一种微型潜航器陀螺稳定装置的制作方法

1.本发明涉及潜航器领域，特别涉及一种微型潜航器陀螺稳定装置。


背景技术：

2.现有微型潜航器一般仅有摄像镜头稳定装置，只能提供传回图像的部分稳定功能，无法保持整个潜航器的稳定，较为高级的潜航器拥有计算机控制的减摇鳍可以减少船体的摇摆幅度，但整个装置结构复杂成本较高，且在低流速水域无法提供足够的减摇力臂从而使减摇功能失效。
3.因此，提出一种微型潜航器陀螺稳定装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种微型潜航器陀螺稳定装置，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种微型潜航器陀螺稳定装置，包括顶部支架，所述顶部支架顶部的左右两侧对称固定连接有无刷电机，所述顶部支架底部的左右两侧对称设置有顶部防护罩，两个所述顶部防护罩的背面对称设置有金属陀螺转子，两个所述金属陀螺转子的背面对称设置有底部防护罩；所述顶部支架的顶部对称开设有适配槽，所述适配槽的内腔中设置有适配柱，所述适配柱的底部固定连接有支架，所述适配柱顶部的正中开设有螺纹槽，所述支架的底部固定连接有底座。
6.优选的，所述顶部支架顶部的左右两侧对称开设有圆槽，两个所述无刷电机的背面通过联轴器对称固定连接有转动轴。
7.优选的，所述转动轴和圆槽的尺寸相适配，所述转动轴通过圆槽延伸至顶部支架的底部。
8.优选的，两个所述顶部防护罩顶部的正中对称开设有第一通槽，所述第一通槽和转动轴的尺寸相适配，所述转动轴的底部通过第一通槽延伸至顶部防护罩的内腔中，所述顶部防护罩的顶部设置有第一轴承，所述第一轴承设置在转动轴的外壁，两个所述顶部防护罩的顶部对称固定连接在顶部支架底部的左右两侧。
9.优选的，两个所述金属陀螺转子顶部和底部的正中对称固定连接有固定柱，两个所述固定柱相背一侧的正中对称固定连接有连接轴，顶部所述连接轴的顶部固定连接在转动轴的底部。
10.优选的，所述底部防护罩的尺寸和顶部防护罩相同，两个所述底部防护罩顶部的正中对称开设有活动槽，所述金属陀螺转子活动连接在活动槽的内腔中，两个所述底部防护罩和两个顶部防护罩相贴合。
11.优选的，所述活动槽内腔底部的正中开设有第二通槽，背面所述连接轴转动连接
在第二通槽内腔的底部，背面所述连接轴的外壁设置有第二轴承。
12.优选的，两个所述底部防护罩的底部对称固定连接在底座顶部的左右两侧，所述支架有八个，每个所述支架的底部对称固定连接在底座的顶部，所述适配槽有八个，每个所述第一轴承对称开设在顶部支架的顶部，所述适配槽和适配柱处于同一轴线上，所述适配柱和适配槽的尺寸相适配，所述适配柱通过适配槽插接在顶部支架的内腔中。
13.有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种微型潜航器陀螺稳定装置，具备以下有益效果：1、该微型潜航器陀螺稳定装置，通过设置的金属陀螺转子，其具有定轴性，定轴性是当陀螺转子高速旋转时，如果没有任何外力矩作用，陀螺的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变的特性，也称为稳定性，由于陀螺定轴性与以下的物理量有关，陀螺转子的转动惯量愈大，稳定性愈好，陀螺转子角速度愈大，稳定性愈好，通过采用的无刷电机驱动的大质量金属陀螺转子，金属陀螺转子经过动平衡调整，在第一轴承和第二轴承的的承载下高速旋转，旋转产生垂直于旋转平面的定轴力，当潜航器受到外部水流冲击导致姿态发生改变时，定轴力能产生一个与干扰力矩相反的力矩从而起到稳定作用，此装置能稳定整个潜航器，能提供对潜航器的姿态控制，同时结构相对简单，在低流速水域也能发挥作用。
14.2、该微型潜航器陀螺稳定装置，通过设置的金属陀螺转子在顶部防护罩和底部防护罩内高速旋转，不会受到外物干扰，金属陀螺转子旋转产生的定轴力通过底座传递给潜航器，为了提高本装置的稳定能力及获得偏航扭矩调节能力，本装置采用两只可调速的无刷电机分别驱动两个大质量金属陀螺转子。
15.3、该微型潜航器陀螺稳定装置，通过设置的适配柱，可将其插入至适配槽的内腔中，以此完成对顶部支架和底座的初步连接，取出与螺纹槽相适配的螺栓，即可将支架固定在顶部支架的底部，以此完成对顶部支架和底座的固定，在需要对金属陀螺转子进行维护时，只需要将其分离，即可带动底部防护罩和顶部防护罩进行分离，以此对底部防护罩和顶部防护罩之间的金属陀螺转子进行维护。
附图说明
16.图1是本发明正面的结构示意图；图2是本发明顶部支架的拆解图；图3是本发明顶部防护罩的拆解图；图4是本发明第二轴承的结构示意图图5是本发明安装后的效果图。
17.图中：1、顶部支架；2、适配槽；3、圆槽；4、无刷电机；5、转动轴；6、顶部防护罩；7、第一通槽；8、第一轴承；9、金属陀螺转子；10、固定柱；11、连接轴；12、底部防护罩；13、活动槽；14、第二通槽；15、第二轴承；16、底座；17、支架；18、适配柱；19、螺纹槽。
