储液囊间的抵触下，将储液囊内部的水挤压出去，从尾部的喷射头处排出，从而对装置主体的尾部形成反作用力，加速了装置主体头部的抬起，从而能够使得装置主体能快速精准地调整姿态；

通过两个转动调节机构的设置，在装置主体需要转动时，也控制转动调节机构内部的气囊在转动调节机构的内部移动，使本潜水器增加了侧翻维度的机动能力，潜水器可以通过侧向翻转一定角度来适应通过例如水底的竖向或倾斜的狭缝，提高了其对复杂的水下环境的适应能力。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的另一方向下的立体结构示意图；

图3是本发明的调节机构的位置分布示意图；

图4是本发明的俯仰调节机构的立体结构示意图；

图5是本发明的俯仰调节机构的纵向剖视结构示意图；

图6是本发明的俯仰调节机构的内部结构示意图；

图7是本发明的安装块的结构示意图；

图8是本发明的图11中A-A处的剖视结构示意图；

图9是本发明的图11中B-B处的剖视结构示意图；

图10是本发明的转盘处的结构放大示意图；

图11是本发明的俯仰调节机构的仰视图。

图中：1、装置主体；2、动力装置；3、立架；4、探测头；5、俯仰调节机构；6、转动调节机构；7、喷射头；8、气囊；9、安装块；10、挡板；11、电机；12、转盘；13、传动带；14、储液囊；15、顶块；16、滑块；17、限位槽；18、连接块；19、凹槽；20、限位柱；21、转轮；22、U形板；23、滚轮；24、弹簧；25、挡边；26、连接管；27、滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-图11，一种可以快速调整姿态的潜水器，包括装置主体1，装置主体1的后端固定安装有动力装置2，装置主体1的底部固定连接有立架3，装置主体1的前端固定安装有探测头4，装置主体1的顶部固定连接有沿着装置主体1设置的俯仰调节机构5，俯仰调节机构5的两端与均设置有转动调节机构6，转动调节机构6与俯仰调节机构5垂直分布，两个转动调节机构6的中部与俯仰调节机构5的两端固定连接，转动调节机构6的外壁紧贴着装置主体1且与装置主体1的外壁固定连接，俯仰调节机构5的内侧固定连接有挡板10，挡板10的底部沿着下边缘处开设有限位槽17，限位槽17上活动连接有安装块9，安装块9的底部固定连接有气囊8，挡板10上转动连接有两个转盘12，两个转盘12上安装有传动带13，其中一个转盘12的轴心处固定连接有电机11，电机11固定连接于挡板10上，传动带13的一侧外壁与安装块9的外壁固定连接，传动带13的另一侧外壁固定连接有顶块15，俯仰调节机构5的内壁固定连接有多个均匀分布的储液囊14，顶块15与储液囊14相抵触，俯仰调节机构5的外壁固定连接有多个均匀分布的喷射头7，喷射头7与储液囊14相配合，俯仰调节机构5与转动调节机构6的内部结构相同，转动调节机构6为矩形、弧形中的一种，根据潜水器的外形，转动调节机构6可以设置成弧形或矩形，由于内部采用传动带13传动，并受到多个限位，因此不会影响到潜水器的运行。

在需要调整装置主体1在水下的姿势时，通过控制俯仰调节机构5内部的气囊8向装置主体1的前方运动，就能够使得装置主体1前方的浮力增大，就能够使得装置主体1的头部抬起，同时为了加快姿态调整的速度，在气囊8经过传动带13带动下向前运动的同时，传动带13另一侧上的顶块15将会沿着气囊8运动的反方向向后运动，在顶块15与储液囊14间的抵触下，将储液囊14内部的水挤压出去，从尾部的喷射头7处排出，从而对装置主体1的尾部形成反作用力，加速了装置主体1头部的抬起，同理，在装置主体1需要转动时，也控制转动调节机构6内部的气囊8在转动调节机构6的内部移动，从而能够使得装置主体1能快速灵活地转动，实现快速地调整姿态、避障等操作。

其中，俯仰调节机构5、转动调节机构6的内部均填充有液体介质，填充的液体介质用于平衡装置主体1的密度，使得气囊8在运动时会产生明显的密度差。

其中，安装块9包括连接块18，连接块18的外壁开设有凹槽19，凹槽19的内壁固定连接有多个限位柱20，连接块18的外壁固定连接有U形板22，限位柱20的外壁与限位槽17的内壁滑动连接，U形板22的内侧与传动带13的外壁固定连接，安装块9受挡板10的限位，使其只能沿着挡板10运动，气囊8与U形板22固定连接。

其中，凹槽19的内侧转动连接有多个转轮21，转轮21与限位柱20相平行，转轮21的设置，能够减小连接块18与挡板10之间的摩擦阻力。

其中，顶块15的内侧转动连接有滚轮23，滚轮23的外壁与储液囊14相抵触，滚轮23的设置，能够使得滚轮23在抵触储液囊14时，减小与储液囊14间的摩擦，防止储液囊14的剐蹭。

其中，顶块15的外壁固定连接有滑块16，俯仰调节机构5的内壁开设有沿着俯仰调节机构5底部轨迹设置的滑槽27，滑槽27的内壁与滑块16的外壁滑动连接，滑块16和滑槽27的设置，用于对顶块15的运动轨迹进行限位，从而能够使得滚轮23在抵触储液囊14时有着足够的压力将储液囊14内部的液体排出，同时能够适用转动调节机构6的各种形状。

