本實(shí)用新型屬于水下滑翔機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水下滑翔機(jī)的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

水下滑翔機(jī)是為了滿足當(dāng)前海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)與測(cè)量的需要,將浮標(biāo)技術(shù)與水下機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合而研制的一種新型水下航行器。它不僅可以沿垂直剖面進(jìn)行監(jiān)測(cè)作業(yè),還可以在水平剖面進(jìn)行大范圍的海洋環(huán)境測(cè)量與監(jiān)測(cè)。

水下滑翔機(jī)重心調(diào)節(jié)系統(tǒng)是通過(guò)調(diào)整載體內(nèi)部的質(zhì)量分布,從而改變載體重心與浮心的相對(duì)位置,以產(chǎn)生橫滾力矩和俯仰力矩,實(shí)現(xiàn)載體回轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動(dòng)。

一般情況下,水下滑翔機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,浮心的位置是不會(huì)變化的,因此只有通過(guò)改變重心來(lái)改變重心與浮心的相對(duì)位置,從而產(chǎn)生升力。這樣,重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)就顯得尤為關(guān)鍵。

但是，目前實(shí)現(xiàn)水下滑翔機(jī)需要通過(guò)兩個(gè)單獨(dú)的機(jī)構(gòu)分別來(lái)實(shí)現(xiàn)水下滑翔機(jī)橫滾和俯仰運(yùn)動(dòng)，從而增加了水下滑翔機(jī)內(nèi)部設(shè)備的數(shù)量和重量，增加了水下滑翔機(jī)的裝配難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種水下滑翔機(jī)的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型可以同時(shí)控制水下滑翔機(jī)的俯仰運(yùn)動(dòng)和橫滾運(yùn)動(dòng)，也可以單獨(dú)控制水下滑翔機(jī)的俯仰運(yùn)動(dòng)或者橫滾運(yùn)動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種水下滑翔機(jī)的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述水下滑翔機(jī)包括管狀的耐壓殼體，所 述重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)平臺(tái)、蓄電池組、安裝平臺(tái)，所述耐壓殼體的內(nèi)壁上平行設(shè)置有兩根軌道，所述軌道的長(zhǎng)度方向和耐壓殼體軸線方向一致，所述軌道上滑動(dòng)設(shè)置有移動(dòng)平臺(tái),所述耐壓殼體內(nèi)還設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)沿著軌道來(lái)回運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一；

所述移動(dòng)平臺(tái)的上側(cè)面沿著耐壓殼體的橫向平行設(shè)置有兩條滑槽，所述安裝平臺(tái)的下側(cè)面設(shè)置有若干塊滑塊，若干塊所述滑塊分別滑動(dòng)設(shè)置在兩條滑槽內(nèi)，所述蓄電池組固連在安裝平臺(tái)上，所述滑槽和滑塊的橫截面均呈T形，所述移動(dòng)平臺(tái)上還設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)安裝平臺(tái)沿著滑槽來(lái)回運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二。

上述的一種水下滑翔機(jī)的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一包括步進(jìn)電機(jī)一、絲杠一和絲杠螺母，所述絲杠一沿著耐壓殼體的軸向設(shè)置，所述絲杠螺母設(shè)置在移動(dòng)平臺(tái)的下側(cè)面，所述絲杠一通過(guò)螺紋連接在絲杠螺母中，所述步進(jìn)電機(jī)一通過(guò)基座固定在耐壓殼體中，所述步進(jìn)電機(jī)一的輸出軸和絲杠一的一端固連，所述絲杠一的另外一端設(shè)置有限位塊。

上述的一種水下滑翔機(jī)的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二包括步進(jìn)電機(jī)二、固定塊和絲杠二，所述絲杠二沿著耐壓殼體的橫向設(shè)置，所述步進(jìn)電機(jī)二和固定塊均固定在移動(dòng)平臺(tái)上并且分別位于滑槽的兩端，所述安裝平臺(tái)上設(shè)置有內(nèi)螺紋孔，所述內(nèi)螺紋孔的軸向和滑槽的長(zhǎng)度方向一致，所述絲杠二通過(guò)螺紋連接在內(nèi)螺紋孔中，所述絲杠二的一端和步進(jìn)電機(jī)二的輸出軸固連，另外一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定塊上，

