一种水下潜航器的制作方法

本发明涉及潜航器相关技术领域，尤其涉及一种水下潜航器。

背景技术：

现有的水下潜航器通常采用传统的外置电源给主机供电，因此需要使用通讯电缆连接外置电源与水下潜航器主机的充电头。随着水下潜航器潜入深度的增大，电缆的使用量将大大的增加，同时对充电头的防水以及耐压性能的要求也相应的提高，因而电缆的使用量以及充电头的防水以及耐压性能将限制水下潜航器的潜入深度，使得水下潜航器的使用非常局限。

充电头一般固定于水下潜航器的尾翼部位，现有水下潜航器的尾翼固定不牢、拆卸困难，尾翼上的导流罩支点单薄，导流不稳定。

此外，随着水下潜航器潜入深度的增大，电缆使用长度的增加，通常需要采用绕线器对电缆进行整理，现有的绕线器的体积大，且拆卸麻烦，使用不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水下潜航器，以解决现有水下潜航器存在的上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种水下潜航器，包括潜航器本体，设于潜航器本体尾部的至少一个尾部推进器，以及连接于潜航器本体尾部的尾翼，所述尾翼包括插装于潜航器本体尾部的水平翼板，以及固定于水平翼板长度方向的两侧的导流罩；

还包括充电头，所述水平翼板中部设置有凹槽，所述充电头的一端固定于潜航器本体内，另一端伸出潜航器本体并穿过凹槽设置；

所述充电头包括电源插接件，充电头座，以及与充电头座一端螺纹连接的保护盖，所述充电头座连接保护盖的一端设有腔体，所述充电头座的另一端设有与所述腔体相通的第三穿设孔；所述电源插接件穿过第三穿设孔并伸入所述腔体内，并在所述第三穿设孔中灌封密封胶层。

进一步的，所述潜航器本体内设有第一控制单元，至少一个第一电池仓，以及置于第一电池仓内且为第一控制单元充电的电池，所述潜航器本体外设有浮标；所述浮标包括：

漂浮仓，呈扁平球形，用于提供浮力；

第二电池仓，呈圆管形，垂直安装于漂浮仓下部中心位置处，用于盛放电池；

密封筒，呈圆筒形，包括管部以及位于管部一端的端部，所述密封筒开口朝下可拆卸的装卡于第二电池仓下部内侧，用于密封第二电池仓；

第二控制单元，设置于漂浮仓内，由第二电池仓内的电池供电，通过无线通信模块与远程主控端无线通信连接，通过通信电缆与第一控制单元通信连接。

进一步的，还包括绕线器，通过绕线器收放连接第一控制单元和第二控制单元的通信电缆；

所述绕线器包括底座，可拆卸安装于所述底座上的支撑部，可拆卸安装于所述支撑部上的摇柄和绕线部，以及连接套筒，所述连接套筒一端穿过所述支撑部并与绕线部可拆卸连接，另一端与所述摇柄可拆卸连接，所述连接套筒上邻近所述支撑部设置有固定盘，所述固定盘的一侧设置有可与所述固定盘抵接以限制所述绕线部转动的止动部。

进一步的，所述尾部推进器包括固设于潜航器本体内的第一电机，连接于第一电机输出轴且从潜航器本体尾部伸出的第一螺旋桨，以及套设于第一电机输出轴且固设于潜航器本体内的第一减震部，所述第一减震部的形状与所述潜航器本体尾部的形状相匹配。

进一步的，还包括设于潜航器本体中部的首部推进器，所述首部推进器包括设于潜航器本体内的固定座，固设于固定座的第二电机，以及连接于第二电机输出轴且伸出潜航器本体的第二螺旋桨，所述第二电机与固定座之间设有第二减震部。

进一步的，所述第一减震部和第二减震部均由具有弹性的橡胶材料制成。

进一步的，所述潜航器本体包括上壳体，连接于上壳体且与上壳体构成封闭腔室的下壳体；所述下壳体外固定连接有浮力调整装置，所述浮力调整装置包括与下壳体形成放置腔室的流线舵型的外壳，以及置于所述放置腔室内的重量调节块。

进一步的，所述潜航器本体的首部设有观察窗，

所述观察窗包括透镜、过渡环和遮光罩，所述透镜能够进入所述过渡环内部并与所述过渡环固定连接，所述遮光罩套接在所述过渡环上且能够将所述透镜包覆。

进一步的，所述第一电机和第二电机均包括带有安装轴孔的电机安装座，一端伸入安装轴孔内并与电机安装座固定连接的电机座，以及一端贯穿电机座伸入安装轴孔内并与所述电机座转动连接的电机轴；

所述电机轴上沿远离电机座的方向依次设有电机壳和与电机壳卡接的端盖，所述电机壳套设于所述电机座外并夹设于电机座和端盖之间；

所述电机安装座与电机座的接触面之间设有防水层；所述电机座与电机轴相对的内壁面上设有防水层；所述电机壳与电机座的接触面之间设有防水层。

进一步的，所述第一控制单元包括：

姿态控制模块，用于检测计算水下潜航器的当前姿态的当前角度数据以及当前角速度数据，并根据控制信号控制水下潜航器进行姿态调整；

角度pid控制器，根据目标姿态的目标角度数据与所述当前角度数据的差值求解得到并输出对应的控制角速度数据；

角速度pid控制器，根据所述控制角速度数据与所述当前角速度数据的差值求解得到并输出对应的所述控制信号。

本发明的有益效果：

将电源插接件通过通孔插入到充电头座内的腔体内，再通过密封胶层将通孔进行密封，充电头座的另一端与保护盖连接，密封性好，防水耐压。本发明的充电头密封性好，耐压，解决了电源插件的防水和耐压性差的问题。

