CN216805774U - 一种蝠鲼式无人潜航器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及仿生水下航行器领域，具体涉及一种蝠鲼式无人潜航器，包括舱体骨架，舱体骨架左、右设置的一对能做扑翼运动的胸鳍，舱体骨架下方设置转向鳍，舱体骨架下方后部设置推进器，推进器后方的舱体骨架上设置尾翼，舱体骨架内设置密度调整器。与现有技术相比，本实用新型前进、上浮、下潜、转向不仅依靠胸鳍的俯仰摆动，还通过转向鳍辅助转向、推进器辅助前进、密度调整器辅助上浮、下潜，机动性能更高、更灵活。

Description

一种蝠鲼式无人潜航器

技术领域

本实用新型涉及仿生水下航行器领域，具体涉及一种蝠鲼式无人潜航器。

背景技术

无人潜航器，英文名Unmanned underwater vehicle，是没有人驾驶、靠遥控或自动控制在水下航行的器具，主要指那些代替潜水员或载人小型潜艇进行深海探测、救生、排除水雷等高危险性水下作业的智能化系统。因此，无人潜航器也被称为“潜水机器人”或“水下机器人”。

近几年，得益于海洋开发的需求日益高涨的背景下，无人潜航器的研发与应用市场极为广阔。无人潜航器直接避免被天空侦察设备探测，并且相比于潜艇等水下物体，其体积较小，被声呐探测的几率也要小很多。水下勘测方式不受海洋情况和气候影响，同时具备隐蔽性等独特优势。

公开号CN110588931A的中国发明专利公开了一种基于摆动胸鳍与背腹式尾鳍联合推进的水下仿生航行器，依靠多鳍条胸鳍模块的扑动完成前进、上浮、下潜、转向等运动，同时串联关节尾鳍模块的协同摆动提升航行器的运动速度及上浮下潜的角度，提高航行器的机动性，同时尾鳍的运动有利于提高移动速度以及保持平衡。但这种仿生航行器的前进、上浮、下潜、转向仅依靠胸鳍与背腹式尾鳍的俯仰摆动，机动性能仍然不高。

公开号CN110304223A的中国发明专利一种仿生机器蝠鲼，同样存在速度慢、效率低、游动性能差且游动方式单一的问题。

发明内容

为克服现有技术的缺陷或缺陷之一，本实用新型公开一种蝠鲼式无人潜航器，所采取的技术方案是：

一种蝠鲼式无人潜航器，包括舱体骨架，舱体骨架左、右设置的一对能做扑翼运动的胸鳍，舱体骨架下方设置转向鳍，舱体骨架下方后部设置推进器，推进器后方的舱体骨架上设置尾翼，舱体骨架内设置密度调整器。

进一步地，转向鳍包括与舱体骨架下方固接的转向鳍固定架，转向鳍固定架上固设转向变速器，转向变速器的输入轴连接转向电机的电机轴，转向变速器的输出轴轴向竖直并穿过转向鳍固定架后固接舵板的前端，舵板呈后倾的流线型。

进一步地，推进器包括与舱体骨架下方后部固接的推进器固定架，推进器固定架上固设推进电机，推进电机的电机轴轴向水平并固接螺旋桨。

进一步地，尾翼包括两片左右对称的水平尾翼板，水平尾翼板后倾。

进一步地，密度调整器包括1个排水水泵、1个进水水泵和2个串联的储罐，排水水泵的出水管开口朝下、排水水泵的进水管连通其中一个储罐；进水水泵的出水管连通其中一个储罐，进水水泵的进水管开口朝上。

进一步地，胸鳍包括与舱体骨架左、右两侧固接的胸鳍固定架，多片胸鳍板依次水平铰接在一起，胸鳍固定架上固设摆转变速器，摆转电机的电机轴连接摆转变速器的输入轴，摆转变速器的输出轴轴向水平并固接最内侧的胸鳍板；最内侧的胸鳍板上固设俯仰减速电机，俯仰减速电机的输出轴上固设主动槽轮，其余胸鳍板上、下分别转设从动槽轮，上方和下方的从动槽轮上分别绕设开端绞索，2个开端绞索的两端分别固设在主动槽轮上。

进一步地，最内侧的胸鳍板上固设两个滑销，胸鳍固定架的外侧固设两个弧形滑槽，滑销在弧形滑槽滑动配合。

与现有技术相比，本实用新型前进、上浮、下潜、转向不仅依靠胸鳍的俯仰摆动，还通过转向鳍辅助转向、推进器辅助前进、密度调整器辅助上浮、下潜，机动性能更高、更灵活。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是隐藏蒙皮后本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型转向鳍的结构示意图。

图4是本实用新型推进器的结构示意图。

图5是本实用新型密度调整器的结构示意图。

图6是本实用新型一侧胸鳍的结构示意图。

图7是图6另一视角的结构示意图。

图8是图6又一视角的结构示意图。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

如图所示的一种蝠鲼式无人潜航器，包括舱体骨架100，舱体骨架左、右设置的一对能做扑翼运动的胸鳍200，舱体骨架100下方设置转向鳍300，舱体骨架100下方后部设置推进器400，推进器400后方的舱体骨架100上设置尾翼500，舱体骨架100内设置密度调整器600。

转向鳍300包括与舱体骨架100下方固接的转向鳍固定架301，转向鳍固定架301上固设转向变速器302，转向变速器302的输入轴连接转向电机303的电机轴，转向变速器302的输出轴304轴向竖直并穿过转向鳍固定架301后固接舵板305的前端，舵板305呈后倾的流线型。

