[发明专利]一种伞式可升降平移的水下稳定装置

说明书

本发明涉及一种伞式可升降平移的水下稳定装置，包括由展翼机构、下降机构、水底稳定机构和平移辅助上升机构组成；展翼机构控制装置的不同姿态、下降机构辅助推力，保证装置达到水中任一位置、水底稳定机构解决水底淤泥等多种恶劣情况时装置的晃动问题、平移辅助上升机构解决装置回收的问题、水面装置运动和上升推力的问题。本发明将复杂的垂直升降水下装置结构以简单实用的方式组建而成，并赋予其灵活的控制功能，是对水下机器装置结构设计的有益补充，具有较好的市场价值和应用前景。

技术领域

本发明属于水下稳定装置，特别涉及一种伞式可升降平移的水下稳定装置。

背景技术

水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人，其分为有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种。有缆遥控潜水器的工作方式是由水面母船上的工作人员，通过连接潜水器的脐带电缆提供动力，操纵或控制潜水器，通过水下电视、声呐等专用设备进行观察，还能通过机械手，进行水下作业。无缆遥控潜水器即不通过电缆由外部提供控制信息且自备动力的无人潜水器。

水下探险成为很多科学家的研究的重要领域之一，机器人在水中受到的力主要有重力、浮力、水动力、推力、脐带电缆引起的干扰力、机械手作业形成的绕动力，此外还收到与这些力有关的力矩的作用，因此水下机器人通常结构复杂，控制难度高，需要建立完善的空间运动的数学模型，研究成本大大提高。

为了解决结构复杂、控制难度高、研究成本大等问题，本发明将复杂的垂直升降水下装置结构以简单实用的方式组建而成，并赋予其灵活的控制功能，仅通过控制三个电机即可实现水下机器人的动作，此外还具有展翼、下降、水底稳定和平移辅助上升等功能，是对水下机器装置结构设计的有益补充，具有较好的市场价值和应用前景。

发明内容

本发明为实现可升降平移的水下稳定装置，采用如下具体方案：

本发明一种伞式可升降平移的水下稳定装置，包括下降螺旋桨，下降电机，扇形杆，电源，展翼电机，展翼丝杠，滑块，支撑杆，稳定电机，稳定丝杠，稳定钉，外圆筒，左电机，左螺旋桨，右电机，右螺旋桨，上电机，上螺旋桨，下电机，下螺旋桨及铰接件；所述支撑杆四周对称分布，个数3～6个；所述扇形杆呈伞面扇形对称分布，个数3～6个；在所述扇形杆上面固联有扇形状覆盖物，所述扇形状覆盖物可为布料或者丝绸面料；所述下降螺旋桨与所述下降电机铰接，所述支撑杆与所述扇形杆铰接，所述支撑杆与所述滑块铰接，在所述外圆筒内，从上到下依次分布所述下降电机、所述电源、所述展翼电机、所述展翼丝杠、所述稳定电机、所述稳定丝杠、所述稳定钉；所述稳定装置由展翼机构、下降机构、水底稳定机构和平移上升辅助机构组成。

所述展翼机构由所述扇形杆、所述电源、所述展翼电机、所述展翼丝杠、所述滑块和所述支撑杆组成；其中所述滑块与所述展翼丝杠为螺旋副连接，所述展翼电机与所述展翼丝杠铰接；所述扇形杆与所述支撑杆铰接，所述支撑杆与所述滑块铰接；所述滑块与所述外圆筒形成移动副。

所述下降机构由所述下降螺旋桨、所述下降电机、所述电源、所述外圆筒组成；其中所述下降电机和所述电源分别与所述外圆筒固联，所述下降螺旋桨与所述下降电机输出轴固联。

所述水底稳定机构由所述电源、所述稳定电机、所述稳定丝杠、所述稳定钉和所述外圆筒组成；其中所述稳定电机与所述外圆筒固联，所述电源与所述外圆筒固联，所述稳定电机与所述稳定丝杠铰接、所述稳定钉与所述稳定丝杠形成螺旋副，并与所述外圆筒形成移动副。

所述平移上升辅助机构由所述扇形杆、所述滑块、所述支撑杆、所述外圆筒、所述左电机、所述左螺旋桨、所述右电机、所述右螺旋桨、所述上电机、所述上螺旋桨、所述下电机和所述下螺旋桨组成；所述左电机、所述右电机、所述上电机、所述下电机呈对称分布，个数可为4～6个，所述左螺旋桨、所述右螺旋桨、所述上螺旋桨、所述下螺旋桨呈对称分布，个数可为4～6个；所述左电机输出轴与所述左螺旋桨固联，所述右电机输出轴与所述右螺旋桨固联，所述上电机输出轴与所述上螺旋桨固联，所述下电机输出轴与所述下螺旋桨固联。