[发明专利]一种模块化AUV衡重自适应载荷舱段

说明书

本发明公开了一种模块化AUV衡重自适应载荷舱段，包括：耐压壳体、浮力补偿水舱、释放机构和任务载荷；耐压壳体内部安装有释放机构，其内部设计有活动转轴，用于挂载或释放任务载荷；浮力补偿水舱安装在耐压壳体的内部中心，任务载荷释放前，其为密封空腔壳体，任务载荷释放后，其内部进水，以平衡总体浮力的上升；该自适应载荷舱段利用模块化集成设计技术，实现AUV任务载荷舱衡重自适应，即舱段水中平衡、浮力、重量可根据任务载荷的变化自动调节。

技术领域

本发明涉及AUV(Autonomous Underwater Vehicle，水下自主航行器)技术领域，具体涉及一种模块化AUV衡重自适应载荷舱段。

背景技术

AUV由于其无人自主性特点和低成本、易部署等优势正越来越广泛应用于各种领域，包括水下调查、海底勘测、海底搜救等任务。AUV可以携带一系列传感器与定制的有效载荷模块，通过模块化设计可以快速切换配置，实现传感器、功能模块、任务载荷等灵活多变的组合，以适应各种任务场景的需求。

AUV模块化的设计采取的主要方法是根据功能属性对系统分解，把各个功能模块集成到一起，构成相对独立的物理实体，通过统一的接口规范(机械接口和电气接口)组合到一起。

基本的功能单元(如导航、控制、电池、仪器设备等)，由于功能相对固定通用性强，具有很高的模块化程度。对于任务载荷模块，往往需要具体根据任务目标定制，而任务载荷一般形态各异、大小不同、功能接口上对平台要求变化较大，具体影响包括平台的重量、浮力、质心浮心的位置分布等，所以一般设计时往往总体集成到平台上。但这种载荷设计会导致平台结构相对固定，不够灵活，只能应用于针对特定的任务场景，不能适应任务目标的快速切换，从而大大影响平台总体的模块化程度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种模块化AUV衡重自适应载荷舱段，利用模块化集成设计技术，实现AUV任务载荷舱衡重自适应，即舱段水中平衡、浮力、重量可根据任务载荷的变化自动调节。

本发明的技术方案为：一种模块化AUV衡重自适应载荷舱段，包括：耐压壳体、浮力补偿水舱、释放机构和任务载荷；

所述耐压壳体内部安装有释放机构，其内部设计有活动转轴，用于挂载或释放任务载荷；

所述浮力补偿水舱安装在耐压壳体的内部中心，任务载荷释放前，其为密封空腔壳体，任务载荷释放后，其内部进水，以平衡总体浮力的上升。

优选地，还包括：进水动作执行机构，其安装在浮力补偿水舱的内部，任务载荷释放前，进水动作执行机构两端的密封堵头与浮力补偿水舱上下位置处设置的两个进水口密封配合，任务载荷释放后，移动密封堵头能够实现浮力补偿水舱内部与耐压壳体外部的联通，完成进水动作。

优选地，所述浮力补偿水舱由两部分半球形或半椭球形端盖安装到耐压壳体内部的接口上形成，且浮力补偿水舱的两个进水口设置在该接口上。

优选地，所述耐压壳体为圆柱回转体薄壳耐压结构。

优选地，还包括：快速连接接头和电气对接装置，所述耐压壳体的轴向两端均设有快速连接接头和电气对接装置，且耐压壳体的轴向两端的快速连接接头分别为公头和母头，用于与AUV平台快速对接。

优选地，所述快速连接接头、电气对接装置和释放机构与耐压壳体之间均进行密封设计。

优选地，所述活动转轴伸出耐压壳体时与任务载荷的安装接口转动连接，并由电机驱动，电机利用CAN总线接收AUV平台的控制指令，驱动所述活动转轴转动，执行挂载或释放任务载荷的动作。

优选地，所述任务载荷挂载在耐压壳体的底部或两侧。

有益效果：