一种用于波浪滑翔器的桨舵系统的制作方法

本发明涉及波浪滑翔器，特别是涉及一种用于波浪滑翔器的桨舵系统。

背景技术：

1、波浪滑翔器是一种利用波浪能作为主驱动力、采用太阳能发电的自主航行无人水面船，具有卫星通信、全球定位、自主导航和位置保持功能，能够实现大尺度、远距离的海表水文及海面气象等环境参数的走航测量设备。

2、现有的波浪滑翔器中，其推进桨位置固定，无法设计过大的舵面积，以致影响操纵性，在推进器开启的情况下，仅能提供与航向一致的推进力，推进效率低，推进性能差。在推进桨不动作时，因桨叶迎流面的存在，增大了水阻力，推进性能差。而且由于推进桨的动力装置与桨叶之间采用刚性联轴器连接，无法避免过载时对传动系统造成的破坏。在运行过程中，需要对波浪滑翔器的航向进行精准控制，然而现有的波浪滑翔器的桨舵系统在使用时常常出现航向控制发生误差的情况。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于波浪滑翔器的桨舵系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够提升推进效率与性能，避免过载时给系统造成不可逆的损害，并且能够对航向精准控制。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种用于波浪滑翔器的桨舵系统，包括舵机系统、推进桨和随动舵；所述舵机系统包括壳体以及设置于所述壳体内的直线电机、齿轮、齿条、极限位置开关、霍尔传感器、线位移传感器和控制系统；

4、所述直线电机的输出端与所述齿条连接，用于驱动所述齿条直线移动，所述齿轮转动设置于所述壳体内并与所述齿条啮合连接，所述壳体内与所述齿条运动行程的两个极限位置对应处分别设有一个所述极限位置开关，所述线位移传感器用于实时采集所述齿条的位置信息，所述齿轮通过磁性联轴器与所述随动舵传动连接，多个所述霍尔传感器沿周向均匀分布于所述齿轮外侧，各所述霍尔传感器与设置于所述随动舵上的感应磁铁配合以测量所述随动舵的位置信息；

5、所述推进桨包括无刷电机和折叠桨叶，所述无刷电机安装于所述随动舵上，所述无刷电机的输出端通过磁性联轴器与所述折叠桨叶传动连接，所述无刷电机在不动作时，所述折叠桨叶在水流的作用下向水流的反方向折叠，所述无刷电机动作时，所述折叠桨叶在升力和惯性的共同作用下展开提供推进力；

6、所述直线电机、各所述极限位置开关、各所述霍尔传感器、所述线位移传感器和所述无刷电机均与所述控制系统信号连接。

7、优选地，所述直线电机为步进电机。

8、优选地，所述磁性联轴器为平面磁力传动联轴器或同轴磁力传动联轴器。

9、优选地，所述齿轮的两端分别通过一个磁性联轴器与所述随动舵传动连接。

10、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

11、本发明提供的用于波浪滑翔器的桨舵系统，推进桨安装于随动舵上，增大了舵面积，提升操纵性；推进桨与随动舵同步运动，推进桨开启的情况下，能够提供与随动舵方向一致的推进力，从而提升推进效率与性能；采用折叠桨叶，在推进桨不开启工作的情况下，折叠桨叶在水流的作用下向水流的反方向折叠，减小水阻力，在开启工作的情况下能够展开，提供前向推进力，从而提升航行性能；采用磁性联轴器的柔性连接结构，能够提供过载保护，能够避免过载时给系统造成不可逆的损害；通过线位移传感器、极限位置开关、霍尔传感器的协同作用，并结合霍尔传感器配合感应磁铁检测出的随动舵角度，以实现对航向的精准控制。

技术特征：

1.一种用于波浪滑翔器的桨舵系统，其特征在于：包括舵机系统、推进桨和随动舵；所述舵机系统包括壳体以及设置于所述壳体内的直线电机、齿轮、齿条、极限位置开关、霍尔传感器、线位移传感器和控制系统；

2.根据权利要求1所述的用于波浪滑翔器的桨舵系统，其特征在于：所述直线电机为步进电机。

3.根据权利要求1所述的用于波浪滑翔器的桨舵系统，其特征在于：所述磁性联轴器为平面磁力传动联轴器或同轴磁力传动联轴器。

4.根据权利要求1所述的用于波浪滑翔器的桨舵系统，其特征在于：所述齿轮的两端分别通过一个磁性联轴器与所述随动舵传动连接。

技术总结
本发明公开了一种用于波浪滑翔器的桨舵系统，涉及波浪滑翔器技术领域，包括舵机系统、推进桨、和随动舵；舵机系统包括壳体以及设置于壳体内的直线电机、齿轮、齿条、极限位置开关、霍尔传感器、线位移传感器和控制系统；直线电机用于驱动齿条直线移动，齿轮与齿条啮合连接，齿轮通过磁性联轴器与随动舵传动连接，各霍尔传感器与随动舵上的感应磁铁配合用于测量随动舵的位置信息；推进桨包括无刷电机和折叠桨叶，无刷电机的输出端通过磁性联轴器与折叠桨叶传动连接，直线电机、各极限位置开关、各霍尔传感器、线位移传感器和无刷电机均与控制系统信号连接。本发明能够提升推进效率与性能，避免过载时给系统造成不可逆的损害，能够对航向精准控制。

技术研发人员：孙秀军,彭彬
受保护的技术使用者：青岛海舟科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10