[发明专利]一种微型重力调节装置

说明书

本发明提供的是一种微型重力调节装置。包括两个压载水舱、两套执行机构、密封舱和支撑框架；每套执行机构包括蠕动泵、气囊、水泵与水舱连管、水泵与外部连管、气囊与水舱连管，蠕动泵通过水泵与外部连管与外部水环境连通，蠕动泵通过水泵与水舱连管与压载水舱连通，气囊通过气囊与水舱连管与压载水舱连通；两个气囊之间通过气囊连管连通；执行机构设置于支撑框架中，支撑框架中集成有电池舱与控制舱；压载水舱支撑于支撑框架中的水舱支架上；压载水舱、执行机构和支撑框架密封于密封舱中。本发明通过蠕动泵对压载水舱水量进行精准调节，通过控制前后两压载水舱舱室内水的体积，实现对重力及重心位置的调节。

技术领域

本发明涉及的是一种水下机器人调节装置，具体地说是一种仿生鱼微型重力调节装置。

背景技术

21世纪是海洋的世纪，随着我国海洋强国的战略不断推进，我国在海洋资源探测与开发、海洋科学数据采集等领域对水下机器人的需求越来越大。传统的遥控水下机器人(ROV)和自治式水下机器人(AUV)均采用螺旋桨推进，噪声大，灵活性差，对于对操纵性及隐蔽性要求较高的海洋作业任务(海洋生物科学研究、海洋生态恢复与保护、深海养殖水质监测等)束手无策。以鱼类为模仿对象的仿生机器鱼充分发挥了鱼类的优势，机动性强、隐蔽性好，但其内部空间有限，缺乏有效的微型浮力/重力调节装置，机器鱼三维空间快速机动能力较弱。

仿生鱼内部空间较小，对水密性要求较高，现有的重心调节装置只能改变重心位置，难以实现机器鱼在零航速时垂直面机动等特殊运动，亟需设计一款用于仿生机器鱼的微型可精确控制的重力调节装置来更好的提升机器鱼三维空间的机动能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单易行，占用内部空间较小，对水密性要求较低的微型重力调节装置。

本发明的目的是这样实现的：

包括两个压载水舱、两套执行机构、密封舱和支撑框架；每套执行机构包括蠕动泵、气囊、水泵与水舱连管、水泵与外部连管、气囊与水舱连管，蠕动泵通过水泵与外部连管与外部水环境连通，蠕动泵通过水泵与水舱连管与压载水舱连通，气囊通过气囊与水舱连管与压载水舱连通；两个气囊之间通过气囊连管连通；执行机构设置于支撑框架中，支撑框架中集成有电池舱与控制舱；压载水舱支撑于支撑框架中的水舱支架上；压载水舱、执行机构和支撑框架密封于密封舱中。

本发明还可以包括：

1.密封舱的舱盖通过密封胶圈密封，水泵与外部连管穿过一侧密封舱盖与水环境连通，另一侧密封舱盖与支撑框架相连，同时舱盖与舱体间设有卡槽。

2.两个气囊在支撑框架内轴对称布置，两个蠕动泵在支撑框架内同轴布置且位于支撑框架轴线处。

3.所述的蠕动泵由驱动器、泵头和软管组成，流体可双向流动。

4.所述的压载水舱的顶部呈弧形，弧形边缘顶端位置开有导气孔，气囊与水舱连管连接于导气孔处，压载水舱的底部开有导液孔，水泵与水舱连管连接于导液孔处。

5.压载水舱安装后与密封舱内壁紧密结合。

本发明提供了一种用于仿生机器鱼的微型重力调节装置，该装置简单易行，有效解决了内部空间较小、水密性要求较高的仿生机器鱼重力调节问题。