[实用新型]一种一体化的小型水下机器人推进器

说明书

本实用新型属于水下机器人技术领域，具体而言是一种一体化的小型水下机器人推进器，包括：外壳、螺旋桨、导流罩、防水电机、电机驱动板、磁角度编码器、散热片、密封舱。所述导流罩与外壳支架连接，密封舱设置于外壳侧面，电机驱动板、散热片和磁角度编码器设置于密封舱内，防水电机设置于螺旋桨桨毂内部，整体组装成一体化的推进器。本实用新型大大降低了小型水下机器人推进器的生产成本。本实用新型一体化推进器的灵活性和机动性好，方便组装拆卸、更换和维护；对推进器性能的优化，提高了水下机器人的运行效率，延长了水下作业的时间。

技术领域

本实用新型涉及一种一体化的推进器，尤其涉及一种用于小型水下机器人的一体化的推进器。

背景技术

随着海洋工程及其他相关技术的发展，以及人类对探索海洋的需求日益增加。水下机器人在军用、工业和民用方面都发挥着重要的作用，常见的应用场景有：检查大坝、船底走私、搜寻水下证据、海上救助打捞、排污、水下观测等。

推进器作为水下机器人的核心部件之一，对水下机器人的运动和性能有很大的影响。目前，小型水下机器人的推进器相关的优化、设计和发明寥寥无几，并且成本昂贵、灵活性较差，对于小型水下机器人的发展和推广造成很大限制。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是为小型水下机器人提供一种一体化的推进器。

本实用新型采用以下技术方案实现：

一体化的小型水下机器人推进器，其主要部分包括：螺旋桨、导流罩、防水电机、电机驱动板、磁角度编码器、磁铁座、散热片。其特征在于：螺旋桨的相关参数优化；防水电机内嵌于桨毂内部；导流罩为加速型导管；电机驱动板和散热片位于推进器侧面的密封舱内；磁角度编码器则放置于电机与推进器后盖之间。

所述螺旋桨，其各项相关参数，如桨叶半径、螺距比、盘面比、弦长分布、桨叶纵倾与侧斜等，均根据实际的推力需求和性能进行了优化设计。

所述导流罩，螺旋桨半径与其半径比为0.9，其长度与导流罩内壁直径比为1.0。

所述防水电机，为无刷直流外转子电机，其各项参数，如额定电压、额定功率、额定转速、最大转速等，均根据实际推力需求进行了定制化设计，且选用外转子具有节省空间、设计紧凑的特点。

所述电机驱动板，采用PAC5223QM芯片，并引出SPI接口和IIC接口。其中，SPI接口接收输入信号控制电机转速，IIC接口与磁角度编码器通信。

所述磁角度编码器，采用AS5600芯片，通过与电机轴连接的径向充磁的磁铁获取角度信息，反馈给电机驱动板，进而实现对电机更加精准的控制。

所述磁铁座，与电机转轴相连，固定于电机底部。

所述散热片，其材料选取为铝片，部署于推进器侧面的密封舱内，直接与水接触。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

1. 本实用新型大大降低了小型水下机器人推进器的生产成本。

2. 本实用新型一体化推进器的灵活性和机动性好，方便组装拆卸、更换和维护。

3. 本实用新型对推进器性能的优化，提高了水下机器人的运行效率，延长了水下作业的时间。

4. 本实用新型可直接接线使用，接收SPI信号驱动推进器，降低了使用门槛，提高了开发效率。

5. 本实用新型的外壳采用3D打印的工艺，加工方便、重量轻、便携性高。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型装配完成后的示意图；