上述的一種水下滑翔機(jī)的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，所述移動(dòng)平臺(tái)的左右兩側(cè)分別設(shè)置有若干根連接柱，每根所述連接柱的自由端均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有滾輪，兩所述軌道的相對(duì)側(cè)面上均設(shè)置有側(cè)向槽，所述軌道內(nèi)沿著長(zhǎng)度方向均設(shè)置有導(dǎo)向槽，所述側(cè)向槽和導(dǎo)向槽連通，所述滾輪設(shè)置在導(dǎo)向槽內(nèi)，所述連接柱位于側(cè)向槽內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可以同時(shí)控制水下滑翔機(jī)的俯仰運(yùn)動(dòng)和橫滾運(yùn)動(dòng)，也可以單獨(dú)控制水下滑翔機(jī)的俯仰運(yùn)動(dòng)或者橫滾運(yùn)動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、操作方便、可靠等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型俯視時(shí)的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖2是圖1中A-A處的剖視圖。

圖3是圖2中B處的放大圖。

圖4是圖2中C-C處的剖視圖。

圖中，1、耐壓殼體；2、步進(jìn)電機(jī)一；3、基座；4、絲杠一；4a、限位塊；5、移動(dòng)平臺(tái)；5a、連接柱；6、蓄電池組；7、絲杠二；8、步進(jìn)電機(jī)二；9、滑槽；10、固定塊；11、軌道；11a、滾輪；11b、側(cè)向槽；11c、導(dǎo)向槽；12、安裝平臺(tái)；12a、內(nèi)螺紋孔；13、絲杠螺母；14、滑塊。

具體實(shí)施方式

以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。

如圖1至圖4所示，一種水下滑翔機(jī)的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述水下滑翔機(jī)包括管狀的耐壓殼體1，即耐壓殼體1的橫截面呈現(xiàn)圓形，所述重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)平臺(tái)5、蓄電池組6、安裝平臺(tái)12，所述耐壓殼體1的內(nèi)壁上平行設(shè)置有兩根軌道11，所述軌道11的長(zhǎng)度方向和耐壓殼體1軸線方向一致，所述軌道11上滑動(dòng)設(shè)置有移動(dòng)平臺(tái)5,所述耐壓殼體1內(nèi)還設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)5沿著軌道11來(lái)回運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一；

所述移動(dòng)平臺(tái)5的上側(cè)面沿著耐壓殼體1的橫向平行設(shè)置有兩條滑槽9，所述安裝平臺(tái)12的下側(cè)面設(shè)置有若干塊滑塊14，若干塊所述滑塊14分別滑動(dòng)設(shè)置在兩條滑槽9內(nèi)，所述蓄電池組6 固連在安裝平臺(tái)12上，所述滑槽9和滑塊14的橫截面均呈T形，所述移動(dòng)平臺(tái)5上還設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)安裝平臺(tái)12沿著滑槽9來(lái)回運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二。

所述滑槽9和滑塊14的橫截面均呈T形的目的是防止滑塊14脫離滑槽9。

蓄電池組6是水下滑翔機(jī)內(nèi)部重量最大的部件，所以直接利用蓄電池組6的重量來(lái)調(diào)節(jié)水下滑翔機(jī)的重心位置，可以減少水下滑翔機(jī)內(nèi)部部件的數(shù)量和水下滑翔機(jī)的整體重量，有利于節(jié)約水下滑翔機(jī)的能源，增加水下滑翔機(jī)的續(xù)航能力。

通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)5沿著軌道11來(lái)回運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水下滑翔機(jī)的重心沿著耐壓殼體1的軸向移動(dòng)，從而控制水下滑翔機(jī)的俯仰運(yùn)動(dòng)；

通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二驅(qū)動(dòng)安裝平臺(tái)12沿著滑槽9來(lái)回運(yùn)動(dòng)，控制水下滑翔機(jī)的重心沿著耐壓殼體1的橫向移動(dòng)，從而控制水下滑翔機(jī)的橫滾運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二同時(shí)工作時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)水下滑翔機(jī)同時(shí)進(jìn)行俯仰運(yùn)動(dòng)和橫滾運(yùn)動(dòng)；

