CN213109742U - 一种rov水下航行器的平衡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种ROV水下航行器的平衡系统，包括航行器机架，所述航行器机架包括底板和两个侧板，且两个侧板焊接在底板的侧壁上，所述底板和两个侧板相连接的前后侧壁上均对称设置有两个前推进器和后推进器，位于两个所述侧板中间的侧壁上设置有中推进器，所述底板的上端正中央侧壁上通过两个前后对称设置的链接板卡接有主仓体，所述主仓体的内部开设有电池仓和安装腔，所述安装腔中固定连接有ARM主控板，且ARM主控板上电性连接有微型计算机，所述电池仓中插设有蓄电池。本实用新型涉及ROV水下航行器技术领域，该ROV水下航行器方向调整灵活快捷，且可以在航行姿态出现偏差后自动调整姿态，保证航行姿态平衡稳定。

Description

一种ROV水下航行器的平衡系统

技术领域

本实用新型涉及ROV水下航行器技术领域，尤其涉及一种ROV水下航行器的平衡系统。

背景技术

水下航行器是一种航行于水下的航行体，包括载人水下航行器和无人水下航行器，它能够完成水下勘探、侦测等等任务，世界上很多国家包括美国、日本、加拿大等都在水下航行器领域取得了很大成就。

目前，水下航行器的姿态控制机构主要有尾舵设置，由于尾舵具有控制简单、造价低、可以提供一定的稳定性等原因是小型水下航行器的主要控制方式，但是尾舵控制航行器前进以及改变方向的过程中，难以在航行姿态出现偏差时通过控制尾舵来调整航行器的平衡稳定。

为此，我们提出一种ROV水下航行器的平衡系统解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种ROV水下航行器的平衡系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种ROV水下航行器的平衡系统，包括航行器机架，所述航行器机架包括底板和两个侧板，且两个侧板焊接在底板的侧壁上，所述底板和两个侧板相连接的前后侧壁上均对称设置有两个前推进器和后推进器，位于两个所述侧板中间的侧壁上设置有中推进器，所述底板的上端正中央侧壁上通过两个前后对称设置的链接板卡接有主仓体，所述主仓体的内部开设有电池仓和安装腔，所述安装腔中固定连接有ARM主控板，且ARM主控板上电性连接有微型计算机，所述电池仓中插设有蓄电池，所述电池仓的仓口处螺纹连接有仓盖。

优选地，所述底板的前端上侧壁上对称焊接有两个探照灯固定架，所述探照灯固定架中固定连接有探照灯，所述主仓体的前端侧壁上固定连接有亚克力半球罩，所述亚克力半球罩内部设置有摄像头，且探照灯、摄像头、蓄电池、ARM主控板以及微型计算机之间电性连接设置。

优选地，所述ARM主控板上设置有温度传感器、深度压力传感器、九轴陀螺仪芯片、电源管理芯片、水质传感器、声波传感系统、电力猫模块和两个继电器，所述微型计算机与ARM主控板电连接，所述微型计算机通过以太网与电力猫模块电连接，所述前推进器、中推进器以及后推进器上均密封安装有无刷电机驱动板，所述无刷电机驱动板与前推进器、中推进器以及后推进器电性连接，所述电源管理芯片与蓄电池电连接，两个所述继电器分别与球形饵料器、探照灯电连接，所述摄像头通过DCMI电连接有水上通讯模块，所述水上通讯模块通过以太网与ARM主控板电连接，所述水上通讯模块通过无线通讯模块电连接有陆地通讯模块，所述陆地通讯模块通过无线通讯模块电连接有用户端，所述无线通讯模块与电力猫模块电连接。

