一种水下滑翔机的重心调节机构的制作方法

本实用新型属于水下滑翔机技术领域，涉及一种水下滑翔机的重心调节机构。

背景技术：

水下滑翔机是为了满足当前海洋环境监测与测量的需要,将浮标技术与水下机器人技术相结合而研制的一种新型水下航行器。它不仅可以沿垂直剖面进行监测作业,还可以在水平剖面进行大范围的海洋环境测量与监测。

水下滑翔机重心调节系统是通过调整载体内部的质量分布,从而改变载体重心与浮心的相对位置,以产生横滚力矩和俯仰力矩,实现载体回转和俯仰运动。

一般情况下,水下滑翔机在运动过程中,浮心的位置是不会变化的,因此只有通过改变重心来改变重心与浮心的相对位置,从而产生升力。这样,重心调节机构的设计就显得尤为关键。

但是，目前实现水下滑翔机需要通过两个单独的机构分别来实现水下滑翔机横滚和俯仰运动，从而增加了水下滑翔机内部设备的数量和重量，增加了水下滑翔机的装配难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种水下滑翔机的重心调节机构，本实用新型可以同时控制水下滑翔机的俯仰运动和横滚运动，也可以单独控制水下滑翔机的俯仰运动或者横滚运动，具有结构简单、操作方便、可靠等优点。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种水下滑翔机的重心调节机构，所述水下滑翔机包括管状的耐压壳体，所 述重心调节机构包括移动平台、蓄电池组、安装平台，所述耐压壳体的内壁上平行设置有两根轨道，所述轨道的长度方向和耐压壳体轴线方向一致，所述轨道上滑动设置有移动平台,所述耐压壳体内还设置有用于驱动移动平台沿着轨道来回运动的驱动机构一；

所述移动平台的上侧面沿着耐压壳体的横向平行设置有两条滑槽，所述安装平台的下侧面设置有若干块滑块，若干块所述滑块分别滑动设置在两条滑槽内，所述蓄电池组固连在安装平台上，所述滑槽和滑块的横截面均呈T形，所述移动平台上还设置有用于驱动安装平台沿着滑槽来回运动的驱动机构二。

上述的一种水下滑翔机的重心调节机构中，驱动机构一包括步进电机一、丝杠一和丝杠螺母，所述丝杠一沿着耐压壳体的轴向设置，所述丝杠螺母设置在移动平台的下侧面，所述丝杠一通过螺纹连接在丝杠螺母中，所述步进电机一通过基座固定在耐压壳体中，所述步进电机一的输出轴和丝杠一的一端固连，所述丝杠一的另外一端设置有限位块。

上述的一种水下滑翔机的重心调节机构中，所述驱动机构二包括步进电机二、固定块和丝杠二，所述丝杠二沿着耐压壳体的横向设置，所述步进电机二和固定块均固定在移动平台上并且分别位于滑槽的两端，所述安装平台上设置有内螺纹孔，所述内螺纹孔的轴向和滑槽的长度方向一致，所述丝杠二通过螺纹连接在内螺纹孔中，所述丝杠二的一端和步进电机二的输出轴固连，另外一端转动连接在固定块上，

上述的一种水下滑翔机的重心调节机构中，所述移动平台的左右两侧分别设置有若干根连接柱，每根所述连接柱的自由端均转动连接有滚轮，两所述轨道的相对侧面上均设置有侧向槽，所述轨道内沿着长度方向均设置有导向槽，所述侧向槽和导向槽连通，所述滚轮设置在导向槽内，所述连接柱位于侧向槽内。

与现有技术相比，本实用新型可以同时控制水下滑翔机的俯仰运动和横滚运动，也可以单独控制水下滑翔机的俯仰运动或者横滚运动，具有结构简单、装配方便、操作方便、可靠等优点。

附图说明

图1是本实用新型俯视时的结构剖视图。

图2是图1中A-A处的剖视图。

图3是图2中B处的放大图。

图4是图2中C-C处的剖视图。

图中，1、耐压壳体；2、步进电机一；3、基座；4、丝杠一；4a、限位块；5、移动平台；5a、连接柱；6、蓄电池组；7、丝杠二；8、步进电机二；9、滑槽；10、固定块；11、轨道；11a、滚轮；11b、侧向槽；11c、导向槽；12、安装平台；12a、内螺纹孔；13、丝杠螺母；14、滑块。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图4所示，一种水下滑翔机的重心调节机构，所述水下滑翔机包括管状的耐压壳体1，即耐压壳体1的横截面呈现圆形，所述重心调节机构包括移动平台5、蓄电池组6、安装平台12，所述耐压壳体1的内壁上平行设置有两根轨道11，所述轨道11的长度方向和耐压壳体1轴线方向一致，所述轨道11上滑动设置有移动平台5,所述耐压壳体1内还设置有用于驱动移动平台5沿着轨道11来回运动的驱动机构一；

