本實用新型屬于水下作業(yè)裝置技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種水下多功能載荷平臺。
背景技術(shù):
海洋既是國家的安全屏障也是外來侵略勢力的跳板,海洋的安全和穩(wěn)定直接關(guān)系到我國的根本利益。中國近代的民族危機大多是從海洋上而來。從一定意義上說,一部中國近代史,就是一部列強從海上侵略中國并頻頻得手的歷史。中國無海權(quán)則國家無興盛,“世界大勢變遷,國力盛衰強弱,常在于海而不在于陸,其海上權(quán)力優(yōu)勝者,其國力常占優(yōu)勝”??v觀歷史和現(xiàn)實,海防與一個沿海國家的興衰有著內(nèi)在聯(lián)系。21世紀(jì)更是被稱作海洋的世紀(jì),海洋權(quán)益的爭奪成為大國角力的新戰(zhàn)場。水下工作環(huán)境惡劣,而人的潛水深度有限,所以水下機器人已成為開發(fā)海洋的重要工具,以代替人完成某些工作。搭載功能載荷平臺的小型水下機器人可用于反水雷、反魚雷、水下偵查、救援及反潛多種軍事任務(wù),同時還可完成水下布線、海上油氣與天然氣的勘探與開發(fā)、水下設(shè)備檢修、前線偵察、布雷等工作。一方面,由于水下執(zhí)行任務(wù)多種多樣,單一性能的水下機器人無法滿足同時完成多任務(wù)的需求;另一方面,能完成多任務(wù)的水下機器人大多體積龐 大,無法拆卸。如傳統(tǒng)的獵雷作業(yè)需要滅雷艦協(xié)同才能完成任務(wù),消滅一枚水雷或可疑目標(biāo)需要2~3個小時,難以滿足快速消滅敵人布設(shè)的水雷障礙、迅速開辟航道的需求。因此,一種能夠適應(yīng)任務(wù)需要,可便攜拆卸組裝功能模塊的水下機器人可很好適應(yīng)當(dāng)前需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
:
本實用新型的目的是提供一種水下多功能載荷平臺,可便攜拆卸組裝,適應(yīng)當(dāng)前需求。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型的技術(shù)方案為:
一種水下多功能載荷平臺:包括數(shù)個筒體首尾相接組合而成的筒體組,還包括設(shè)置在筒體組兩端的罩體;各個筒體的兩個端口處均設(shè)有連接法蘭,筒體的側(cè)壁通過連接臂連接有螺旋槳,連接臂內(nèi)設(shè)有舵機,舵機的控制端連接于控制器,舵機的舵機軸輸出端連接螺旋槳的控制端。
較佳地,平臺為單筒結(jié)構(gòu),包括一個筒體組,筒體組包括至少三個筒體,筒體組兩端的筒體兩側(cè)設(shè)有對稱的螺旋槳。
較佳地,平臺為雙筒結(jié)構(gòu),包括并列設(shè)置的兩個筒體組;兩個筒體組記為第一筒體組和第二筒體組,兩個筒體組設(shè)有沿雙筒結(jié)構(gòu)中心線對稱的螺旋槳。
較佳地,連接臂包括兩層連接板,舵機設(shè)置在兩層連接板之間。
較佳地,連接板包括亞克力板。
較佳地,筒體上設(shè)有環(huán)狀的加強筋結(jié)構(gòu),連接臂可拆卸的連接于 加強筋結(jié)構(gòu)。
較佳地,加強筋結(jié)構(gòu)上設(shè)有缺口。
較佳地,罩體為透明狀的半球體。
較佳地,兩個并列設(shè)置的筒體組之間為可拆卸連接。
較佳地,兩個筒體組中相鄰的兩個筒體通過連接件連接,連接件設(shè)有與連接法蘭上的連接螺孔位置對應(yīng)的通孔,連接件和連接法蘭通過穿過所述連接螺孔和通孔的螺栓連接。
本發(fā)明的有益效果在于:通過筒體兩端的連接法蘭可設(shè)置多個筒體組成的筒體組,而通過筒體組之間的連接件可以實現(xiàn)單筒結(jié)構(gòu)和多筒結(jié)構(gòu)的不同組合方式;筒體、罩體和連接件采用亞克力材料具有成本低,總重量低等優(yōu)勢;本實用新型功能多、體積小、靈活度高、成本低、航行阻力小穩(wěn)定性高,并且易于操作。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例一的立體圖,
圖2為本發(fā)明實施例一的正視圖,
圖3為本發(fā)明實施例一的俯視圖,
圖4為本發(fā)明實施例一的側(cè)視圖,
圖5為本發(fā)明實施例二的立體圖,
圖6為本發(fā)明實施例二的正視圖。
圖中:1-筒體組,2-筒體,3-罩體,4-連接法蘭,5-連接臂,6-螺旋槳,7-舵機,8-舵機軸,9-加強筋結(jié)構(gòu),10-連接件。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
本實用新型的一種水下多功能載荷平臺,包括數(shù)個筒體2首尾相接組合而成的筒體組1,還包括設(shè)置在筒體組1兩端的罩體3,罩體3為透明狀的半球體,可在其中設(shè)置探照燈等設(shè)備。各個筒體2的兩個端口處均設(shè)有連接法蘭4,筒體2的側(cè)壁通過連接臂5連接有螺旋槳6,連接臂5內(nèi)設(shè)有舵機7,舵機7的舵機軸8輸出端連接螺旋槳6的控制端。連接臂5包括兩層亞克力連接板,舵機7設(shè)置在兩層連接板之間。在筒體2上設(shè)有環(huán)狀的加強筋結(jié)構(gòu)9,連接臂5可拆卸的連接于加強筋結(jié)構(gòu)9,加強筋結(jié)構(gòu)9上設(shè)有缺口。