推进器400包括与舱体骨架100下方后部固接的推进器固定架401，推进器固定架401上固设推进电机402，推进电机402的电机轴轴向水平并固接螺旋桨403。控制装置（图中未示出）控制接螺旋桨403的正、反向旋转或停止，可控制潜航器的前行、后退及悬停。

尾翼500包括两片左右对称的水平尾翼板501，水平尾翼板501后倾。尾翼500能保证潜航器的稳定性。

密度调整器600包括1个排水水泵601、1个进水水泵602和2个串联的储罐603，排水水泵601的出水管604开口朝下、排水水泵601的进水管605连通其中一个储罐603；进水水泵602的出水管606连通其中一个储罐603，进水水泵602的进水管607开口朝上。通过排水水泵601和进水水泵602向储罐603充水或排水，能够改变整个潜航器的比重，更方便地深潜、上浮或悬停。尤其是出水管604开口朝下，反作用力更有利于上浮，进水管607开口朝上，反作用力更有利于下潜。

胸鳍200包括与舱体骨架左、右两侧固接的胸鳍固定架201，3片胸鳍板202依次水平铰接在一起，胸鳍固定架201上固设摆转变速器203，摆转电机204的电机轴连接摆转变速器203的输入轴，摆转变速器203的输出轴205轴向水平并固接最内侧的胸鳍板202；最内侧的胸鳍板202上固设俯仰减速电机206，俯仰减速电机206的输出轴上固设主动槽轮207，其余胸鳍板202上、下分别转设从动槽轮208，上方和下方的从动槽轮208上分别绕设开端绞索，2个开端绞索的两端分别固设在主动槽轮207上。最内侧的胸鳍板202上固设两个滑销209，胸鳍固定架201的外侧固设两个弧形滑槽210，滑销209在弧形滑槽210滑动配合。

当两侧的胸鳍200做扑翼运动且通过摆转电机204改变两侧的胸鳍200的转角，可以完成前进、上浮、下潜、转向的动作，适用于秘密潜行，此时可关闭推进器400、转向鳍300和/或密度调整器600，降低能耗，降低噪声。当发生紧急情况需要快速完成前进、上浮、下潜、转向的动作时，可以开启推进器400、转向鳍300和/或密度调整器600。

本实施例潜航器的蒙皮外壳为柔性材料，为了防止航行器在水下工作时由于水压作用发生形变，柔性蒙皮外壳与驱动杆件间的空隙可通过硅胶填充或安装保形块。

在航行器的控制模块与各驱动电机部分，均需采用防水密封。

本实施例中未详细说明的部分，均为本领域的常规技术手段。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种蝠鲼式无人潜航器，包括舱体骨架（100），舱体骨架左、右设置的一对能做扑翼运动的胸鳍（200），其特征在于：舱体骨架（100）下方设置转向鳍（300），舱体骨架（100）下方后部设置推进器（400），推进器（400）后方的舱体骨架（100）上设置尾翼（500），舱体骨架（100）内设置密度调整器（600）。

2.根据权利要求1所述的一种蝠鲼式无人潜航器，其特征在于：转向鳍（300）包括与舱体骨架（100）下方固接的转向鳍固定架（301），转向鳍固定架（301）上固设转向变速器（302），转向变速器（302）的输入轴连接转向电机（303）的电机轴，转向变速器（302）的输出轴（304）轴向竖直并穿过转向鳍固定架（301）后固接舵板（305）的前端，舵板（305）呈后倾的流线型。

3.根据权利要求1所述的一种蝠鲼式无人潜航器，其特征在于：推进器（400）包括与舱体骨架（100）下方后部固接的推进器固定架（401），推进器固定架（401）上固设推进电机（402），推进电机（402）的电机轴轴向水平并固接螺旋桨（403）。

4.根据权利要求1所述的一种蝠鲼式无人潜航器，其特征在于：尾翼（500）包括两片左右对称的水平尾翼板（501），水平尾翼板（501）后倾。

5.根据权利要求1所述的一种蝠鲼式无人潜航器，其特征在于：密度调整器（600）包括1个排水水泵（601）、1个进水水泵（602）和2个串联的储罐（603），排水水泵（601）的出水管（604）开口朝下、排水水泵（601）的进水管（605）连通其中一个储罐（603）；进水水泵（602）的出水管（606）连通其中一个储罐（603），进水水泵（602）的进水管（607）开口朝上。

6.根据权利要求1所述的一种蝠鲼式无人潜航器，其特征在于：胸鳍（200）包括与舱体骨架左、右两侧固接的胸鳍固定架（201），多片胸鳍板（202）依次水平铰接在一起，胸鳍固定架（201）上固设摆转变速器（203），摆转电机（204）的电机轴连接摆转变速器（203）的输入轴，摆转变速器（203）的输出轴（205）轴向水平并固接最内侧的胸鳍板（202）；最内侧的胸鳍板（202）上固设俯仰减速电机（206），俯仰减速电机（206）的输出轴上固设主动槽轮（207），其余胸鳍板（202）上、下分别转设从动槽轮（208），上方和下方的从动槽轮（208）上分别绕设开端绞索，2个开端绞索的两端分别固设在主动槽轮（207）上。

7.根据权利要求6所述的一种蝠鲼式无人潜航器，其特征在于：最内侧的胸鳍板（202）上固设两个滑销（209），胸鳍固定架（201）的外侧固设两个弧形滑槽（210），滑销（209）在弧形滑槽（210）滑动配合。

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