具体实施方式
18.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
19.具体实施例一：如图1-5所示，一种微型潜航器陀螺稳定装置，包括顶部支架1，顶部支架1顶部的左右两侧对称固定连接有无刷电机4，顶部支架1底部的左右两侧对称设置有顶部防护罩6，两个顶部防护罩6的背面对称设置有金属陀螺转子9，两个金属陀螺转子9的背面对称设置有底部防护罩12，顶部支架1的顶部对称开设有适配槽2，适配槽2的内腔中设置有适配柱18，适配柱18的底部固定连接有支架17，适配柱18顶部的正中开设有螺纹槽19，支架17的底部固定连接有底座16，顶部支架1顶部的左右两侧对称开设有圆槽3，两个无刷电机4的背面通过联轴器对称固定连接有转动轴5，转动轴5和圆槽3的尺寸相适配，转动轴5通过圆槽3延伸至顶部支架1的底部，两个顶部防护罩6顶部的正中对称开设有第一通槽7，第一通槽7和转动轴5的尺寸相适配，转动轴5的底部通过第一通槽7延伸至顶部防护罩6的内腔中，顶部防护罩6的顶部设置有第一轴承8，第一轴承8设置在转动轴5的外壁，两个顶部防护罩6的顶部对称固定连接在顶部支架1底部的左右两侧，两个金属陀螺转子9顶部和底部的正中对称固定连接有固定柱10，两个固定柱10相背一侧的正中对称固定连接有连接轴11，顶部连接轴11的顶部固定连接在转动轴5的底部，底部防护罩12的尺寸和顶部防护罩6相同，两个底部防护罩12顶部的正中对称开设有活动槽13，金属陀螺转子9活动连接在活动槽13的内腔中，两个底部防护罩12和两个顶部防护罩6相贴合，活动槽13内腔底部的正中开设有第二通槽14，背面连接轴11转动连接在第二通槽14内腔的底部，背面连接轴11的外壁设置有第二轴承15，两个底部防护罩12的底部对称固定连接在底座16顶部的左右两侧，支架17有八个，每个支架17的底部对称固定连接在底座16的顶部，适配槽2有八个，每个第一轴承8对称开设在顶部支架1的顶部，适配槽2和适配柱18处于同一轴线上，适配柱18和适配槽2的尺寸相适配，适配柱18通过适配槽2插接在顶部支架1的内腔中。
20.通过设置的金属陀螺转子9，其具有定轴性，定轴性是当陀螺转子高速旋转时，如果没有任何外力矩作用，陀螺的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变的特性，也称为稳定性，由于陀螺定轴性与以下的物理量有关，陀螺转子的转动惯量愈大，稳定性愈好，陀螺转子角速度愈大，稳定性愈好，通过采用的无刷电机4驱动的大质量金属陀螺转子9，金属陀螺转子9经过动平衡调整，在第一轴承8和第二轴承15的的承载下高速旋转，旋转产生垂直于旋转平面的定轴力，当潜航器受到外部水流冲击导致姿态发生改变时，定轴力能产生一个与干扰力矩相反的力矩从而起到稳定作用，通过设置的金属陀螺转子9在顶部防护罩6和底部防护罩12内高速旋转，不会受到外物干扰，金属陀螺转子9旋转产生的定轴力通过底座传递给潜航器，为了提高本装置的稳定能力及获得偏航扭矩调节能力，本装置采用两只可调速的无刷电机4分别驱动两个大质量金属陀螺转子9，通过设置的适配柱18，可将其插入至适配槽2的内腔中，以此完成对顶部支架1和底座16的初步连接，取出与螺纹槽19相适配的螺栓，即可将支架17固定在顶部支架1的底部，以此完成对顶部支架1和底座16的固定，在需要对金属陀螺转子9进行维护时，只需要将其分离，即可带动底部防护罩12和顶部防护罩6进行分离，以此对底部防护罩12和顶部防护罩6之间的金属陀螺转子9进行维护，此装置能稳定整个潜航器，能提供对潜航器的姿态控制，同时结构相对简单，在低流速水域也能发挥作用。
21.具体实施例二：本装置起稳定作用时，两只金属陀螺转子9的转速绝对值相同，但转向相反，用于
互相抵消旋转产生的扭矩效应，示意图如图5，需要本装置提供偏航扭矩时，调节驱动金属陀螺转子9的无刷电机4转速，当两只金属陀螺转子9的转速不同时可以用陀螺旋转的扭矩效应为潜航器提供偏航扭矩。
22.需要说明的是，本发明为一种微型潜航器陀螺稳定装置，使用时将装置安装在潜航器中，金属陀螺转子9经过动平衡调整，在第一轴承8和第二轴承15的承载下高速旋转，旋转产生垂直于旋转平面的定轴力，当潜航器受到外部水流冲击导致姿态发生改变时，定轴力能产生一个与干扰力矩相反的力矩从而起到稳定作用，当需要对金属陀螺转子9进行维护时，将螺栓从螺纹槽19处取出，以此可以将支架17脱离移动的底部，使得底座16能从顶部支架1的底部离开，此时即可将顶部防护罩6和底部防护罩12进行分离，以此对金属陀螺转子9进行维护。
23.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。