所述移动平台5的上侧面沿着耐压壳体1的横向平行设置有两条滑槽9，所述安装平台12的下侧面设置有若干块滑块14，若干块所述滑块14分别滑动设置在两条滑槽9内，所述蓄电池组6 固连在安装平台12上，所述滑槽9和滑块14的横截面均呈T形，所述移动平台5上还设置有用于驱动安装平台12沿着滑槽9来回运动的驱动机构二。

所述滑槽9和滑块14的横截面均呈T形的目的是防止滑块14脱离滑槽9。

蓄电池组6是水下滑翔机内部重量最大的部件，所以直接利用蓄电池组6的重量来调节水下滑翔机的重心位置，可以减少水下滑翔机内部部件的数量和水下滑翔机的整体重量，有利于节约水下滑翔机的能源，增加水下滑翔机的续航能力。

通过驱动机构一驱动移动平台5沿着轨道11来回运动，实现水下滑翔机的重心沿着耐压壳体1的轴向移动，从而控制水下滑翔机的俯仰运动；

通过驱动机构二驱动安装平台12沿着滑槽9来回运动，控制水下滑翔机的重心沿着耐压壳体1的横向移动，从而控制水下滑翔机的横滚运动；

当驱动机构一和驱动机构二同时工作时，可以实现水下滑翔机同时进行俯仰运动和横滚运动；

水下滑翔机的重心调节机构具有结构简单、装配方便、操作方便、可靠等优点。

具体来说，驱动机构一包括步进电机一2、丝杠一4和丝杠螺母13，所述丝杠一4沿着耐压壳体1的轴向设置，所述丝杠螺母13设置在移动平台5的下侧面，所述丝杠一4通过螺纹连接在丝杠螺母13中，所述步进电机一2通过基座3固定在耐压壳体1中，所述步进电机一2的输出轴和丝杠一4的一端固连，所述丝杠一4的另外一端设置有限位块4a。

作为优选，所述丝杠一4和耐压壳体1的同轴设置

通过步进电机一2驱动移动平台5沿着轨道11来回运动，可以实现的重心在水下滑翔机的轴向来回运动，从而实现水下滑翔 机的俯仰运动；

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

具体来说，所述驱动机构二包括步进电机二8、固定块10和丝杠二7，所述丝杠二7沿着耐压壳体1的横向设置，即丝杠二7和丝杠一4垂直，所述步进电机二8和固定块10均固定在移动平台5上并且分别位于滑槽9的两端，即步进电机二8和固定块10均位于两条滑槽9之间并且相对设置，所述安装平台12上设置有内螺纹孔12a，所述内螺纹孔12a的轴向和滑槽9的长度方向一致，所述丝杠二7通过螺纹连接在内螺纹孔12a中，所述丝杠二7的一端和步进电机二8的输出轴固连，另外一端转动连接在固定块10上。

所述内螺纹孔12a位于两条滑槽9之间，作为优选，所述内螺纹孔12a的中心到两条滑槽9的垂直距离相等。

通过步进电机二8驱动安装平台12沿着滑槽9来回运动，可以实现的重心在水下滑翔机的横向来回运动，从而可以实现水下滑翔机的横滚运动；

如果在步进电机二8驱动安装平台12沿着滑槽9来回运动的同时，还通过步进电机一2驱动移动平台5在轨道11上的来回运动，则就可以实现水下滑翔机同时进行横滚运动和俯仰运动。

具体来说，所述移动平台5的左右两侧分别设置有若干根连接柱5a，每根所述连接柱5a的自由端均转动连接有滚轮11a，两 所述轨道11的相对侧面上均设置有侧向槽11b，所述轨道11内沿着长度方向均设置有导向槽11c，所述侧向槽11b和导向槽11c连通，所述滚轮11a设置在导向槽11c内，所述连接柱5a位于侧向槽11b内。

移动平台5通过滚轮11a设置在导向槽11c内，使得移动平台5在沿着轨道11来回运动时，受到的摩擦力小，运动顺畅。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。