尾翼中导流罩的设置，在保证水下潜航器运行稳定性的基础上还能实现对尾部推进器的导流，水平翼板可插装于水下潜航器尾部的设置，与螺钉孔相配合，使得本发明的尾翼在拆卸方便的基础上能够更加牢固地固定于水下潜航器的尾部，导流罩于水平翼板上的固定设置，结构简单，利用水平翼板支撑导流罩，使得导流罩的固定更加安全可靠。

通过设置本发明所述的充电头和尾翼，提高了导流效果，尾翼的拆卸方便，提高了充电头的防水以及耐压性能，延长了水下潜航器的使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述水下潜航器的结构示意图；

图2是本发明所述水下潜航器(无下壳体)的结构示意图；

图3是本发明所述水下潜航器的部分结构示意图；

图4是图3中ii处的局部放大示意图；

图5是本发明所述第一减震部的结构示意图；

图6是图3中i处的局部放大示意图；

图7是本发明所述第二电机与第二减震部的连接示意图；

图8是本发明所述第一电机的剖视图；

图9是本发明所述电机安装座的结构示意图；

图10是本发明所述电机安装座的剖视图；

图11是本发明所述第二电机的结构示意图；

图12是本发明所述尾翼的结构示意图；

图13是本发明所述潜航器本体与尾翼的连接示意图；

图14是本发明所述潜航器本体与尾翼的爆炸图；

图15是本发明所述充电头的结构示意图；

图16是本发明所述浮标的结构示意图；

图17是本发明所述密封筒的结构示意图；

图18是本发明所述充电头(无上盖)的结构示意图；

图19是本发明所述浮标与潜航器本体的连接关系图；

图20是本发明所述绕线器的结构示意图；

图21是图20的侧视图；

图22是图20的仰视图；

图23是本发明所述绕线器(不含浮标和绕线筒)的侧视图；

图24是本发明所述绕线器(不含浮标和绕线筒)的主视图；

图25是图24中iii处的局部放大示意图；

图26是本发明所述支撑部与连接套筒连接的局部剖视图；

图27是本发明所述浮力调整装置的结构示意图；

图28是本发明所述观察窗的爆炸图；

图29是本发明所述过渡环的剖视图；

图30是本发明所述遮光罩的剖视图；

图31是本发明所述第一控制单元的流程框图。

图中：

1、潜航器本体；11、上壳体；111、支撑柱；112、支撑板；1121、卡凸；12、下壳体；121、第一过孔；13、第三卡槽；

2、尾翼；21、水平翼板；211、凹槽；212、第一螺钉孔；22、导流罩；221、卡口；222、第二穿设孔；

3、充电头；31、充电头座；311、第三穿设孔；32、保护盖；33、第一o型圈；34、连接板；

4、浮力调整装置；41、放置腔室；42、外壳；421、螺母柱；422、第五穿设孔；43、重量调节块；

5、尾部推进器；51、第一电机；52、第一螺旋桨；53、第一减震部；531、锥形部；532、第一连接部；533、限位部；534、第一穿设孔；

6、首部推进器；61、固定座；611、卡装板；612、连接柱；613、套管；62、第二电机；63、第二螺旋桨；64、第二减震部；641、连接孔；

7、电路仓；71、控制舱壳体；72、电路仓堵头；73、观察窗；731、透镜；732、过渡环；7321、过渡环本体；7322、卡接部；7322a、第二卡槽；7322b、第一卡槽；7323、o型槽；733、遮光罩；7331、卡板；

8、浮标；81、漂浮仓；811、上盖；812、下盖；813、密封垫圈；82、第二电池仓；821、第四穿设孔；822、u形槽；83、密封筒；831、管部；8311、内螺纹；8312、环形槽；8313、第二螺钉孔；8314、线缆孔；832、端部；8321、第二过孔；84、第二控制单元；

9、绕线器；91、底座；911、安装支座；912、t型插槽；9121、插槽本体；9122、插槽凸部；92、支撑部；921、支撑部本体；922、第二连接部；9221、第二连接部本体；9222、连接凸部；93、摇柄；94、绕线部；941、绕线筒；942、滚轮；95、连接套筒；951、凸键；952、第二o型圈；96、固定盘；97、止动部；98、提手；991、轴承；992、轴承挡圈；

101、电机安装座；1011、连接座；1011a、安装螺纹孔；1011b、安装板；1011c、安装孔；1012、密封盖；1013、安装轴孔；102、电机座；103、电机轴；104、电机壳；105、端盖；

200、第一电池仓。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图3所示，本实施例提供了一种水下潜航器，包括潜航器本体1、尾部推进器5、首部推进器6、尾翼2、充电头3、浮标8、观察窗73、浮力调整装置4以及绕线器9等。其中，

潜航器本体1，如图1所示，包括上壳体11，连接于上壳体11且与上壳体11构成封闭腔室的下壳体12。

尾部推进器5，如图2至图5所示，设有两个且沿潜航器本体1的首尾方向(图1中所示的l1方向)对称分布。所述尾部推进器5包括固设于封闭腔室内的第一电机51，连接于第一电机51输出轴且从潜航器本体1尾部伸出的第一螺旋桨52，以及套设于第一电机51输出轴且固设于潜航器本体1内的第一减震部53，所述第一减震部53的形状与所述潜航器本体1尾部的形状相匹配。

具体的，所述第一电机51的输出轴上套设有轴套，所述轴套的一端穿过所述潜航器本体1的尾部并延伸至所述潜航器本体1的外部，所述第一减震部53设于所述轴套与潜航器本体1的尾部之间。

