一种三体构型的长期定点观测型水下机器人的制作方法与工艺

文档序号:12649346阅读:来源:国知局
一种三体构型的长期定点观测型水下机器人的制作方法与工艺

技术特征:
1.一种三体构型的长期定点观测型水下机器人,其特征在于:包括主体和分别设置于主体两侧的两个附体(15),所述主体包括依次连接的推进段(3)、艉部浮力调节段(5)、主体电池舱段(17)、电子舱段(16)、艏部浮力调节段(14)及观测载荷段(12),其中观测载荷段(12)采用开放式框架结构,所述观测载荷段(12)搭载海洋水文数据观测用的传感设备,所述推进段(3)采用局部密闭的开放式结构,所述艉部浮力调节段(5)、主体电池舱段(17)、电子舱段(16)及艏部浮力调节段(14)设置于全密封主体耐压舱内,所述全密封主体耐压舱的外侧顶部设有卫星天线(6);通过艏部浮力调节段(14)和艉部浮力调节段(5)双向浮力调节,实现水下机器人运动姿态调整和定点悬停;所述两个附体(15)结构相同,均包括附体电池组(26)和附体推进器(18),其中附体电池组(26)设置于全密封附体耐压舱内,所述附体推进器(18)设置于全密封附体耐压舱的艉部;所述艉部浮力调节段(5)和艏部浮力调节段(14)结构相同,均包括液压缸(35)、海水调节缸(36)及液压系统,其中液压缸(35)的小活塞一侧通过输出杆与海水调节缸(36)的大活塞连接,所述海水调节缸(36)上设有与海水连通的出入水口(37),所述液压缸(35)与液压系统连接,所述液压系统驱动液压缸(35)的小活塞进行往复运动,并带动海水调节缸(36)的大活塞往复运动,从而使海水调节缸(36)通过出入水口(37)吸排海水,进而实现水下机器人浮力调节。2.按权利要求1所述的三体构型的长期定点观测型水下机器人,其特征在于:所述液压缸(35)的小活塞另一侧输出杆的端部设有位移传感器(34),所述艉部浮力调节段(5)和艏部浮力调节段(14)的全密封主体耐压舱上均设有检查盖,所述艏部浮力调节段(14)的前端设有前球壳,所述艉部浮力调节段(5)的后端有后球壳。3.按权利要求1所述的三体构型的长期定点观测型水下机器人,其特征在于:所述液压系统包括直流电机(38)、液压泵(27)、单向阀(28)、溢流阀(29)、换向阀(30)、液控单向阀(31)、单向调速阀(32)及压力传感器(33),其中液压泵(27)为两台、并分别与一个直流电机(38)连接,两台液压泵(27)并联后通过吸水供油管路和排水供油管路分别与液压缸(35)的两端腔室连接,所述吸水供油管路和排水供油管路上均设有液控单向阀(31)和换向阀(30),所述单向调速阀(32)设置于吸水供油管路上,两台液压泵(27)的输出端均设有一个单向阀(28),两台液压泵(27)通过回油管路和溢流阀(29)与油箱连接,所述压力传感器(33)设置于两台液压泵(27)并联后的供油管路上,用于检测液压系统的总供油压力。4.按权利要求1所述的三体构型的长期定点观测型水下机器人,其特征在于:所述观测载荷段(12)搭载的海洋水文数据观测用的传感设备包括温盐深传感器(8)、叶绿素传感器(9)、声学流速剖面仪(10)、溶解氧传感器(24)及浊度计(25),所述观测载荷段(12)还安装有艏部止荡环(11)、应急抛载装置(20)及用于自动回收的抛绳器,其中艏部止荡环(11)和应急抛载装置(20)分别设置于观测载荷段(12)的顶部及底部,所述观测载荷段(12)的开放式框架结构内填充有浮力材料。5.按权利要求1所述的三体构型的长期定点观测型水下机器人,其特征在于:所述电子舱段(16)内安装有控制计算机(22)及控制模块,所述电子舱段(16)的外部和前端分别安装有起吊组件(7)和进水自沉装置,在水下机器人无法回收时,启动进水自沉装置,全密封主体耐压舱内进水自毁下沉。6.按权利要求5所述的三体构型的长期定点观测型水下机器人,其特征在于:所述进水自沉装置为火工品。7.按权利要求1所述的三体构型的长期定点观测型水下机器人,其特征在于:所述主体电池舱段(17)装载电池组、电池管理单元和电源模块,其中电池组悬挂在全密封耐压舱内部左右两侧的滑轨上,所述卫星天线(6)设置于主体电池舱段(17)的外侧顶部。8.按权利要求1所述的三体构型的长期定点观测型水下机器人,其特征在于:所述的推进段(3)包括壳体及安装在壳体上的浮力材料、主体推进器(1)、电机驱动单元、升降舵(19)、方向舵(2)、舵机、应急抛载装置(20)及水声通信机(4),所述推进段(3)的壳体前部为开放式框架,安装水声通信机(4)和抛载装置(20),并在开放式框架空隙部位安装浮力材料,所述升降舵(19)水平设置,所述方向舵(2)与升降舵(19)垂直交叉设置,所述升降舵(19)和方向舵(2)与舵机连接,所述舵机与电机驱动单元连接,所述主体推进器(1)设置于壳体的艉部。9.按权利要求4或8所述的三体构型的长期定点观测型水下机器人,其特征在于:所述应急抛载装置(20)包括两块电磁铁和一块压铁,其中两块电磁铁通电产生磁性,两块电磁铁通过磁性力吸引压铁,使水下机器人产生零浮力,使水下机器人在水下正常工作;当水下机器人出现紧急状况时,使两块电磁铁失电,电磁铁磁性消失,压铁通过重力作用下沉,水下机器人产生正浮力浮至水面。
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