[发明专利]一种能源系统可变的开架式水下机器人实验平台

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种实验平台，具体地说是水下机器人实验平台。

背景技术

随着陆地资源的日益减少，海洋资源的开发和利用对经济增长起到越来越明显的推动作用。水下机器人作为海洋开发的主要工具，工作在复杂多变的水下环境中，其安全性和可靠性至关重要。故障诊断和容错控制技术是水下机器人安全性和可靠性的重要保证。水下机器人实验平台是故障诊断和容错控制技术研究的重要组成部分，它对于水下机器人故障诊断和容错控制技术的理论研究、实验研究都具有重要的意义。

能源系统是水下机器人的重要组成部分，其构成取决于水下机器人的供电方式。水下机器人的供电方式主要有水上电源供电和水下电池舱供电两种形式，各有优缺点。采用水上电源供电的水下机器人，如专利申请号为201210488586.1，名称为《混合动力水下机器人》的专利，其采用水上控制箱通过电缆对水下机器人供电，可以连续作业，但是电缆会影响水下机器人的动力学性能，对某些故障诊断与容错控制算法的实验研究造成干扰。采用电池舱供电的水下机器人如CNKI数据库刊登的“自主式水下机器人实验平台研制与实验研究”设计的实验平台，排除了电缆对实验研究的影响，但是连续作业时间有限。

实际上，在水下机器人实验平台的使用过程中，实验内容不同，对水下机器人的功能需求也不同。在水下机器人的调试、电缆的影响可以忽略的实验研究、电缆的影响不可忽略的初步实验研究中，连续作业功能是主要需求，此时应采用水上电源供电方式；在电缆的影响不可忽略的最终实验研究中，脱缆作业功能是主要需求，此时应采用水下电池舱供电方式。因此，对于经常变换实验内容的水下机器人实验平台而言，只拥有某一固定形式的能源系统并不适宜。

发明内容

本发明的目的在于提供拥有两套可供选择的能源系统、结构调整容易的一种能源系统可变的开架式水下机器人实验平台。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种能源系统可变的开架式水下机器人实验平台，其特征是：包括框架、电子舱、推进器系统，框架包括左立板、右立板，左立板前端与右立板前端通过第一铝棒、第二铝棒、前方铝相连，左立板后端与右立板后端通过第三铝棒、第四铝棒、后方铝相连，前方铝位于第一铝棒和第二铝棒之间，后方铝位于第三铝棒和第四铝棒之间，在左立板和右立板的中部通过铝板相连，前方铝、后方铝、铝板位于同一高度，并将框架分割成上层和下层，电子舱位于框架上层左立板一侧，电子舱通过第一钢箍固定在前方铝上，电子舱与前方铝之间固定有V型块，框架上层右立板一侧与第一钢箍对称的位置上安装第二钢箍，第二钢箍上安装电力舱或电池舱，安装在框架下层的推进器系统包括前侧推、后侧推、左主推、右主推、前垂推、后垂推，左主推和右主推安装在铝板的下方，前侧推和后侧推安装在右立板上，前垂推和后垂推安装在铝板的前后两侧。

本发明还可以包括：

1、左立板和右立板的上端内侧安装U型螺栓，下端内侧安装调平钢块。

2、铝板下侧安装有多普勒速度计，上侧安装有深度计，深度计与铝板之间通过防水胶带相连；电子舱、电力舱、电池舱的前端和后端分别安装前端盖和后端盖，前端盖上安装导流罩，电力舱、电池舱的后端盖上安装有扁平水下连接器和圆形水下连接器。

3、前铝板右侧安装前立柱，前立柱顶端安装电子罗盘；后方铝右侧安装后立柱，后立柱顶端固定天线。

本发明的优势在于：

1、可以根据不同的实验需求，选用最适宜的能源系统。

传统的水下机器人只拥有水下电源供电、水下电池舱供电两者之一的供电方式，但对于经常变换实验内容的水下机器人实验平台而言，只拥有某一固定形式的能源系统并不适宜。本专利与传统水下机器人不同，拥有两套可供选择的能源系统，可按不同实验需求选用不同的供电方式，再根据选用的供电方式，安装电池舱或者电力舱。

2、结构调整容易。

本发明专利通过钢箍将电子舱、电力舱(或者电池舱)固定在水下机器人框架上层，当需要改变供电方式时，只需要旋松钢箍，移走电力舱，换上电池舱，反之亦然，再旋紧钢箍即可。各部件均采用微小型的独立密封结构，各部件之间通过水密连接器进行连接，拆装和重组容易。

3、供电电缆压降小。

当采用水上电源供电时，本专利的水下机器人上安装电力舱。电力舱内部装有AC220V转DC24V的电源模块，AC220V与岸上市电相连，DC24V与电子舱相连。与《混合动力水下机器人》等专利采用岸上直流电源给水下机器人供电的方式相比，本发明专利的直流电源供电电缆短，电缆压降小。

4、体积小，重量轻。