如图4所示，所述潜航器本体1的尾部呈锥形结构，对应地，所述第一减震部53为沿潜航器本体1的首尾方向开设有呈锥形结构的第一穿设孔534，所述第一减震部53套设于所述轴套外并与所述潜航器本体1的尾部固定连接。通过将形状与潜航器本体1的尾部的形状相匹配的第一减震部53安装在第一电机51的输出轴的轴套上，起到隔震、吸震的作用，可避免第一电机51在运转时因震动而发生位移，并降低第一电机51因此而产生的噪音，延长了第一电机51的使用寿命。

如图5所示，所述第一减震部53包括锥形部531、第一连接部532以及限位部533，所述第一穿设孔534贯穿锥形部531、第一连接部532以及限位部533，所述潜航器本体1的尾部具有与第一连接部532相配合的通孔，所述第一连接部532一端穿过所述通孔并与限位部533连接，另一端与锥形部531的横截面相对较小的一端连接，所述限位部533的外径大于所述通孔的孔径，所述锥形部531的外周与所述潜航器本体1的尾部的内壁相贴合。本实施例中，限位部533的设置可以使第一减震部53稳定地安装于第一电机51的输出轴的轴套上。

本实施例中，所述第一减震部53采用具有弹性的橡胶材料制成，具有弹性的第一减震部53可以减小第一电机52与潜航器本体1之间的震动幅度。

所述第一穿设孔534的孔径略小于所述轴套的外径，以使第一减震部53与第一电机51的输出轴的轴套过盈配合，增加第一减震部53与第一电机51之间的连接稳定性。

首部推进器6，设有两个且沿潜航器本体1的首尾方向(图1中所示的l1方向)对称分布，并设于潜航器本体1的中部。如图3、图6以及图7所示，所述首部推进器6包括设于潜航器本体1内的固定座61，固设于固定座61的第二电机62，以及连接于第二电机62的输出轴且伸出潜航器本体1的第二螺旋桨63，所述第二电机62与固定座61之间设有第二减震部64。第二减震部64由具有弹性的橡胶材料制成，通过设置第二减震部64减小了第二电机62与潜航器本体1之间的震动幅度，进而减小了第二电机62工作时产生的噪音。

本实施例中所述第一电机51为长轴电机，所述第二电机62为短轴电机。所述第一电机51和第二电机62的结构大体相同，下面以长轴电机为例对本申请所述的第一电机51、第二电机62进行详细说明。

如图8-图9所示，所述第一电机51包括带有安装轴孔1013的电机安装座101，一端伸入安装轴孔1013内并与电机安装座101固定连接的电机座102，以及一端贯穿电机座102伸入安装轴孔1013内并与所述电机座102转动连接的电机轴103；所述电机轴103上沿远离电机座102的方向依次设有电机壳104，和与电机壳104卡接的端盖105，所述电机壳104套设于所述电机座102外并夹设于电机座102和端盖105之间。

如图9和图10所示，所述电机安装座101包括连接座1011以及与其一体成型的密封盖1012，所述连接座1011上贯穿设有中心轴线与安装轴孔1013的中心轴线垂直的安装螺纹孔1011a，通过螺钉旋入安装螺纹孔1011a并抵压于电机座102外壁将电机安装座101固接于电机座102。

所述连接座1011的两侧对称设有安装板1011b，每个所述安装板1011b上均设有安装孔1011c。如图9所示，长轴电机的安装板1011b平行于安装轴孔1013的中心轴线设置。如图11所示，短轴电机的安装板1011b垂直于安装轴孔1013的中心轴线设置。

如图3所示，本实施例通过安装孔1011c、螺栓以及螺母将第一电机51电机固定于上壳体11的尾部即可。

如图6所示，所述固定座61包括套设于第二电机62外的套管613，位于套管613两侧的连接柱612，以及与连接柱612通过螺钉连接的卡装板611。所述第二减震部64设于第二电机62的安装板1011b与卡装板611之间，所述第二减震部64上设有连接孔641，通过紧固件依次穿过安装孔1011c、连接孔641并贯穿连接柱612，而后旋入上壳体11上的支撑柱111上，将第二电机62的固接于上壳体11。

所述第二减震部64可以设置若干个，本实施例中，所述第二减震部64设有一个。同时为了提高第二电机62的稳定性，如图6所示，本实施例采用四个紧固件固定第二电机62。

本实施例通过在电机与水下潜航器本体1的连接部位设置减震部件，可以防止电机在运行时产生位移，避免各电机的震动对潜航器本体1的正常运行产生影响，还能达到隔震、降噪的作用。

本实施例中，所述电机安装座101与电机座102的接触面之间设有防水层；所述电机座102与电机轴103相对的内壁面上设有防水层；所述电机壳104与电机座102的接触面之间设有防水层；所述安装轴孔1013和安装螺纹孔1011a的内壁均设有防水层。所述防水层为润滑油脂，通过在上述各个接触面以及内壁设置润滑油脂，有效防止了海水进入电机内部，同时能够防止海水腐蚀电机零部件，并且对电机内各部件起到润滑作用，延长了电机的使用寿命，降低了更换电机的频率，降低了本实施例所述水下潜航器维护成本。

尾翼2，设于潜航器本体1的尾部。如图12至14所示，所述尾翼2包括水平翼板21和导流罩22。上述水平翼板21能插装于潜航器本体1尾部，并且上述水平翼板21上设置有第一螺钉孔212，上述水平翼板21在插接于潜航器本体1尾部后可通过螺钉固定。