根據(jù)任務(wù)難易程度,可將本發(fā)明的水下多功能載荷平臺按照單筒體組1雙筒體2模塊、單筒體組1三筒體2模塊、雙筒體組1四筒體2模塊進行組合。
單筒體組1雙筒體2模塊包含一個控制四個螺旋槳6和四個舵機7同時運轉(zhuǎn)的控制模塊和一個提供平臺運動所需電能的動力模塊,在單筒體組1的半圓罩內(nèi)部可加裝探照燈和攝像頭,筒體2外可加裝機械手臂、滅雷具等設(shè)備,實現(xiàn)載荷平臺在水下巡邏、水中救援、水下滅雷等軍事與民事任務(wù)。
單筒體組1三筒體2模塊包含一個控制四個螺旋槳6和四個舵機7同時運轉(zhuǎn)的控制模塊、一個搭載多種傳感器(自帶電源)的水下感知探測模塊和一個提供平臺運動所需電能的動力模塊,以實現(xiàn)測量水 文信息、尋找沉船(失事飛機)、海洋科考等任務(wù)。
雙筒體組1四筒體2模塊在單筒體組1三筒體2模塊的基礎(chǔ)上再增加一個筒體2模塊,以增大平臺的穩(wěn)定性,可實現(xiàn)平臺在海底坐底作業(yè),加裝更多傳感器以實現(xiàn)更為復(fù)雜的水文測量以及海底土壤采樣等民事任務(wù)。在軍事方面,可以加裝戰(zhàn)斗部,潛伏到敵港口、軍事和民用設(shè)施,在感知模塊探測到敵方目標(biāo)時,控制戰(zhàn)斗部起爆,毀傷敵方目標(biāo)。
下面以單筒結(jié)構(gòu)和雙筒結(jié)構(gòu)為例進行說明。
實施例一
平臺為單筒結(jié)構(gòu),包括一個筒體組1,筒體組1包括三個筒體2,三個筒體2通過連接法蘭4首尾相接,筒體組1兩端的筒體2兩側(cè)設(shè)有對稱的螺旋槳6。
實施例二
平臺為雙筒結(jié)構(gòu),包括并列設(shè)置的兩個筒體組1;兩個筒體組1記為第一筒體組1和第二筒體組1,兩個筒體組1設(shè)有沿雙筒結(jié)構(gòu)中心線對稱的螺旋槳6。兩個并列設(shè)置的筒體組1之間為可拆卸連接。兩個筒體組1中相鄰的兩個筒體2通過連接件10連接,連接件10設(shè)有與連接法蘭4上的連接螺孔位置對應(yīng)的通孔,連接件10和連接法蘭4通過穿過所述連接螺孔和通孔的螺栓連接。
本實用新型的水下多功能載荷平臺區(qū)別于傳統(tǒng)固定功能的水下機器人,將執(zhí)行各項任務(wù)功能的元件進行了科學(xué)精巧的設(shè)計布局,按照任務(wù)需要,設(shè)計各個模塊所需的功能元件,將水下多功能載荷平臺 打造成為既能夠執(zhí)行單一任務(wù),又能多功能組合的智能平臺。
本實用新型中筒體2與半球狀的罩體3均為透明亞克力材料,筒體2之間、筒體2與半球罩采用法蘭連接,設(shè)置橡膠墊片用螺帽螺母固定連接,便于拆卸以進行內(nèi)部電路調(diào)試檢查維修,并方便加裝功能模塊實現(xiàn)多種功能的組合,螺旋槳6與筒體2之間采用專門的螺旋槳6固定結(jié)構(gòu),螺旋槳6固定結(jié)構(gòu)為兩片亞克力板中間夾舵機7與舵機軸8;舵機軸8中間套一滾動軸承以固定舵機軸8,舵機軸8與螺旋槳6相連接,舵機7通電后,舵機軸8與螺旋槳6亞克力板的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。
本實用新型的水下多功能載荷平臺動力系統(tǒng)采用四螺旋槳6矢量推進設(shè)計方案,由控制器控制四個螺旋槳6和四個舵機7同時工作,可改變螺旋槳6尾流噴射方向,實現(xiàn)螺旋槳6的矢量推進,可完成前進后退,上升下沉、轉(zhuǎn)向和橫搖等多自由度動作。在單筒體組1雙筒體2模塊的模式下,其機動性能大大提高,可滿足海域巡邏時必要的快速機動要求。
本實用新型采用無線、自導(dǎo)工作方式,去除了阻力大且容易纏繞的電纜,既可以通過浮標(biāo)接收岸上的遙控信號,又可按預(yù)先設(shè)定程序自主尋找水下目標(biāo),易于實現(xiàn)“發(fā)射后不管”。任務(wù)流程為:一是根據(jù)自身攜帶的磁傳感器、聲學(xué)測距裝置感知周圍的磁場及聲學(xué)變化,初步實現(xiàn)能夠發(fā)現(xiàn)目標(biāo);二是驅(qū)動螺旋槳6,通過改變自身的姿態(tài)并使用攝像機去探測并跟蹤目標(biāo)狀態(tài);三是主動靠近目標(biāo),在目標(biāo)進入殺傷范圍后啟動戰(zhàn)斗部爆炸毀傷目標(biāo)。
總體來說,本實用新型的水下多功能載荷平臺與傳統(tǒng)水下機器人相比具有功能多、體積小、靈活度高、成本低、航行阻力小和易于操作等優(yōu)點。
應(yīng)當(dāng)理解的是,對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)上述說明加以改進或變換,而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。本說明書中未作詳細描述的部分屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。