多功能可放线水下航行器及其放线机构的制作方法

本实用新型涉及一种多功能可放线水下航行器及其放线机构。

背景技术：

现在最常用的航行器控制方法是通过线缆进行有线控制，但线缆需由岸上进行线盘放线或者干脆没有收发线缆的装置，对使用及控制都造成一定困难，尤其是线缆长度一开始就过长而水面有漂浮物，过长的线缆很可能会导致线缆缠绕在船体结构、海上漂浮物或者水下障碍等之上，致使航行器航行不便，给下一步控制甚至回收都带来麻烦。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供多功能可放线水下航行器及其放线机构，可以避免背景技术中所出现的问题，在水下航行器内部设置放线机构，根据具体情况调整线缆的长度，便于航行器航行。

为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种多功能可放线水下航行器的放线机构，包括固定在水下航行器外壳内的转轴，所述转轴上套设有滚筒，所述滚筒上设有两个挡板，两个挡板将所述滚筒沿轴向分隔为依次排列的第一段、第二段和第三段；

所述滚筒的第一段外表面配置有齿轮结构，所述齿轮结构上方设有啮合抓手，所述啮合抓手为长杆结构，其一端设有与所述齿轮结构配合的卡齿，所述啮合抓手的中段与水下航行器外壳相铰接；

所述啮合抓手通过连杆依次与舵机上的传动部件和电动机相连，所述舵机设置在水下航行器外壳上。

优选的，所述滚筒的第三段外部设有护套，所述护套能够防止滚筒从转轴上滑落，水下航行器外壳对应所述护套处设有开口，所述护套与所述开口过盈配合。

优选的，所述护套采用柔性材料制成，优选为高弹橡胶，能够有效的封堵住开口，防止水进入水下航行器外壳的内部。

优选的，所述护套上设有至少一个把手，当有需要时，可以将护套取下人工旋转所述滚筒实现手工收线。

优选的，所述滚筒的第二段外表面配置有防滑结构，用于缠绕线缆，优选的，所述滚筒的第二段外表面设置有软橡胶材料，所述软橡胶材料的外表面配置有若干颗粒状凸起，用于增加线缆与滚筒之间的摩擦力。

本实用新型还提供了一种多功能可放线水下航行器，包括水下航行器外壳和所述的放线机构，所述放线机构设置在所述水下航行器外壳的内部；还包括设置在水下航行器外壳上的动力机构、浮力材料、电源模块、传感器组件和处理器，所述处理器分别与动力机构、电源模块、放线机构的舵机和传感器组件电连接。

优选的，所述传感器组件包括多个间隔设置在所述水下航行器外壳上的距离传感器，多个所述距离传感器通过处理器与所述放线机构通信连接；所述距离传感器感测位置信号并通过缆线传输至处理器，处理器根据所述位置信号发送控制信号至放线机构。

优选的，所述距离传感器为超声波测距仪。

优选的，所述水下航行器外壳包括头部、中段和尾部，所述动力机构包括两个设置在水下航行器外壳头部的浮潜螺旋桨，两个所述浮潜螺旋桨在竖直方向上配置为重叠设置；所述动力机构还包括两个对称设置在所述水下航行器外壳中段的推进螺旋桨和两个对称设置在所述水下航行器外壳尾部的平衡螺旋桨，所述浮潜螺旋桨、推进螺旋桨和平衡螺旋桨分别通过控制线与所述处理器电连接。

优选的，所述电源模块包括至少一块太阳能电池板、蓄电池和逆变器，所述处理器包括太阳能充放电控制器，所述太阳能电池板电池板通过充放电控制器与蓄电池连接，充放电控制器与逆变器电连接，采用太阳能光伏发电系统能够保证长时间水下航行的电力需求。

优选的，所述传感器组件还包括加速度传感器、陀螺仪、温度传感器、光学传感器中的至少一种。

本实用新型具有如下优点或有益效果：

1)本实用新型提供的一种多功能可放线水下航行器的放线机构，能够根据实际情况调整线缆的长度，便于航行器航行，避免在航行器航行过程中发生缠绕现象，当到达预定地点，可以释放线缆，变成长线状态，结构简单，操作便捷；

2)本实用新型提供的一种多功能可放线水下航行器，能够在水下完成进退、转向、俯仰、横摇、悬停、垂直升降多自由度的运动，配合可收放线的放线机构，能够提高多功能可放线水下航行器在操作上的灵活性与机动性；

3)本实用新型提供的一种多功能可放线水下航行器，采用太阳能光伏发电系统能够保证长时间水下航行的电力需求；

4)本实用新型提供的一种多功能可放线水下航行器，通过在水下航行器外壳上设置多个距离传感器，能够有效检测到水面和水下的杂物，方向性好，强度易于控制，能够远距离无接触操控。