上述导流罩22设置有两个，两个导流罩22分别固定于水平翼板21长方度方向的两侧，与潜航器本体1的尾部推进器5对应设置。本发明尾翼2中导流罩22的设置，在保证水下潜航器运行稳定性的基础上还能实现对尾部推进器5的导流，上述水平翼板21插装于潜航器本体1的尾部并与螺钉孔11相配合，使得本实施例所述的尾翼2在拆卸方便的基础上能够更加牢固地固定于潜航器本体1的尾部，上述导流罩22于水平翼板21上的固定设置，结构简单，利用水平翼板21支撑导流罩22，使得导流罩22的固定更加安全可靠。

所述导流罩22与潜航器本体1尾部的尾部推进器5配合设置，上述导流罩22上设置有与尾部推进器5相配合的第二穿设孔222，所述第二穿设孔222为锥形孔，并且上述第二穿设孔222靠近尾部推进器5一端的直径大于远离尾部推进器5一端的直径。上述导流罩22具体结构的设置，提高了本实施例的尾翼2对尾部推进器5的导流效果。

上述导流罩22上设置有卡口221，上述导流罩22能通过卡口221卡固于上述尾部推进器5上。上述卡口221的设置，使得导流罩22在通过水平翼板21支撑的同时通过卡口221固定于尾部推进器5，使得导流罩22的固定更加安全可靠。

具体的，每个导流罩22上设置有两个卡口221，上述两个卡口221位于上述第二穿设孔222靠近尾部推进器5的一侧，上述两个卡口221的连线与所述第二穿设孔222的直径重合并与水平翼板21垂直。所述上壳体11和下壳体12均设有支撑板112，每个所述支撑板112与相应卡口221对应的位置均设有卡凸1121，将卡凸1121卡入相应的卡口221内，使得尾翼2能够更加安装可靠地固定于潜航器本体1上。

上述水平翼板21中部设置有凹槽211，上述凹槽211在安装时用于避让潜航器本体1的尾部的充电头3。上述凹槽211的设置，结构简单，设置方便，使得本实施例的尾翼2更加实用。

所述第一螺钉孔212设置有两个，并且两个第一螺钉孔212相对于水平翼板21长度方向(图12中所示的l2方向)的对称轴对称设置。所述上壳体11和下壳体12的尾部设有第三卡槽13，并在上述凹槽211两侧的潜航器本体1上与第一螺钉孔212对应的位置设有第一过孔121，将水平翼板21夹设于第三卡槽13内，且所述尾翼2靠近下壳体12设置，所述充电头3靠近上壳体11设置。通过螺钉穿过第一过孔121并旋入相应的第一螺钉孔212内，将水平翼板21固定在潜航器本体1上，使得本实施例的尾翼2在潜航器本体1上的固定更加安全可靠，且拆卸方便，便于维修。

充电头3，如图14所示，所述充电头3的一端固定于潜航器本体1内，另一端伸出潜航器本体1并穿过凹槽211设置。

如图15所示，所述充电头3包括电源插接件，充电头座31，以及与充电头座31一端螺纹连接的保护盖32，所述充电头座31连接保护盖32的一端设有腔体，所述充电头座31的另一端设有与所述腔体相通的第三穿设孔311；所述电源插接件穿过第三穿设孔311并伸入所述腔体内，并在所述第三穿设孔311中灌封密封胶层。

本实施例将电源插接件通过第三穿设孔311插入到充电头座31内的腔体内，再通过密封胶层将第三穿设孔311进行密封，密封胶层对电源插接件进行固定和密封，充电头座31的另一端与保护盖32连接，密封性好，防水耐压。本实施例的充电头3密封性好，耐压，解决了电源插接件的防水和耐压性差的问题。

本实施例中第三穿设孔311为沉孔，充电头座31的一端设有外螺纹部，另一端设有连接板34，保护盖32设置有与外螺纹部相配合的螺纹孔。沉孔设计便于密封胶对第三穿设孔311进行填充和密封后的填平处理，外螺纹部与螺纹孔配合连接，起到对充电头座31密封的作用。所述充电头座31与保护盖32的内接触面之间设有第一o型圈33，通过设置第一o型圈33，进一步提高了密封效果。充电头座31通过连接部的螺孔可实现与水下潜航器的连接。所述第一o型圈33可以设置一道或两道，本实施例设置有两道第一o型圈33，充电头座31和保护盖32的接触端面设置有防腐层，防腐层的厚度为0.5～5mm。第一道第一o型圈33的规格为16*1.2mm，第二道第一o型圈33规格为1.6*1.5mm，两道第一o型圈33与保护盖32进行配合连接，进一步保证了充电头3的密封性能。

本实施例所述充电头3可用于对潜航器本体1内的电池进行充电，也可以对浮标8内的电池进行充电。所述连接板34上设有通孔，所述充电头3应用于潜航器本体1上时，充电头3设有充电头座31的一端位于潜航器本体1内，另一端伸出潜航器本体1并与凹槽211配合，通过螺钉将连接板34固定潜航器本体1的尾部即可实现对充电头3的固定。

当需要充电时，只需要旋开保护盖32即可。既实现了拆卸方便又保证了安全性能，而且节省充电线，节约成本。

所述潜航器本体1内设有第一控制单元，至少一个第一电池仓200，以及置于第一电池仓200内且为第一控制单元(图中未示出)充电的电池，所述潜航器本体1外设有浮标8。

如图16-19所示，所述浮标8包括漂浮仓81、第二电池仓82、密封筒83以及控制单元84。上述漂浮仓81呈扁平球形，用于提供浮力使整个浮标8漂浮于水面。上述第二电池仓82呈圆管形，垂直安装于漂浮仓81下部中心位置处，用于盛放电池。上述密封筒83呈圆筒形，包括管部831以及位于管部831一端的端部832，上述密封筒83开口朝下可拆卸的装卡于第二电池仓82下部内侧，用于密封第二电池仓82。上述控制单元84设置于漂浮仓81内，由第二电池仓82内的电池供电，通过无线通信模块与远程主控端无线通信连接，通过通信线缆与潜航器本体1内的第一控制单元通信连接。

