[发明专利]一种微型自主水下机器人

说明书

本发明属于水下机器人技术领域，特别涉及一种微型自主水下机器人。包括依次密封连接的推进舱段、操纵舱段、控制舱段、电池舱段及艏段，其中控制舱段的顶部设有天线；推进舱段包括推进舱段导流罩及设置于推进舱段导流罩内的轮缘推进器和操舵组件，轮缘推进器通过顺时针或逆时针运转实现微型自主水下机器人的前进或后退；操舵组件设置于轮缘推进器的后端，操舵组件用于微型自主水下机器人在高速航行时的航向角和俯仰角的姿态调节。本发明结构小巧、重量轻，能够实现单人收放和操作；由于兼有桨后舵和微型轮缘推进器两种位姿操纵手段，能够实现从零速到高速的高机动能力，在硬件与结构方面具有模块化易扩展的优点。

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，特别涉及一种微型自主水下机器人。

技术背景

随着自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)技术的进步，其应用领域不断扩宽，对自主水下机器人的易用性和自主航行能力提出了更高的要求。微型自主水下机器人能够用于海洋科考、国防安全、湖泊科考、河道调查、集群编队、教学科研等诸多领域，具有价格较低，操作简便、易于扩展等突出优势。现有微型水下机器人的设计方案大多采用与现有中大型水下机器人基本相同的方案和结构形式，仅在外形尺寸上予以缩小，没有考虑到微型水下机器人集群化大量应用时的模块化和低成本要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种具有较高水下操纵能力、模块化可扩展的微型自主水下机器人。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种微型自主水下机器人，包括依次密封连接的推进舱段、操纵舱段、控制舱段、电池舱段及艏段，其中控制舱段的顶部设有天线；

所述推进舱段包括推进舱段导流罩及设置于推进舱段导流罩内的轮缘推进器和操舵组件，所述轮缘推进器通过顺时针或逆时针运转实现微型自主水下机器人的前进或后退；

所述操舵组件设置于所述轮缘推进器的后端，所述操舵组件用于微型自主水下机器人在高速航行时的航向角和俯仰角的姿态调节。

所述操纵舱段包括操纵舱、推进与操纵控制器、稳定翼及微型轮缘推进器，其中操纵舱的外侧沿周向均布四个稳定翼，各稳定翼上设有微型轮缘推进器；推进与操纵控制器设置于操纵舱内，用于控制所述轮缘推进器和四个微型轮缘推进器。

所述操纵舱的上部安装有深度计。

所述微型轮缘推进器通过顺时针或逆时针运转实现微型自主水下机器人在零速或低速航行时的航向角和俯仰角姿态调节；

所述微型轮缘推进器通过变转速实现降低或提高微型自主水下机器人的航向角和俯仰角姿态调节速率。

所述控制舱段内安装有自主水下机器人的主控制系统。

所述艏段的内部设有载荷传感器和载荷控制器；所述艏段的后部接口处设有载荷分控制器，载荷分控制器用来实现所述主控制系统与载荷设备的连接。

所述艏段和所述电池舱段之间设有载荷舱段。

所述天线为水翼流线外形，所述天线内设有WIFI模块、无线电模块、GPS/北斗定位与短报文收发模块和示位灯，其中示位灯设置于所述天线的顶部。

所述电池舱段的内部安装有电池模块，所述电池舱段的后部壳体上开孔，用于安装脐带缆接插件，开孔通过脐带缆孔盖密封。

所述微型自主水下机器人整体为鱼雷状回转体外形，整体耐压结构。

本发明的优点及有益效果是：本发明提供的一种微型自主水下机器人，由于兼有桨后舵和微型轮缘推进器两种位姿操纵手段，能够实现从零速到高速的高机动能力，且重量轻，能够实现单人收放和操作。

附图说明