附图说明

图1为本实用新型所提供的多功能可放线水下航行器的放线机构示意图；

图2为本实用新型所提供的多功能可放线水下航行器示意图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

实施例1

如图1所示，一种多功能可放线水下航行器的放线机构，包括固定在水下航行器外壳内的转轴1，所述转轴1上套设有滚筒2，所述滚筒2与所述转轴1间隙配合，所述滚筒2上安装转动电机，通过处理器控制可实现滚筒2相对于转轴1正转或者反转从而实现收线和放线的功能；所述滚筒2上设有两个挡板3，两个挡板3将所述滚筒2沿轴向分隔为依次排列的三段，所述滚筒2的第一段外表面配置有齿轮结构，所述齿轮结构上方设有啮合抓手4，所述啮合抓手4为长杆结构，所述啮合抓手4一端设有与所述滚筒2表面齿轮结构相适配的卡齿，所述啮合抓手4的长杆结构中段与水下航行器外壳铰接形成杠杆，所述啮合抓手4的另一端与连杆7铰接；

水下航行器外壳上还设有舵机，所述舵机包括电动机5和传动部件6，所述啮合抓手4通过连杆7依次连接传动部件6和电动机5；当需要放线或者收线操作时，处理器发送控制信号控制电动机5运动，带动传动部件6、连杆7和啮合抓手4运动，此时啮合抓手4与滚筒2分离，处理器发送控制信号至控制滚筒2的转动电机转动实现收线和放线操作；当收线和放线操作完成后，处理器发送控制信号控制电动机5运动，带动传动部件6、连杆7和啮合抓手4运动，此时啮合抓手4与滚筒2啮合，处理器发送控制信号至控制滚筒2的转动电机，使得滚筒2停止转动。

所述滚筒2的第三段外部设有护套8，所述护套8能够防止滚筒2从转轴1上滑落，水下航行器外壳对应所述护套8处设有开口，所述护套8与所述开口过盈配合；所述护套8配置为柔性材料，优选为高弹橡胶，能够有效的封堵住开口，防止水进入水下航行器外壳的内部；所述护套8上设有一个把手，当有需要时，可以将护套8取下人工旋转滚筒2实现手工收线。

所述滚筒2的第二段外表面配置有防滑结构，用于缠绕线缆，所述滚筒2的第二段外表面设置有软橡胶材料，所述软橡胶材料的外表面配置有若干颗粒状凸起，用于增加线缆与滚筒之间的摩擦力。

实施例2

如图2所示，本实用新型还提供了一种多功能可放线水下航行器，包括水下航行器外壳和所述的放线机构，所述放线机构设置在所述水下航行器外壳的内部，所述多功能可放线水下航行器还包括设置在水下航行器外壳上的动力机构、浮力材料、电源模块、传感器组件和处理器，所述处理器分别与动力机构、电源模块、放线机构的舵机、滚筒上的转动电机和传感器组件电连接，所述传感器组件包括多个间隔设置在所述水下航行器外壳上的距离传感器，所述距离传感器为超声波测距仪，所述距离传感器感测位置信号并通过缆线传输至处理器，处理器根据所述位置信号发送控制信号至放线机构；

所述传感器组件还包括加速度传感器、陀螺仪、温度传感器、光学传感器中的至少一种，用于保证多功能可放线水下航行器的水下航行质量。

所述水下航行器外壳包括头部、中段和尾部，所述动力机构包括两个设置在水下航行器外壳头部的浮潜螺旋桨9.1，两个所述浮潜螺旋桨9.1在竖直方向上配置为重叠设置；所述动力机构还包括两个对称设置在所述水下航行器外壳中段的推进螺旋桨9.2和两个对称设置在所述水下航行器外壳尾部的平衡螺旋桨9.3，所述浮潜螺旋桨9.1、推进螺旋桨9.2和平衡螺旋桨9.3分别通过控制线与所述处理器电连接，能完成进退、转向、俯仰、横摇、悬停、垂直升降多自由度的运动，同时水下航行器外壳的尾部仿生鲨鱼的鳍和尾部，使得航行时受到的阻力大大变小，实现多功能可放线水下航行器在操作上的灵活性与机动性。

所述电源模块包括至少一块太阳能电池板、蓄电池和逆变器，所述处理器包括太阳能充放电控制器，所述太阳能电池板电池板通过充放电控制器与蓄电池连接，充放电控制器还与逆变器电连接，采用太阳能光伏发电系统能够保证长时间水下航行的电力需求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。