上述漂浮仓81的设置能够安全可靠地使本实施例的浮标8漂浮于水面上，上述第二电池仓82于漂浮仓81下部中心位置处的安装，使得本实施例的浮标8的重心下移，结构稳定不易侧翻，上述密封筒83的设置，结构简单，提高了本实施例所述潜航器在水中的安全性和可靠性，上述第二控制单元84于漂浮仓81内的设置，避免了其位于水下时的危险性，上述漂浮仓81扁平球形的设置，在保证漂浮安全性的基础上，使得浮标8随水下潜航器的移动更加灵活。

上述密封筒83的端部832设置有第二过孔8321，上述第二过孔8321用于从第二电池仓82中引出通信电缆。上述第二过孔8321的设置，使得与第二控制单元84相连的通信电缆能够更加安全方便地从第二电池仓82中引出，提高了本实施例所述潜航器的安全性和可靠性。

上述密封筒83的管部831内侧设置有内螺纹8311。上述内螺纹8311的设置，使得与浮标8相配合的绕线器9可以通过上述内螺纹8311固定于上述浮标8上，使得绕线器9能以上述密封筒83为轴收放通信电缆。上述内螺纹8311的设置，结构简单，功能可靠。

上述密封筒83的管部831外侧设置有环形槽8312，上述环形槽8312内设置有环形密封圈，上述密封筒83通过环形密封圈卡装于第二电池仓82下部内侧。上述环形槽8312配合环形密封圈的设置，使得上述密封筒83对上述第二电池仓82的密封更加可靠。

上述密封筒83的管部831外侧设置有第二螺钉孔8313，上述第二电池仓82上设置有与第二螺钉孔8313相配合的第四穿设孔821。在具体安装时，先将密封筒83通过环形密封圈密封于第二电池仓82下部内侧，然后将螺钉穿过上述第四穿设孔821安装于上述第二螺钉孔8313内，在此过程中，螺钉起到固定限位的作用。上述第二螺钉孔8313与第四穿设孔821的配合设置，使得上述密封筒83可以更加安全可靠地密封于第二电池仓82下部内侧。

具体的，上述第二螺钉孔8313设置有两个，两个第二螺钉孔8313的连线与密封筒83的管部831的直径重合。上述两个第二螺钉孔8313的设置，与两个第四穿设孔821配合，将密封筒83更加安全可靠地固定于第二电池仓82下部内侧。

上述密封筒83的管部831设置有线缆孔8314，上述第二电池仓82上设置有与线缆孔8314相配合的u形槽822。从上述第二过孔8321中引出的通信电缆能够依次通过线缆孔8314和u形槽822从浮标8中导出。上述u形槽822与线缆孔8314相配合，避免了将通信电缆从密封筒83内导出时与第二电池仓82侧壁发生干涉。

上述漂浮仓81包括上盖811、密封垫圈813以及下盖812。上述上盖811通过密封垫圈813固定安装于下盖812上，共同组合成能够容纳第二控制单元84的漂浮仓81，上述第二电池仓82垂直安装于上述下盖812外侧。并且，上述上盖811上设置有浮标充电头以及防水天线接口，所述浮标充电头与尾翼2附近装的充电头3的结构相同，具体参照充电头3，外接电源通过所述浮标充电头为第二电池仓8内的电池充电。上述漂浮仓81具体结构的设置，结构简单，密封防水性能好。

如图19所示，上述浮标8漂浮于水面上，浮标8内的通过通信电缆与潜于水下的潜航器本体1的第一控制单元连接。所述通信电缆通过绕线器9进行收放。

如图20-图26所示，所述绕线器9包括底座91，可拆卸安装于所述底座91上的支撑部92，可拆卸安装于所述支撑部92上的摇柄93和绕线部94，以及连接套筒95，所述连接套筒95一端穿过所述支撑部92并与绕线部94可拆卸连接，另一端与所述摇柄93可拆卸连接，所述连接套筒95上邻近所述支撑部92设置有固定盘96，所述固定盘96的一侧设置有可与所述固定盘96抵接以限制所述绕线部94转动的止动部97。

本实施例的绕线器9中，固定盘96的一侧设置止动部97，当绕线完成后，控制止动部97与固定盘96相抵接，随即限制连接套筒95转动，进而固定住与连接套筒95连接的绕线部94。与现有技术相比，本实施例的绕线器9的制动方便、结构简单，由于各部件之间采用可拆卸的方式连接，其拆卸之后方便携带，而且组装方便，整个装置的体积较小，为水下无人机的深水潜水提供便利。

所述止动部97为螺栓，所述支撑部92上设置有供所述螺栓穿过的螺纹孔，所述止动部97可旋入所述螺纹孔中并穿过所述螺纹孔与所述固定盘96抵接以固定所述固定盘96。止动部97旋入螺旋孔中拧紧后即可紧紧抵住固定盘96的一侧面，从而防止绕线部94跟随固定盘96与连接套筒95一起转动。

本实施例中，所述支撑部92的上端还设置有提手98，具体地，提手98的一端与所述支撑部92的上端连接，另一端朝向远离所述摇柄93的方向延伸，从而使提手98更靠近绕线器9的重心位置，方便提取绕线器9。