优选地，所述ARM主控板采用以Cortex-M4内核的嵌入式ARM芯片STM32F429IGT6作为MPU的阿波罗开发板并配OV5640摄像模组，所述九轴陀螺仪芯片采用MPU9250实现姿态感知功能，所述摄像头采用OV5640模组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通通过ARM主控板发送PWM波控制前推进器、后推进器，实现航行器的航行、后退、侧移、旋转、翻滚、上浮、下潜等多种运动模式，在水下自由灵活，满足水下复杂环境中运动的要求，水下航行器侧倾姿态调整及上浮下潜推进由航行器中间的两个中推进器正转或反转实现，实现航行器的多种运动模式，使其在水下自由灵活；

2、通过水下航行器在航行过程中实时检测3轴陀螺仪模块的姿态信息，当航行姿态出现偏差后自动调整姿态，保证航行姿态稳定。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种ROV水下航行器的平衡系统的立体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种ROV水下航行器的平衡系统的主仓体的结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种ROV水下航行器的平衡系统的ARM主控板的系统框图；

图4为本实用新型提出的一种ROV水下航行器的平衡系统的推进器PWM波输出及摄像头接口原理图；

图5为本实用新型提出的一种ROV水下航行器的平衡系统的ARM芯片连接图。

图中：1、底板；2、侧板；3、探照灯固定架；4、探照灯；5、前推进器；6、中推进器；7、后推进器；8、主仓体；9、亚克力半球罩；10、链接板；11、电池仓；12、蓄电池；13、仓盖；14、ARM主控板；15、微型计算机；16、摄像头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

参照图1-5，一种ROV水下航行器的平衡系统，包括航行器机架，航行器机架包括底板1和两个侧板2，且两个侧板2焊接在底板1的侧壁上，底板1和两个侧板2相连接的前后侧壁上均对称设置有两个前推进器5和后推进器7，位于两个侧板2中间的侧壁上设置有中推进器6，底板1的上端正中央侧壁上通过两个前后对称设置的链接板10卡接有主仓体8，底板1的前端上侧壁上对称焊接有两个探照灯固定架3，探照灯固定架3中固定连接有探照灯4，主仓体8的前端侧壁上固定连接有亚克力半球罩9，亚克力半球罩9内部设置有摄像头16，且探照灯4、摄像头16、蓄电池12、ARM主控板14以及微型计算机15之间电性连接设置，可以对水下的情况进行清晰的拍摄，保证使用者的观察效果，在水下可承受1000米耐压，可以有效对摄像头16进行保护，主仓体8的内部开设有电池仓11和安装腔，安装腔中固定连接有ARM主控板14；

ARM主控板14上设置有温度传感器、深度压力传感器、九轴陀螺仪芯片、电源管理芯片、水质传感器、声波传感系统、电力猫模块和两个继电器，微型计算机15与ARM主控板14电连接，微型计算机15通过以太网与电力猫模块电连接，前推进器5、中推进器6以及后推进器7上均密封安装有无刷电机驱动板，无刷电机驱动板与前推进器5、中推进器6以及后推进器7电性连接，电源管理芯片与蓄电池12电连接，两个继电器分别与探照灯4电连接，摄像头16通过DCMI电连接有水上通讯模块，水上通讯模块通过以太网与ARM主控板14电连接，水上通讯模块通过无线通讯模块电连接有陆地通讯模块，陆地通讯模块通过无线通讯模块电连接有用户端，无线通讯模块与电力猫模块电连接，且ARM主控板14上电性连接有微型计算机15，ARM主控板14采用以Cortex-M4内核的嵌入式ARM芯片STM32F429IGT6作为MPU的阿波罗开发板并配OV5640摄像模组，九轴陀螺仪芯片采用MPU9250实现姿态感知功能，摄像头16采用OV5640模组，电池仓11中插设有蓄电池12，电池仓11的仓口处螺纹连接有仓盖13。

本实用新型中，该水下航行器(简称ROV)主要由微型计算机15、ARM主控板14、主仓体8及装配体、蓄电池12、2个前推进器5、2个中推进器6以及2个后推进器7、无刷电机驱动板、三轴陀螺仪模块、温度、深度、水质等传感器、声波传感系统、摄像头16、电力猫模块及水上通讯模块组成。

