一種水下航行器的轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水下航行器控制技術(shù)，特別是一種水下航行器的轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋監(jiān)測活動日益增加，一些特殊形式的水下航行器應(yīng)運而生，比如ARGO浮標(biāo)、水下滑翔器等，這些水下航行器往往對航速要求不高，甚至需要懸浮水中作業(yè)，在很低的航速甚至是零航速情況下，不要求轉(zhuǎn)向速度，轉(zhuǎn)向所需力矩很小。而水下航行器受水體干擾，其方向會發(fā)生改變，因此需要不斷修正自己的方向，又或者因為作業(yè)任務(wù)的需要，水下航行器要主動改變方向，無論是被動的方向修正，還是主動的改變方向，水下航行器需要合適的裝置和方法來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。
[0003]—般水下航行器采用重心調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向、推進器轉(zhuǎn)向、舵轉(zhuǎn)向等方式實施轉(zhuǎn)向操作。比如，水下滑翔器采用重心調(diào)節(jié)方式改變方向，重心向水下滑翔器側(cè)向移動，水下滑翔器橫搖運動，并形成轉(zhuǎn)向力矩；有的水下航行器采用側(cè)向推進器的側(cè)向推力形成轉(zhuǎn)向力矩；也有的水下航行器航行過程中，通過調(diào)控舵的轉(zhuǎn)角，形成側(cè)向力，并實現(xiàn)轉(zhuǎn)向操作；但以上各方式，驅(qū)動系統(tǒng)和相關(guān)控制策略都很復(fù)雜和困難，也都將導(dǎo)致寶貴的大量的能量消耗，頻繁的轉(zhuǎn)向操作將嚴(yán)重影響水下航行器的連續(xù)作業(yè)時間和航程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、控制策略簡單，耗能較低的水下航行器的轉(zhuǎn)向裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種水下航行器的轉(zhuǎn)向裝置，包括永磁體、傳動機構(gòu)和電機；所述電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動永磁體繞軸轉(zhuǎn)動；所述永磁體轉(zhuǎn)動方向與永磁體的磁極方向相互垂直。
[0006]本發(fā)明所述的永磁體為一整塊強力磁鐵。
[0007]本發(fā)明所述的永磁體為多塊強力磁鐵組合，多塊磁鐵的磁極方向一致。
[0008]本發(fā)明的工作原理如下:將本發(fā)明固定在水下航行器上；電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動永磁體轉(zhuǎn)動至指定方向；利用永磁體受到的地球磁場的力矩作用使得水下航行器發(fā)生轉(zhuǎn)動；永磁體的磁極方向與地球磁場方向一致時，永磁體受到地球磁場的力矩作用為零，所以水下航行器的轉(zhuǎn)向運動最終也將在永磁體受到的力矩作用為零的方向上停止，一次水下航行器的轉(zhuǎn)向運動結(jié)束。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0010]1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)很簡單，相對于現(xiàn)有的重心調(diào)節(jié)機構(gòu)系統(tǒng)、推進器系統(tǒng)以及舵機系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)組成大大簡化。
[0011]2、采用本發(fā)明進行水下航行器的轉(zhuǎn)向操作，避免了轉(zhuǎn)向過程中的反復(fù)多次操作才能實現(xiàn)一次轉(zhuǎn)向的情況，一次驅(qū)動即可完成轉(zhuǎn)向要求，轉(zhuǎn)向的控制策略大大簡化，耗能也相應(yīng)降低。
【附圖說明】
[0012]本發(fā)明共有附圖2張，其中:
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、永磁體，2、傳動機構(gòu)，3、電機。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步地描述。如圖1所示，一種水下航行器的轉(zhuǎn)向裝置，包括永磁體1、傳動機構(gòu)2和電機3 ;所述電機3通過傳動機構(gòu)2驅(qū)動永磁體I繞軸轉(zhuǎn)動；所述永磁體I轉(zhuǎn)動方向與永磁體I的磁極方向相互垂直。
[0017]本發(fā)明所述的永磁體I為一整塊強力磁鐵。
[0018]如圖2所示，本發(fā)明所述的永磁體I為多塊強力磁鐵組合，多塊磁鐵的磁極方向一致。
【主權(quán)項】
1.一種水下航行器的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于:包括永磁體(I)、傳動機構(gòu)(2)和電機(3);所述電機(3)通過傳動機構(gòu)(2)驅(qū)動永磁體(I)繞軸轉(zhuǎn)動；所述永磁體(I)轉(zhuǎn)動方向與永磁體(I)的磁極方向相互垂直。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下航行器的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于:所述的永磁體(I)為一整塊強力磁鐵。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下航行器的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于:所述的永磁體(I)為多塊強力磁鐵組合，多塊磁鐵的磁極方向一致。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水下航行器的轉(zhuǎn)向裝置，包括永磁體、傳動機構(gòu)和電機；電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動永磁體繞軸轉(zhuǎn)動；永磁體轉(zhuǎn)動方向與永磁體的磁極方向相互垂直。將本發(fā)明固定在水下航行器上；電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動永磁體轉(zhuǎn)動至指定方向；利用永磁體受到的地球磁場的力矩作用使得水下航行器發(fā)生轉(zhuǎn)動；永磁體的磁極方向與地球磁場方向一致時，永磁體受到地球磁場的力矩作用為零，所以水下航行器的轉(zhuǎn)向運動最終將在永磁體受到的力矩作用為零的方向上停止，一次水下航行器的轉(zhuǎn)向運動結(jié)束。本發(fā)明相對于現(xiàn)有的重心調(diào)節(jié)機構(gòu)系統(tǒng)、推進器系統(tǒng)以及舵機系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)組成大大簡化。采用本發(fā)明進行水下航行器的轉(zhuǎn)向操作，轉(zhuǎn)向的控制策略大大簡化，耗能相應(yīng)降低。
【IPC分類】B63H25/24, B63H25/18
【公開號】CN105059518
【申請?zhí)枴緾N201510442704
【發(fā)明人】王天霖
【申請人】大連海事大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月24日