所述绕线部94包括绕线筒941和浮标8，所述绕线筒941一端与所述连接套筒95可拆卸连接，另一端与所述浮标8可拆卸连接，所述浮标8的下方设置有滚轮942。其中，绕线筒941上具有一插线孔，电缆线插入该插线孔中固定好之后，通过摇柄93控制绕线筒941转动，从而将电缆线绕在绕线筒941上，设置在绕线筒941一端的浮标8对绕线筒941上的电缆线起限位作用，浮标8下方的滚轮942以方便支撑浮标8，另一方面可以辅助浮标8滚动以协助绕线。

本实施例中，绕线筒941与浮标8螺纹连接。也可以设计为卡接。

本实施例中，所述连接套筒95外设置有沿其长度方向延伸的凸键951，所述绕线筒941的内壁设置有与所述凸键951相配合的第一键槽，所述凸键951插入至所述第一键槽中以连接所述连接套筒95与所述绕线筒941。

所述绕线器9还包括第二o型圈952，所述连接套筒95靠近所述绕线筒941的一端设置有安装环形槽，所述第二o型圈952具有相对的第一端和第二端，所述第一端安装于所述安装环形槽内，所述第二端延伸至凸出所述连接套筒95，所述第二端的外径大于所述绕线筒941的内径。凸键951与第一键槽对齐后，将连接套筒95插入至绕线筒941中，通过挤压第二o型圈952使绕线筒941与连接套筒95连接，绕线筒941与连接套筒95连接后，需要很大的外力才能将绕线筒941与连接套筒95分离。本实施例在连接套筒95上设置第二o型圈952，进一步加强了绕线筒941与连接套筒95之间的连接稳定性。

所述凸键951远离所述绕线筒941的一端延伸至所述连接套筒95与所述固定盘96连接的位置，且所述固定盘96与所述连接套筒95相配合的内孔的孔壁上设置有与所述凸键951相配合的第二键槽。凸键951与第二键槽对齐以提高固定盘96与连接套筒95之间的连接稳定性。

在其他的实施例中，连接套筒95还可以直接与绕线筒941、固定盘96螺纹连接。

所述底座91上设置有位于所述浮标8下方的安装支座911，所述安装支座911具有安装所述滚轮942的安装槽，所述滚轮942沿其轴向开设有轴孔，两个所述滚轮942分别通过穿过其轴孔的转轴安装于所述安装槽中。本实施例中，所述安装槽的相对的两个侧壁上分别间隔设置有两个通孔，转轴的两端分别安装于两个通孔中并与所述安装槽转动连接。

其中，安装支座911可以与底座91通过螺栓连接，也可以与底座91一体成型。所述轴孔与所述转轴之间还安装有辅助轴承，以使滚轮942的转动更为顺畅。所述转轴的两端分别设置用于限制所述转轴脱离所述安装槽的挡块，所述挡块与所述转轴的端部螺纹旋接。

在其他实施例中，滚轮942还可以通过固定螺栓安装在安装槽中，安装时，固定螺栓的螺柱依次穿过一个侧壁上的通孔、一个滚轮942的轴孔以及另一侧壁上的相对应的通孔，并通过螺母锁紧。其中，另一侧壁上的通孔也可以设计成上端开口的槽型结构。

所述摇柄93与所述连接套筒95的连接端的横截面为矩形结构，对应地，所述连接套筒95远离所述绕线部94的一端开设有矩形孔，所述连接端插入至所述矩形孔中以连接所述摇柄93与所述绕线部94。本实施例中，连接端的横截面不限于矩形结构，其为非圆形结构即可，摇柄93插入其中时与连接套筒95之间不会发生相对转动。

优选地，摇柄93的连接端的横截面为方形结构，对应地，所述连接套筒95远离所述绕线部94的一端开设有方形孔，采用方形结构设计方便摇动摇柄93时的力度控制。

所述支撑部92与所述连接套筒95之间设置有轴承991和位于所述轴承991一侧的轴承挡圈992，所述轴承挡圈992的内周嵌入所述连接套筒95内，和/或所述轴承挡圈992的外周嵌入所述连接套筒95内。本实施例通过在支撑部92与连接套筒95之间设置轴承991，以使连接套筒95相对支撑部92转动时更顺畅；连接套筒95相对支撑部92转动时，轴承挡圈992可以防止轴承991脱落。

所述支撑部92包括支撑部本体921和位于其下端的第二连接部922，所述第二连接部922的横截面为t型结构，对应地，所述底座91上开设有与所述第二连接部922相配合的t型插槽912，所述第二连接部922插入至所述t型插槽912中并通过螺栓紧固，以防止绕线过程中支撑部92与底座91之间发生松动现象。

所述连接部922包括与所述支撑部本体921处于同一平面的第二连接部本体9221，和位于所述第二连接部本体9221上且朝向所述绕线部94凸设的连接凸部9222，对应地，所述t型插槽912包括与所述第二连接部本体9221相配合的插槽本体9121，和与所述插槽本体9121相连通且朝向所述绕线部94凸设的插槽凸部9122。本实施例的连接部922采用该结构设计，使得支撑部92的稳定性更高。

在其他实施例中，为进一步提高支撑部92的稳定性，也可以在第二连接部本体9221的一侧或者两侧设置更多的连接凸部9222，具体依据绕线器9的大小而定。

本实施例中，还可以在底座91与支撑部92的连接位置处设置加强筋板(图中未示出)，以增加支撑部92与底座91之间的结构稳定性。

本发明中的绕线器9采用分体结构设计，各部件之间均可拆卸，拆卸后方便携带，且维护成本底。本发明的绕线器9的体积大小可以设计成适用于水下无人机，为水下无人机的深水潜水提供便利。

