JPH0263993A - 無人潜水機 - Google Patents

無人潜水機

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JPH0263993A
JPH0263993A JP63213659A JP21365988A JPH0263993A JP H0263993 A JPH0263993 A JP H0263993A JP 63213659 A JP63213659 A JP 63213659A JP 21365988 A JP21365988 A JP 21365988A JP H0263993 A JPH0263993 A JP H0263993A
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Japan
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center
pendulum
gravity
machine body
thrusters
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JP63213659A
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JPH0579560B2 (ja
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Yasuo Takahashi
康夫 高橋
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14Control of attitude or depth
    • B63G8/26Trimming equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/42Towed underwater vessels

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野〕 本発明は、運動特性、特に、俯仰運動特性に優れ、かつ
、操作性の優れた無人潜水機に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、海中ロボットの耐圧容器内に設けた重りを前記耐
圧容器の前後方向に強制的に移動させることによって海
中ロボットのトリム角を制御するようになした海中ロボ
ットが知られている。(特開昭61−36095号公報
参照)第1O図に示すように、この海中ロボットは、重
りmを含まない機体1の重心Gに対して、重りmを含む
機体1の重心G°が重りmの移動に伴って移動するよう
に構成されている。そして、第11図に示すように、重
りmが機体1の前方に移動するのに伴って重心G°も機
体1の前方に移動して浮心Bと重心G゛との間に復原モ
ーメントが作用する。そして、第12図に示すように、
浮心Bと重心G°が鉛直線上に並ぶように機体1が重心
Gを中心にして角度θだけ下向きに俯くのである。
然しなから、この海中ロボットは速やかな俯仰運動がで
きないと言う問題がある。即ち、速やかに俯仰運動する
ためには、重りを速やかに移動させなければならないが
重りを速やかに移動させようとすると、慣性による反力
でピッチング振動が生じるからである。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
あり、従来の海中ロボット等に比べて運動特性、特に、
俯仰運動特性に優れ、かつ、操縦性に優れた無人潜水機
を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成し得る本発明の無人潜水機は、3基以
上のスラスタ−を機体の長平方向に向けて配設した無人
潜水機であって、振子の重量を含まない機体の重心Gと
振子を含む機体の浮心Bの位置を一致させると共に、前
記振子を、前記重心Gを通る機体横手方向の軸Yに垂直
な平面内において前記軸Yを中心に回動自在と成したこ
とを特徴とするものである。
〔実施例〕
以下、図面により本発明の実施例について説明する。
第1図は本発明にかかる無人潜水機の一実施例を示す側
面図、第2図はその正面図であり、この無人潜水機Aの
機体lは、円筒状の胴部11とその前後に取り付けられ
た半球状の透明なドーム12.13から構成されている
。この機体1の内部には、その前方に向けたTVカメラ
14などが配設されている。また、この機体1の外部に
は、その前方に向けて2個の水中照明灯15が配設され
ている。更に、この機体1の後部には、4個のスラスタ
−3,4,5,6が機体1の前方の方向に向けて取り付
けられている。第2図に示すように、スラスタ−3は時
計の文字盤の「1」と「2」の間に相当する箇所に設け
られ、スラスタ−4は時計の文字盤の「4」と「5」の
間に相当する箇所に設けられ、スラスタ−5は時計の文
字盤の「7」と「8」の間に相当する箇所に設けられ、
スラスタ−6は時計の文字盤の「10」とrll」の間
に相当する箇所に設けられている。
そして、前記スラスタ−3〜6、TVカメラ14、水中
照明灯15等には、テザーケーブル2を介して陸上又は
船上から電力や制御信号が供給される。また、TVカメ
ラ14の画像がテザーケーブル2を介して陸上又は船上
に伝送される。このテザーケーブル2は電送ケーブル、
コントロールケーブル及びテレビ画像送信用のケーブル
等を合体することにより構成されている。
上記無人潜水機Aは、後述する振子10の重1mを含ま
ない機体Iの重心Gの位置と振子10を含む機体1の浮
心Bの位置を一致させて、機体自身の復原力が零となる
ように構成されている。また、機体1の両側には、機体
1の重心Gを通る機体横手方向の軸Yと軸線を同じくす
る軸8,8“を固定し、この軸8.8“に振子10を揺
動自在に取り付けている。この振子10は、前記軸8,
8゛に揺動自在に取り付けられた一対のアーム9.9“
