[发明专利]一种基于内置驱动原理的滚进浮游混合式多栖潜水器

说明书

技术领域

本发明属于潜水器技术领域，具体涉及一种基于内置驱动原理的滚进浮游混合式多栖潜水器。

背景技术

潜水器作为人类开发利用海洋的主要技术手段之一，已成为海洋高新技术的重要前沿。大量潜水器相继涌现，包括载人潜水器（HOV）、有缆遥控的无人潜水器（ROV）以及无缆自主的无人潜水器（AUV）等。这些潜水器如AUV，最多在近海底巡航或座底待命，无法在海床上自由机动。而可在海底作业的如履带式ROV需要脐带缆水面供电，故目前世界上尚未出现兼具海底运动和水中浮游功能的两栖自主型潜水器。

传统的无人潜水器以框架式、细长回转体及其组合为主，运动状态均为水中浮游。履带或轮式驱动装置牵引负荷大，较为笨重，且容易失稳。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于内置驱动原理的滚进浮游混合式多栖潜水器，不仅能够在水体中浮游和水体底部运动，还能够在陆地运动从而实现跨介质活动的能力，此外还能让布放回收变得简单。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种基于内置驱动原理的滚进浮游混合式多栖潜水器，包括：外球壳、推进装置、内球壳、滚动动力装置、浮力调节装置和转向装置；

外球壳具有一球面形的外壁，内球壳具有一球面形的内壁；内球壳能够相对外球壳绕第一轴方向转动的设置于外球壳的内部；滚动动力装置设置于内球壳内，其能够绕第二轴转动产生偏心力矩使潜水器前进或后退；浮力调节装置和转向装置均安装于外球壳和内球壳之间的空间内，其中浮力调节装置能够使潜水器下沉或浮于水体中，转向装置能够驱动内球壳相对外球壳转动；第一轴垂直于第二轴。

进一步地，滚动动力装置包括：转架、滚轮、驱动电机、控制器和电池组；转架上相对的两侧分别安装滚轮，滚轮与球面形的内壁滚动接触，驱动电机驱动其中一侧的滚轮从而使转架能够相对内球壳转动；控制器与驱动电机电连接，电池分别与控制器和驱动电机电连接；

其中，驱动电机和电池偏心安装于转架上从而使滚动动力装置产生偏心力矩。

进一步地，转架包括：中心支架和弹性支架，滚轮分别安装于中心支架和弹性支架上；弹性支架通过弹簧与中心支架构成沿两侧滚轮中心线方向的弹性连接，从而使两侧滚轮始终能与球形内壁接触。

进一步地，浮力调节装置包括注排水箱、水泵和集成阀组，水经水泵和阀组被吸入或排出于注排水箱中。

进一步地，注排水箱呈管状环形结构，绕内球壳的外周一圈设置。

进一步地，转向装置包括：转向齿圈、转向齿轮和转向电机；转向齿圈设置于内球壳的外壁上，转向电机设置于外球壳的内壁上，转向齿轮设置于转向电机的转轴上并与转向齿圈啮合。

进一步地，外球壳在其直径方向的两端分别具有凸出其外壁的安装部，推进装置分别设置于每个安装部上。

进一步地，每个安装部上的推进装置的数量为两个，同一个安装部上的两个推进装置与垂线对称布置，互成90°角。

进一步地，每个安装部上的推进装置的数量为一个，推进装置能够±90°转动的设置于安装部上。

进一步地，外球壳的外壁上分布有若干的凸触结构或凹槽纹理结构从而增大水底摩擦。

本发明具有的有益效果：不仅能够在水体中浮游和水体底部运动，还能够在陆地运动从而实现跨介质活动的能力，此外还能让布放回收变得简单。

附图说明

图1为本发明一个优选实施例的结构立体图；

图2为图1所示实施例的立体爆炸图；

图3为图1所示实施例的结构主视图；

图4为图1所示实施例的结构侧视图；

图5为图1所示实施例中滚动动力装置的结构立体图；

图6为图1所示实施例中滚动动力装置的结构主视图；

图7为图1所示实施例中滚动动力装置的结构侧视图；

图8为图1所示实施例中滚动动力装置的运动原理图；

图9为图1所示实施例中转向装置的结构俯视图；

图10为本发明另一个优选实施例推进装置水平设置的结构主视图；

图11为图10所示实施例中推进装置竖直设置的结构主视图。

附图标记：

1外球壳；1.1安装部；1.2凸触结构；2推进装置；3支撑架；4内球壳；5滚轮；6转向齿圈；7驱动电机；8中心支架；9弹性支架；10弹簧；11转向齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一