所述浮力调整装置4设于下壳体12的外部的中间位置，如图27和图1所示，所述浮力调整装置4包括与下壳体12形成放置腔室41的流线舵型的外壳42，以及置于所述放置腔室41内的重量调节块43。

由于水下潜航器的重量固定，在不同密度的水域受到的浮力不一样，难以达到“零浮力”的要求，即水下潜航器的重量与浮力不相等，如果不能达到零浮力，会使水下潜航器更难达到自稳状态，对在水中的悬停产生影响。本实施例的浮力调整装置4采用流线舵型的外壳42，水中阻力小，通过在不同密度的水域中进行实验，计算出水下潜航器达到“零浮力”要求所需补的差重，通过重量调节块43调节浮力调整装置4为所需的差重，使重力与浮力平衡。本实施例中通过在放置腔室41内防止不同质量的重量调节块43，从而改变、水下潜航器的重量与浮力，使其达到“零浮力”要求，解决了不同水域中由于密度不同产生浮力不同对水下潜航器造成的动能损耗；重量调节块43设置在放置腔室41中，避免了因水下潜航器运动过程中影响到水下潜航器的姿态与稳定性；本发明的浮力调整装置4结构合理，通过重量调节块43调节水下潜航器的重量，使其达到“零浮力”要求，避免水下潜航器因浮力造成的动能损耗。

本实施例中的第五穿设孔422为台阶孔，固定件为不锈钢螺栓，重量调节块43为金属块，金属块选自铅块、铁块、铜块中的一种或至少两种的组合。台阶孔既可以使固定件穿过，又能使得固定件的头部隐藏在台阶孔中，不影响外观，固定件为不锈钢螺栓，可降低海水对螺栓的腐蚀，金属块的密度较大，容易调节浮力调整装置4的重量。

放置腔室41中设置有与第五穿设孔422连通的螺母柱421，固定件穿过依次穿过第五穿设孔422、螺母柱421与下壳体12连接。

外壳42的表面设置有防腐涂料层，防腐层的厚度为2～6mm，例如2mm、3mm、4mm、5mm或6mm等。由于海水的腐蚀性较强，对浮力调整装置4造成一定的影响，通过在外壳42的表面设置防腐涂料避免了海水的腐蚀。

如图2所示，所述水下潜航器还包括置于封闭腔室内且沿着潜航器本体1的首尾方向分布的电路仓7，所述电路仓7包括卡设于封闭腔室内控制舱壳体71，固设于控制舱壳体71尾部的电路仓堵头72，以及固设于控制仓壳体71首部且伸出封闭腔室的观察窗73，所述控制舱壳体71、电路仓堵头72以及观察窗73形成密封室，所述密封室内正对观察窗73的位置设有连接于第一控制单元的相机，所述第一控制单元设于所述密封室内。

如图28-图30所示，所述观察窗73包括透镜731、过渡环732和遮光罩733，所述透镜731能够进入所述过渡环732内部并与所述过渡环732固定连接，所述遮光罩733套接在所述过渡环732上且能够将所述透镜731包覆。

相比于现有技术中的观察窗73采用pc塑料作为观察介质，pc塑料的耐水解稳定性差、耐有机化学品性和耐刮痕性能差，在水下潜航器的飞行过程中，很容易受到水中化学物质的侵蚀和水中障碍物的剐蹭，本实施例通过选择采用透镜731作为观测介质，不仅能够具有良好的耐腐蚀性和耐刮痕性能，从而增加了观察窗73的使用寿命，且摄像机透过透镜731拍摄的水下环境的画质更好；通过将透镜731固定连接在过渡环732的内部，提高了观察窗73整体的密封性能，且通过套接在过渡环732上的遮光罩733将透镜731包覆从而对透镜731进行了有效地防护，防止透镜731在无人机遇到撞击时被损伤，且有利于进一步提高了观察窗73的密封性能。

透镜731采用光学玻璃制成，光学玻璃具有高清晰度和高透明度，有利于提高水下拍摄画面的质量。为了防止长期置于海水中的透镜731被海水腐蚀，透镜731表面采用镀膜处理，具体的，透镜731的外表面上设置有防腐蚀膜，防腐蚀膜能够有效地提高透镜731的使用寿命，防腐蚀膜的设置方式既可以采用镀膜，也可以采用贴膜，相对于贴膜，采用镀膜能够使防腐蚀膜与透镜731外表面结合强度更高，且防止由于海水的腐蚀作用，贴膜的粘性很容易降低，从而使贴膜与透镜731的接触面不服帖，因此在本实施例中采用在透镜731的外表面上镀防腐蚀膜的方法。

过渡环732表面采用硬质阳极氧化处理形成硬质阳极氧化处理层。采用硬质阳极氧化处理有利于提高过渡环732的耐蚀性、耐压性、耐磨性、耐候性及绝缘性等，尤其对于工作环境在水下的无人机来说，硬质阳极氧化处理能够有效地提高过渡环732承受水中高压的能力以及防止过渡环732被海水中的物质腐蚀，从而延长过渡环732的使用寿命。如图4和图5所示，过渡环732整体呈纺锤形，过渡环732包括同轴心线设置的过渡环本体7321和卡接部7322，卡接部7322为凸设在过渡环本体7321某一端面上的环状结构。将过渡环732设置为纺锤形，过渡环732的外表面呈流线型，流线型设计符合流体力学原理，有利于降低水下潜航器在水下运动时受到的阻力。

