[发明专利]一种水陆两栖车辆水上位姿控制装置

说明书

本发明公开一种水陆两栖车辆水上位姿控制装置，涉及水陆两栖车辆技术领域，包括水推器和陆上驱动机构；当水陆两栖车辆需要沿X轴正方向或X轴负方向运动时，利用水推器实现水陆两栖车辆沿X轴正方向或X轴负方向运动；当水陆两栖车辆需要沿Y轴正方向或Y轴负方向运动时，利用水推器和陆上驱动机构实现水陆两栖车辆沿Y轴正方向或Y轴负方向运动；当水陆两栖车辆需要绕Z轴正方向或Z轴负方向转动时，利用陆上驱动机构实现水陆两栖车辆绕Z轴正方向或Z轴负方向转动。本发明可满足水陆两栖车辆灵活调整位姿的需求，使得水陆两栖车辆在登陆或者其它狭窄的地带行驶时，能够灵活调整位姿，提高水陆两栖车辆的通过性。

技术领域

本发明涉及水陆两栖车辆技术领域，特别是涉及一种水陆两栖车辆水上位姿控制装置。

背景技术

中国拥有漫长的海岸线，水陆两栖车辆具有潜在的经济价值和极高的军事价值。水陆两栖车辆在水陆转换时需要选择合适的登陆地点，需要对水陆两栖车辆在水上的位姿进行微调以满足登陆条件，因此水陆两栖车辆在登陆过程中灵活调整位姿的能力显得尤为重要。

通常对于水陆两栖车辆的水上位姿控制仅靠尾部的水推器进行，此时的水陆两栖车辆是一种欠驱动系统。传统控制方法中，陆上和水上的驱动机构相互独立，在水上时仅仅控制水推器的转角和转速进而控制水陆两栖车辆的运动，水推器的工作原理是通过源动力主机带动水泵，高速旋转的水泵将水流从船底的进水口吸入管道，并经过增压做功后，水流以一定的速度从喷嘴喷出，利用水流对船体的反作用力推动水陆两栖车辆运动。水推器带有推力矢量喷口，通过改变矢量喷口的方向和水泵转速，从而实现水陆两栖车辆航行方向和速度的控制。此时水陆两栖车辆是一个欠驱动系统，无法实现横移和零转弯半径转弯等运动，同时如果要实现倒车需要放下倒斗，响应速度较慢，无法满足水陆两栖车辆在登陆过程中灵活调整位姿的需求。

综上，如何满足水陆两栖车辆灵活调整位姿的需求，使得水陆两栖车辆在登陆或者其它狭窄的地带行驶时，能够灵活调整位姿，提高水陆两栖车辆的通过性，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水陆两栖车辆水上位姿控制装置，以满足水陆两栖车辆灵活调整位姿的需求，使得水陆两栖车辆在登陆或者其它狭窄的地带行驶时，能够灵活调整位姿，提高水陆两栖车辆的通过性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种水陆两栖车辆水上位姿控制装置，所述装置包括水推器和陆上驱动机构；

当水陆两栖车辆需要沿X轴正方向或X轴负方向运动时，所述水推器用于在设定转角范围内转动，直至所述水推器的转角为0度时，产生沿X轴正方向或X轴负方向的第一水推力，并利用所述第一水推力推动水陆两栖车辆沿X轴正方向或X轴负方向运动；

当水陆两栖车辆需要沿Y轴正方向运动时，所述水推器用于在设定转角范围内转动，直至所述水推器的转角为最大度数时，产生沿Y轴正方向的第二水推力、沿X轴正方向的第三水推力和绕Z轴正方向的力矩，并利用所述第二水推力推动水陆两栖车辆沿Y轴正方向运动，所述陆上驱动机构用于产生沿X轴负方向的第四水推力，并利用所述第四水推力抵消所述第三水推力和所述绕Z轴正方向的力矩；

当水陆两栖车辆需要沿Y轴负方向运动时，所述水推器用于在设定转角范围内转动，直至所述水推器的转角为最小度数时，产生沿Y轴负方向的第五水推力、沿X轴负方向的第六水推力和绕Z轴负方向的力矩，并利用所述第五水推力推动水陆两栖车辆沿Y轴负方向运动，所述陆上驱动机构用于产生沿X轴正方向的第七水推力，并利用所述第七水推力抵消所述第六水推力和所述绕Z轴负方向的力矩；所述设定转角范围为所述最小度数至所述最大度数；

当水陆两栖车辆需要绕Z轴正方向或Z轴负方向转动时，所述陆上驱动机构用于产生绕Z轴正方向或Z轴负方向的第八水推力，并利用所述第八水推力推动水陆两栖车辆绕Z轴正方向或Z轴负方向转动。

可选地，所述装置还包括：