其中，喷射头7为拉瓦尔喷头，喷射头7的下端固定连接有连接管26，连接管26远离喷射头7的另一端与储液囊14的内部相连通，储液囊14的内部固定连接有弹簧24，拉瓦尔喷头能对喷射出的水流增压，从而具有更高的反作用力，使得调节的响应速度更快。

其中，挡板10位于转盘12的外侧边缘处固定连接有挡边25，挡边25用于对传动带13限位。

下面对本发明具体的工作原理和使用方法作出详细的解释：使用时，在需要调整装置主体1在水下的姿势时，通过电机11带动转盘12转动，从而使得传动带13运动，控制俯仰调节机构5内部的气囊8向装置主体1的前方运动，就能够使得装置主体1前方的浮力增大，就能够使得装置主体1的头部抬起，同时为了加快姿态调整的速度，在气囊8经过传动带13带动下向前运动的同时，传动带13另一侧上的顶块15将会沿着气囊8运动的反方向向后运动，在顶块15与储液囊14间的抵触下，将储液囊14内部的水挤压出去，从尾部的喷射头7处排出，从而对装置主体1的尾部形成反作用力，加速了装置主体1头部的抬起，同理，通过两个转动调节机构6的设置，在装置主体1需要转动时，也控制转动调节机构6内部的气囊8在转动调节机构6的内部移动，使本潜水器增加了侧翻维度的机动能力，潜水器可以通过侧向翻转一定角度来适应通过例如水底的竖向或倾斜的狭缝，提高了其对复杂的水下环境的适应能力。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可以快速调整姿态的潜水器，包括装置主体（1），所述装置主体（1）的后端固定安装有动力装置（2），所述装置主体（1）的底部固定连接有立架（3），所述装置主体（1）的前端固定安装有探测头（4），其特征在于：所述装置主体（1）的顶部固定连接有沿着装置主体（1）设置的俯仰调节机构（5），所述俯仰调节机构（5）的两端与均设置有转动调节机构（6），所述转动调节机构（6）与俯仰调节机构（5）垂直分布，两个所述转动调节机构（6）的中部与俯仰调节机构（5）的两端固定连接，所述转动调节机构（6）的外壁紧贴着装置主体（1）且与装置主体（1）的外壁固定连接；

所述俯仰调节机构（5）的内侧固定连接有挡板（10），所述挡板（10）的底部沿着下边缘处开设有限位槽（17），所述限位槽（17）上活动连接有安装块（9），所述安装块（9）的底部固定连接有气囊（8），所述挡板（10）上转动连接有两个转盘（12），两个所述转盘（12）上安装有传动带（13），其中一个所述转盘（12）的轴心处固定连接有电机（11），所述电机（11）固定连接于挡板（10）上，所述传动带（13）的一侧外壁与安装块（9）的外壁固定连接，所述传动带（13）的另一侧外壁固定连接有顶块（15），所述俯仰调节机构（5）的内壁固定连接有多个均匀分布的储液囊（14），所述顶块（15）与储液囊（14）相抵触，所述俯仰调节机构（5）的外壁固定连接有多个均匀分布的喷射头（7），所述喷射头（7）与储液囊（14）相配合，所述俯仰调节机构（5）与转动调节机构（6）的内部结构相同，所述转动调节机构（6）为矩形、弧形中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种可以快速调整姿态的潜水器，其特征在于：所述俯仰调节机构（5）、转动调节机构（6）的内部均填充有液体介质。

3.根据权利要求1所述的一种可以快速调整姿态的潜水器，其特征在于：所述安装块（9）包括连接块（18），所述连接块（18）的外壁开设有凹槽（19），所述凹槽（19）的内壁固定连接有多个限位柱（20），所述连接块（18）的外壁固定连接有U形板（22），所述限位柱（20）的外壁与限位槽（17）的内壁滑动连接，所述U形板（22）的内侧与传动带（13）的外壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种可以快速调整姿态的潜水器，其特征在于：所述凹槽（19）的内侧转动连接有多个转轮（21），所述转轮（21）与限位柱（20）相平行。

5.根据权利要求1所述的一种可以快速调整姿态的潜水器，其特征在于：所述顶块（15）的内侧转动连接有滚轮（23），所述滚轮（23）的外壁与储液囊（14）相抵触。

6.根据权利要求1所述的一种可以快速调整姿态的潜水器，其特征在于：所述顶块（15）的外壁固定连接有滑块（16），所述俯仰调节机构（5）的内壁开设有沿着俯仰调节机构（5）底部轨迹设置的滑槽（27），所述滑槽（27）的内壁与滑块（16）的外壁滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种可以快速调整姿态的潜水器，其特征在于：所述喷射头（7）为拉瓦尔喷头，所述喷射头（7）的下端固定连接有连接管（26），所述连接管（26）远离喷射头（7）的另一端与储液囊（14）的内部相连通，所述储液囊（14）的内部固定连接有弹簧（24）。

8.根据权利要求1所述的一种可以快速调整姿态的潜水器，其特征在于：所述挡板（10）位于转盘（12）的外侧边缘处固定连接有挡边（25）。

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