为了将透镜731快速安装至过渡环732内部，将透镜731与过渡环732卡接，在卡接部7322内表面设置有第一卡槽7322b，第一卡槽7322b内设置有o型密封圈，第一卡槽7322b的宽度与透镜731的边缘厚度相等，透镜731能够卡入第一卡槽7322b后与o型密封圈抵接，从而提高透镜731和过渡环732的密封性能。相较于现有技术中采用胶装或者采用螺栓连接的方式将pc塑料窗安装至水下潜航器上，本实施例所提供的卡接有利于减少安装所需时间，且能够提高观察窗73整体的密封性。

过渡环732安装透镜731的一部套接有一遮光罩733，遮光罩733能够有效地防护透镜731，避免且被水中的障碍物划伤，如图6所示，遮光罩733为环状结构，为了降低水下潜航器在飞行过程中遮光罩733受到的阻力，将遮光罩733外表面设计成流线型。在本实施例中，过渡环732和遮光罩733采用卡接，过渡环732外表面上设置有第二卡槽7322a，对应的，遮光罩733内表面上凸设有卡板7331，卡板7331能够卡入第二卡槽7322a内，卡板7331可以为沿遮光罩733内表面环形阵列设置的多个板状结构，也可以为沿遮光罩733内表面周向设置的环状结构，相较于环形阵列设置的多个板状结构，将卡板7331直接设置为环状结构有利于降低加工难度，提高连接强度。当然在其他实施例中，过渡环732和遮光罩733也可以采用螺纹连接，相比于卡接，螺纹连接的安装时间相对较长，故在本实施例中过渡环732和遮光罩733之间选择卡接连接。

在组装观察窗73时，首先将透镜731压入过渡环732内部，然后通过按压遮光罩733将遮光罩733与过渡环732卡接，整个组装过程操作简单，时间短。

观察窗73在使用时需要整体安装至水下潜航器上，为了将过渡环732与潜航器主仓的主体管密封，在过渡环本体7321远离卡接部7322的端部设置有不少于一条的o型槽7323，通过在o型槽7323设置密封件能够良好的密封效果，o型槽7323的数量可以根据实际密封要求具体设定。在本实施例中，o型槽7323的数量为两条，两条o型槽7323平行设置。

如图31所示，本实施例所述的第一控制单元包括姿态控制模块、角度pid控制器以及角速度pid控制器。上述姿态控制模块用于检测计算水下潜航器的当前姿态的当前角度数据以及当前角速度数据(以水下潜航器的roll，pitch，yaw三个角度数值变量为基准)。上述角度pid控制器具体用于根据目标姿态(水下潜航器所要达到的姿态)的目标角度数据与当前角度数据的差值求解得到并输出对应的控制角速度数据。上述角速度pid控制器具体用于根据控制角速度数据与当前角速度数据的差值求解得到并向姿态控制模块输出对应的控制信号。上述姿态控制模拟接收到上述控制信号后，根据控制信号控制水下潜航器做出相应的动作。最终，当目标角度数据与当前角度数据相等，并且控制角速度数据与当前角速度数据时，水下潜航器从当前姿态变换为目标姿态。具体的，上述角度pid控制器与角速度pid控制器为本领域常规的pid控制器单元，其具体结构和工作原理在些不再赘述。

本发明中，串联的角度pid控制器与角速度pid控制器的配合设置，使得水下潜航器在复杂多变的水下潜行时，其姿态能够保持稳定，有效保证了水下潜航器水下潜航任务的进行，并且，在水上控制端控制水下潜航器做出指定姿态的移动时，水下潜航器能够平稳、准确高效地完成姿态的变换。

具体的，本实施方式的第一控制单元还包括第一加法器。上述第一加法器用于接收控制端所发出的目标姿态的目标角度数据以及姿态控制模块所检测到的当前角度数据，将目标角度数据与当前角度数据求差得到角度数据差值，并将上述角度数据差值输出给上述角度pid控制器，上述角度pid控制器根据角度数据差值求解得到并输出对应的控制角速度数据。上述第一加法器的设置，结构简单，具体运行准确可靠。

更为具体的，本实施例的第一控制单元还包括第二加法器。上述第二加法器用于接收角度pid控制器所发出的控制角速度数据以及姿态控制模块所检测到的当前角速度数据，将控制角速度数据与当前角速度数据求差得到角速度数据差值，并将所述角速度数据差值输出给上述角速度pid控制器，上述角速度pid控制器根据角速度数据差值计算求解得到对应的控制控制信号。上述第二加法器的设置，结构简单，具体运行准确可靠。

上述第一加法器与第二加法器为本领域中常规的加法器部件，其具体结构与工作原理在此不再赘述。

上述第一控制单元用于控制水下潜航器保持一个静止姿态的稳态或者从一个静止姿态调整到另一个静止姿态。上述保持一个静止姿态时，使得水下潜航器更加适应于水下多变的环境，上述从一个静止姿态调整到另一个静止姿态使得水下潜航器的姿态切换更加稳定可靠。

上述目标角度数据为水上控制端对水下潜航器所发出的控制指令。上述设置，使得操作人员对本发明第一控制单元的控制更加简单方便，安全可靠。

本实施例中，所述姿态控制模块根据角速度pid控制器输出的控制信号，对两个第一电机51以及两个第二电机62进行动力分配，以使水下潜航器达到上述目标姿态。具体的，例如，当四个电机呈矩形设置时，通过设置水下潜航器左右两侧推动电机驱动方向相反，从而完成yaw角度数值的调整。上述两个第一电机51以及两个第二电机62设置，与本实施例所述的第一控制单元相配合，使得本实施例所述的水下潜航器姿态调整更加简单可靠，安全高效。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。