[发明专利]一种水下航行器姿态调节装置

说明书

本发明公开了一种水下航行器姿态调节装置,包括俯仰调节机构和横滚调节机构，还包括前支撑板和后支撑板，所述俯仰调节机构包括电池模块和俯仰电机，所述电池模块设于前支撑板和后支撑板之间，所述俯仰电机固定在电池模块上，其推杆与所述后支撑板固定，所述电池模块随所述推杆伸缩而在前支撑板和后支撑板之间移动；本申请通过将俯仰电机固定在电池模块上，通过俯仰电机推杆的伸缩调整电池模块的位置，从而改变水下航行器的俯仰姿态角，电池模块既为整个装置供电，又作为俯仰调节机构的配重，整体结构紧凑简单。

技术领域

本发明涉及水下观测与探测装备技术领域，具体涉及一种水下航行器姿态调节装置。

背景技术

水下滑翔机是利用自身重力和浮力进行交替变换实现锯齿形运动的一种新型水下机器人，由于其具有低成本，大范围和长时序对海洋进行观测，被广泛关注。姿态调节装置作用是可以使水下滑翔机具有一定的位置控制能力和一定抗流能力，姿态调节装置通过改变水下滑翔机重心的轴向位置来实现水下滑翔机的俯仰角控制，姿态调节装置通过改变水下滑翔机重心的横向位置使滑翔机产生横滚角，来实现滑翔机的航向控制。

随着水下滑翔机在海洋观测与探测领域的不断探索应用，水下滑翔机的小型化需求不断扩大，微型低成本水下滑翔机可以实现远大洋抛弃便携式观测、重点和特定海域侦测、快速部署空投侦测、大规模声学集群观测与探测等需求，而设计一种水下航行器用的低噪姿态调节装置尤为重要。

目前已有的水下滑翔机姿态调节装置一般都是将俯仰调节和横滚调节耦合在一起结构比较复杂庞大，成本比较高，噪声比较大不适合在水下航行器上使用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种紧凑型和小型化的水下航行器姿态调节装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种水下航行器姿态调节装置,包括俯仰调节机构和横滚调节机构，还包括前支撑板和后支撑板，所述俯仰调节机构包括电池模块和俯仰电机，所述电池模块设于前支撑板和后支撑板之间，所述俯仰电机固定在电池模块上，其推杆与所述后支撑板固定，所述电池模块随所述推杆伸缩而在前支撑板和后支撑板之间移动。

进一步，所述俯仰调节机构还包括光轴，所述光轴的两端分别固定在前支撑板和后支撑板上，所述电池模块活动套设在所述光轴上、且可沿光轴轴向移动。

进一步，所述横滚调节机构固定在后支撑板上，其包括横滚电机、齿轮组件和配重块，所述横滚电机的输出轴与齿轮组件输入端连接，所述配重块偏心固定在齿轮组件上、并随齿轮组件转动。

进一步，所述横滚调节机构还包括角度传感器，该角度传感器的检测轴与所述齿轮组件连接，并随齿轮组件转动。

进一步，沿所述电池模块周向间隔开设有四个光孔，所述光轴为四根，四根光轴分别穿过电池模块上的光孔、其两端分别与前支撑板和后支撑板固定。

进一步，所述俯仰电机采用微型直线伺服驱动器。

进一步，所述电池模块包括前固定板、后固定板、电池组和拉杆，所述电池组夹持在前固定板和后固定板之间；拉杆为多根，多根拉杆沿电池组周向间隔设置，多根拉杆的两端分别与对应的前固定板和后固定板连接拉紧，将电池组夹紧在前固定板、后固定板以及多根拉杆中间。

进一步，所述齿轮组件包括大齿轮和小齿轮，所述横滚电机固定安装在后支撑板上，其输出轴与小齿轮连接，所述大齿轮安装在后支撑板上、且与小齿轮啮合，所述配重块偏心固定在大齿轮上。

进一步，所述齿轮组件还包括旋变齿轮，该旋变齿轮对应于配重块设置、且与大齿轮啮合，所述角度传感器的检测轴与旋变齿轮连接。

进一步，所述大齿轮通过轴承装配在轴承座上，轴承座与后支撑板固定连接。