水下滑翔機(jī)的重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、操作方便、可靠等優(yōu)點(diǎn)。

具體來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一包括步進(jìn)電機(jī)一2、絲杠一4和絲杠螺母13，所述絲杠一4沿著耐壓殼體1的軸向設(shè)置，所述絲杠螺母13設(shè)置在移動(dòng)平臺(tái)5的下側(cè)面，所述絲杠一4通過(guò)螺紋連接在絲杠螺母13中，所述步進(jìn)電機(jī)一2通過(guò)基座3固定在耐壓殼體1中，所述步進(jìn)電機(jī)一2的輸出軸和絲杠一4的一端固連，所述絲杠一4的另外一端設(shè)置有限位塊4a。

作為優(yōu)選，所述絲杠一4和耐壓殼體1的同軸設(shè)置

通過(guò)步進(jìn)電機(jī)一2驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)5沿著軌道11來(lái)回運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)的重心在水下滑翔機(jī)的軸向來(lái)回運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)水下滑翔 機(jī)的俯仰運(yùn)動(dòng)；

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

具體來(lái)說(shuō)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二包括步進(jìn)電機(jī)二8、固定塊10和絲杠二7，所述絲杠二7沿著耐壓殼體1的橫向設(shè)置，即絲杠二7和絲杠一4垂直，所述步進(jìn)電機(jī)二8和固定塊10均固定在移動(dòng)平臺(tái)5上并且分別位于滑槽9的兩端，即步進(jìn)電機(jī)二8和固定塊10均位于兩條滑槽9之間并且相對(duì)設(shè)置，所述安裝平臺(tái)12上設(shè)置有內(nèi)螺紋孔12a，所述內(nèi)螺紋孔12a的軸向和滑槽9的長(zhǎng)度方向一致，所述絲杠二7通過(guò)螺紋連接在內(nèi)螺紋孔12a中，所述絲杠二7的一端和步進(jìn)電機(jī)二8的輸出軸固連，另外一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定塊10上。

所述內(nèi)螺紋孔12a位于兩條滑槽9之間，作為優(yōu)選，所述內(nèi)螺紋孔12a的中心到兩條滑槽9的垂直距離相等。

通過(guò)步進(jìn)電機(jī)二8驅(qū)動(dòng)安裝平臺(tái)12沿著滑槽9來(lái)回運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)的重心在水下滑翔機(jī)的橫向來(lái)回運(yùn)動(dòng)，從而可以實(shí)現(xiàn)水下滑翔機(jī)的橫滾運(yùn)動(dòng)；

如果在步進(jìn)電機(jī)二8驅(qū)動(dòng)安裝平臺(tái)12沿著滑槽9來(lái)回運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還通過(guò)步進(jìn)電機(jī)一2驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)5在軌道11上的來(lái)回運(yùn)動(dòng)，則就可以實(shí)現(xiàn)水下滑翔機(jī)同時(shí)進(jìn)行橫滾運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)。

具體來(lái)說(shuō)，所述移動(dòng)平臺(tái)5的左右兩側(cè)分別設(shè)置有若干根連接柱5a，每根所述連接柱5a的自由端均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有滾輪11a，兩 所述軌道11的相對(duì)側(cè)面上均設(shè)置有側(cè)向槽11b，所述軌道11內(nèi)沿著長(zhǎng)度方向均設(shè)置有導(dǎo)向槽11c，所述側(cè)向槽11b和導(dǎo)向槽11c連通，所述滾輪11a設(shè)置在導(dǎo)向槽11c內(nèi)，所述連接柱5a位于側(cè)向槽11b內(nèi)。

移動(dòng)平臺(tái)5通過(guò)滾輪11a設(shè)置在導(dǎo)向槽11c內(nèi)，使得移動(dòng)平臺(tái)5在沿著軌道11來(lái)回運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力小，運(yùn)動(dòng)順暢。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。