[发明专利]一种蹼翼型波浪能水下滑翔测量平台及测量方法

摘要

本发明公开一种水下机器人工程领域中的蹼翼型波浪能水下滑翔测量平台及测量方法，具有水面航行和垂直滑翔两种运动模式，通过太阳能板、蓄电池组组成的太阳能供电系统来实现自动充电，以补充其电能的消耗；当测量平台在水面航行时，可通过装有橡胶蹼翼的水下滑翔体将波浪能转化为其前进的驱动力；当测量平台垂直滑翔时，可通过双向齿轮泵、电磁阀、内、外皮囊以及油管组成的浮力调节系统来进行浮力调节，实现其潜浮功能；同时通过线性模组、驱动电机组成的姿态调节系统调整其水中姿态，进而将其与水流形成一定的攻角，获得其前进的驱动力；通过尾部的舵机系统和GPS和铱星通信模块分别实现其运动方向的控制以及数据通信等功能。

主权项

一种蹼翼型波浪能水下滑翔测量平台，包括一个壳体，该壳体由密封连接的上壳体（3）和下壳体（4）组成，在下壳体（4）正下方的前后方各连接一个垂直的连接件（6），连接件（6）下端共同连接前后水平布置的左侧板（7）和右侧板（28），其特征是：上壳体（3）上表面上装有太阳能板（9），太阳能板（9）连接位于壳体内部的蓄电池组（15）；壳体外的尾部固定连接舵机系统（2），舵机系统（2）尾部固定连接GPS和铱星通信模块（1）；下壳体（4）外部的左右两侧各设一个内部充有油液的外皮囊（16）；壳体内部设有内皮囊（25）、双向齿轮泵（22）、伺服电机（23）、控制系统（11）、线性模组（14）和驱动电机（19）；伺服电机（23）驱动双向齿轮泵（22）工作，内部充有油液的一个内皮囊（25）经内皮囊油管（24）连接双向齿轮泵（22）一端，双向齿轮泵（22）另一端经电磁阀（21）连接油路分配器（20）一端，油路分配器（20）另一端分别通过左路油管（17）和右路油管（18）各连接同侧的一个外皮囊（16），两个外皮囊（16）由连通油管（13）连通；在下壳体（4）中央位置设置线性模组（14），线性模组（14）连接驱动电机（19），线性模组（14）下方固定连接蓄电池组（15），带动蓄电池组（15）前后移动；左侧板（7）和右侧板（28）均垂直连接左右水平布置的蹼翼轴（8），在蹼翼轴（8）的左、右段上各连接一个橡胶蹼翼（26），橡胶蹼翼（26）在波浪的作用下向上或向下弯曲；所述GPS和铱星通信模块（1）与岸上工作站实现通讯，控制系统（11）分别连接太阳能板（9）、驱动电机（19）、电磁阀（21）、伺服电机（23）和舵机系统（2）；所述舵机系统（2）包括舵机控制器、舵机电机和舵叶，舵机系统（2）的外壳内装有舵机控制器和舵机电机，舵机系统（2）的外壳外部装有舵叶，舵机控制器连接舵机电机并控制舵机电机旋转，舵机电机连接舵叶并驱动舵叶旋转；在左侧板（7）和右侧板（28）的前端和后端分别各布置三个蹼翼轴（8），三个蹼翼轴（8）前后等间距、相互平行布置，在每个蹼翼轴（8）的左、右段上各连接一个橡胶蹼翼（26），每个蹼翼轴（8）上的两个橡胶蹼翼（26）相对于壳体的中心左右对称。