と、これら2本のアーム9.9′の先端に取り付けられ
た重錘7によって構成されている。前記振子10は軸Y
に垂直な平面(図示せず)内において軸Yを中心に回動
するように構成されている。
上記無人潜水機Aは、4基の各スラスタ−3〜6の推力
を同方向、かつ、同様に発生させれば機体1は前進或い
は後進する。
また、正面から見て右側のスラスタ−3,4の推力と左
側のスラスタ−5,6の推力を逆にすると重心Gを通る
垂直軸Zの回りのヨーモーメントが発生する。
更に、上段のスラスタ−3,6の推力と下段のスラスタ
−4,5の推力を逆にすると重心Gを通る長平方向の軸
Zの回りのピッチモーメントが発生する。即ち、第1図
において、上段のスラスタ−3,6の推力の方向を左方
向とし、下段のスラスタ−4,5の推力の方向を右方向
とすると、第3図に示すように、振子10は鉛直線上に
位置したまま、機体1が重心Gを中心にして時計方向に
回転して斜め上方を仰ぎ見るような姿勢になる。これと
は逆に、上段のスラスタ−3,6の推力の方向を右方向
とし、下段のスラスタ−4,5の推力の方向を左方向と
すると、第4図に示すように、振子10は鉛直線上に位
置したまま、機体1が重心Gを中心にして反時計方向に
回転して斜め下方を俯くようになる。
第5図(al、 (bl、第6図(al、 (b)及び
第7図(a)。
fb)は無人潜水機への運動特性を示す説明図である。
第5図fal中、Gは振子10の重fimを含まない機
体1の重心、Bは振子10を含む機体lの浮心であり、
重心Gと浮心Bを一致させることにより機体l自体の復
原力は零になっている。
また、重fJmの振子10を機体lに取り付けることに
より機体1の重心G゛は振子10の重量mを含まない機
体lの重心Gを通る機体の垂直軸Z上に位置に移行して
いる。
ここで、重心Gを原点として、機体1の長手方向の軸を
X、横手方向の軸をY、垂直方向の軸をZとする。
今、第3図(b)に示すように、ピッチ角θ (抑角θ
)だけ機体1が傾いた場合、浮心B、重心G°及び振子
10の位置は鉛直線上にあるため、ピッチの復原モーメ
ントMp1は、(1)式に示すように零のままである。
Mp1=0  ・・・・・・ tl) 他方、第4図(a)は、水平に静止した状態の機体1を
正面から見た場合であるが、第4図(b)に示すように
、機体1、即ち、横手方向の軸Yがψだけ傾いた場合、
ロール角ψとなる。この場合、ロール角ψの復原モーメ
ントM p zは、(2)式のようになる。
Mp、=W−BG ’ −5in ψ ・・・・・・(
2)また、第5図(a)は、X軸が鉛直面内にあり、Z
軸が水平面内にある場合である。そして、第5図(b)
に示すように、Z軸が水平面内に残したままX軸がφだ
け傾く、つまりヨー角がφとなった場合は、ヨー角φの
復原モーメントM p3は、(3)式のようになる。
Mpi =W−BG ’ ・sin ψ ・・・・・・
(3)上記のように、本発明の無人潜水機Aは、ピッチ
角の復原モーメントM り tのみが零になるから運動
特性、特に、俯仰運動特性が従来のものに比べて格段に
向上するようになる。また、操縦性も従来のものに比べ
て格段に向上するようになる。
第8図は、別の振子10aを備えた無人潜水機の例を示
すものであり、この振子10aは重心Gを中心とする円
弧状の管21内に水銀22と水23を封入することによ
り構成されている。
この例の場合は、無人潜水機AがX軸方向の対水速度を
有する時、その流体抵抗によって振子10aが傾くよう
なことがなく、安定したロール復原力が得られる。
第9図は、更に別の振子10bを備えた無人潜水機の例
を示すものであり、この振子10bは軸8,8゛に回動
自在に設けられていたテザーケーブル保持用のアーム1
6に重錘17を取りつけることにより構成されている。
上記管211及びアーム16は軸Yに垂直な平面内に位
置していることは言うまでもない。
また、上記スラスタ−は3基でもよいが、その場合、ス
ラスタ−3,4,5を正三角形の頂点の位置に設置する
か、逆圧三角形の頂点の位置に設置する。
〔発明の効果〕
上記のように、本発明の無人潜水機Aは、ピンチ角の復
原モーメントMp1のみが零になるから運動特性、特に
、俯仰゛運動特性が従来のものに比べて格段に向上する
ようになる。また、操縦性も従来のものに比べて格段に
向上するようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる無人潜水機の側面図、第2図は
その正面図、第3図及び第4図は本発明にかかる無人潜
水機の俯仰状態を示す説明図、第5図(a)、 (bl
、第6図(a)、 Tbl及び第7図(a)、 (bl
は本発明にかかる無人潜水機の運動特性を示す説明図、
第8図及び第9図は本発明にかかる無人潜水機の他の例
を示す側面図、第10図、第11図及び第12図は従来
の海中ロボットのトリム角制御に関する説明図である。 1・・・機体、3.4.5.6・・・スラスタ−10・
・・振子、 A・・・無人潜水機、 B・・・浮心、 G・・・重 心。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 3基以上のスラスターを機体の長手方向に向けて配設し
    た無人潜水機であって、振子の重量を含まない機体の重
    心Gと振子を含む機体の浮心Bの位置を一致させると共
    に、前記振子を、前記重心Gを通る機体横手方向の軸Y
    に垂直な平面内において前記軸Yを中心に回動自在と成
    したことを特徴とする無人潜水機。
JP63213659A 1988-08-30 1988-08-30 無人潜水機 Granted JPH0263993A (ja)

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JPH0579560B2 JPH0579560B2 (ja) 1993-11-02

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