[实用新型]一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机

说明书

本实用新型公开了一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机，包括耐压舱、后浸水舱、姿态调节模块、浮力驱动模块、前浸水舱和浮力补偿装置，前浸水舱设置在耐压舱的前端，浮力补偿装置安装在前浸水舱内，浮力补偿装置包括壳体、活塞和弹簧，壳体的一端封闭，另一端设有进水口，活塞密封安装在壳体内以将壳体分割为密封腔以及与进水口连通的进水腔，弹簧安装在密封腔内，活塞可在其两侧作用力的作用下沿壳体长度方向往复移动；本申请通过在前浸水舱内安装浮力补偿装置，在水下滑翔机上浮和下潜过程中，活塞在海水压力和弹簧回复力作用下在壳体内往复移动，调节水下滑翔机的排水体积，实现水下滑翔机在不同深度下的浮力补偿，减少能耗。

技术领域

本实用新型涉及水下观测与探测装备技术领域，具体涉及一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机。

背景技术

随着人类对海洋资源的需求愈加强烈，驱使世界各国将海洋开发作为综合国力竞争的一个重要领域。海洋高端装备产业是海洋经济产业链重要组成部分。而低成本、小型化水下机器人是未来海洋高端装备产业发展的一个重要方向。加快推进机器人的集群应用，将这些设备集群分散布局在一个较大的水域，对水域三维空间大范围覆盖协同工作，可快速采集指定区域的水文数据，实现对海洋环境的实时监测。

水下滑翔机作为水下机器人的重要组成部分，其依靠浮力驱动模块驱动下潜和上浮，相比其他水下机器人，具备能耗小，续航时间长，能够长时间、大范围的观测多种海洋参数的能力，并且操作灵活，具备多机协同观测的能力，可为实现精细化、密集型海洋环境观测任务提供大量数据支撑。然而，随着水下滑翔机下潜深度的增加，海水密度随之变大，导致水下滑翔机在下潜过程中浮力变大，而由于水下滑翔机的重力不变，因此，其向下的牵引力变小，这就需要浮力驱动模块油路系统额外动作，导致能耗增加。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有浮力补偿的小型水下滑翔机，包括耐压舱、后浸水舱、姿态调节模块和浮力驱动模块，所述后浸水舱设置在所述耐压舱的后端，所述姿态调节模块以及所述浮力驱动模块的主体安装在所述耐压舱内，所述浮力驱动模块的外皮囊安装在所述后浸水舱内，还包括前浸水舱和浮力补偿装置，所述前浸水舱设置在所述耐压舱的前端，所述浮力补偿装置安装在所述前浸水舱内，所述浮力补偿装置包括壳体、活塞和弹簧，所述壳体的一端封闭，另一端设有进水口，所述活塞密封安装在所述壳体内以将所述壳体分割为密封腔以及与所述进水口连通的进水腔，所述弹簧安装在所述密封腔内，所述活塞可在其两侧作用力的作用下沿所述壳体长度方向往复移动。

进一步，所述活塞与所述壳体之间间隔设有两个O型密封圈。

进一步，所述耐压舱包括前端盖、耐压壳体和后端盖，所述耐压壳体由前壳体和后壳体对接密封连接而成，所述前端盖和后端盖分别通过设置在所述耐压壳体内的支撑框架以及耐压壳体内的负压力拉紧在所述耐压壳体的两端。

进一步，所述前壳体和后壳体的中间、且沿对应所述前壳体和后壳体内壁周向均设有加强肋。

进一步，所述支撑框架包括第一主梁、第二主梁、浮力支撑板、前支撑板、后支撑板和拉紧板，所述拉紧板安装在所述耐压壳体的前端，所述第一主梁和第二主梁沿所述耐压壳体长度方向设置、且分别位于所述耐压壳体的两侧，所述第一主梁和第二主梁的两端分别与所述拉紧板和后端盖连接，所述浮力支撑板连接在所述后端盖上，所述前支撑板与后支撑板间隔设置、且均固定在所述第一主梁与所述第二主梁之间。

进一步，所述姿态调节模块包括俯仰调节单元，该俯仰调节单元包括第一电池组和俯仰电机，所述第一电池组设置在所述前支撑板和后支撑板之间，所述俯仰电机与所述第一电池组连接以驱动所述第一电池组在前支撑板和后支撑板之间移动。