水下航行器通过手机或者电脑等用户端控制在水下航行，水下航行器的摄像头16可通过水上通讯模块向手机传输视频数据，显示水下拍摄的图像。

水下航行器的头部采用Myring曲线，可有效减少航行阻力，采用2个前推进器5、2个中推进器6以及2个后推进器7，其中2个前推进器5、2个后推进器7为水平推进，2个中推进器6为垂直推进，水下航行器内微型计算机15接收用户端的控制指令，微型计算机15与ARM主控板14通过串口连接，微型计算机15发送指令给ARM主控板14；

ARM主控板14发送PWM波控制2个前推进器5、2个中推进器6以及2个后推进器7，可以实现航行器的航行、后退、侧移、旋转、翻滚、上浮、下潜等多种运动模式，在水下自由灵活，满足水下复杂环境中运动的要求，水下航行器侧倾姿态调整及上浮下潜推进由航行器中间的两个中推进器6正转或反转实现，水下航行器在航行过程中实时检测3轴陀螺仪模块的姿态信息，当航行姿态出现偏差后自动调整姿态，保证航行姿态平衡稳定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种ROV水下航行器的平衡系统，包括航行器机架，其特征在于，所述航行器机架包括底板(1)和两个侧板(2)，且两个侧板(2)焊接在底板(1)的侧壁上，所述底板(1)和两个侧板(2)相连接的前后侧壁上均对称设置有两个前推进器(5)和后推进器(7)，位于两个所述侧板(2)中间的侧壁上设置有中推进器(6)，所述底板(1)的上端正中央侧壁上通过两个前后对称设置的链接板(10)卡接有主仓体(8)，所述主仓体(8)的内部开设有电池仓(11)和安装腔，所述安装腔中固定连接有ARM主控板(14)，且ARM主控板(14)上电性连接有微型计算机(15)，所述电池仓(11)中插设有蓄电池(12)，所述电池仓(11)的仓口处螺纹连接有仓盖(13)。

2.根据权利要求1所述的一种ROV水下航行器的平衡系统，其特征在于，所述底板(1)的前端上侧壁上对称焊接有两个探照灯固定架(3)，所述探照灯固定架(3)中固定连接有探照灯(4)，所述主仓体(8)的前端侧壁上固定连接有亚克力半球罩(9)，所述亚克力半球罩(9)内部设置有摄像头(16)，且探照灯(4)、摄像头(16)、蓄电池(12)、ARM主控板(14)以及微型计算机(15)之间电性连接设置。

3.根据权利要求2所述的一种ROV水下航行器的平衡系统，其特征在于，所述ARM主控板(14)上设置有温度传感器、深度压力传感器、九轴陀螺仪芯片、电源管理芯片、水质传感器、声波传感系统、电力猫模块和两个继电器，所述微型计算机(15)与ARM主控板(14)电连接，所述微型计算机(15)通过以太网与电力猫模块电连接，所述前推进器(5)、中推进器(6)以及后推进器(7)上均密封安装有无刷电机驱动板，所述无刷电机驱动板与前推进器(5)、中推进器(6)以及后推进器(7)电性连接，所述电源管理芯片与蓄电池(12)电连接，两个所述继电器分别与球形饵料器、探照灯(4)电连接，所述摄像头(16)通过DCMI电连接有水上通讯模块，所述水上通讯模块通过以太网与ARM主控板(14)电连接，所述水上通讯模块通过无线通讯模块电连接有陆地通讯模块，所述陆地通讯模块通过无线通讯模块电连接有用户端，所述无线通讯模块与电力猫模块电连接。

4.根据权利要求3所述的一种ROV水下航行器的平衡系统，其特征在于，所述ARM主控板(14)采用以Cortex-M4内核的嵌入式ARM芯片STM32F429IGT6作为MPU的阿波罗开发板并配OV5640摄像模组，所述九轴陀螺仪芯片采用MPU9250实现姿态感知功能，所述摄像头(16)采用OV5640模组。

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