一种带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置

专利2024-08-20  23



1.本实用新型属于装置角度调节领域,具体涉及一种带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置。


背景技术:

2.潜航器是当前世界水文观测及海洋工业领域的新兴发展方向,随着技术的不断发展潜航器控制方式也变得更加的多样化。利用机械传动技术相关潜航器姿态调整机构正朝着小型化、集成化和精确化方向发展。
3.潜航器多用于海底管道检测和水文搜集,复杂的环境对其灵活性提出了较高的要求,多自由度的姿态控制能够在应对复杂海底管路环境中发挥重要作用,而俯仰自由度作为多自由度控制中的首要动作,在潜航器的运行中至关重要。
4.当前市面潜航器多采用电机直驱的方式控制潜航器整体的俯仰角,该方式需要由两个以上的电机相互配合完成,耗能较多,增加了潜航器的体积和负载,进一步使得潜航器的工作能耗增加。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的在于针对解决背景技术中提出的问题,提出一种带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置。
6.为实现上述目的,本实用新型所采取的技术方案为:
7.本实用新型提出的一种带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置包括第一固定座、第二固定座和设置在第一固定座和第二固定座之间的调节机构,其中:
8.调节机构,包括电机、丝杆和用于安装配重块的放置架,电机安装在第一固定座上,放置架上开设有第一通道,丝杆的一端与电机的输出轴固定连接,另一端穿过第一通道后与第二固定座转动连接,且丝杆与第一通道螺纹连接。
9.调节机构还包括两个使得放置架进行直线运动的限位杆,放置架上开设有分别与两个限位杆对应的第二通道,各限位杆的一端与第一固定座固定连接,另一端穿过对应的第二通道后与第二固定座固定连接,且各限位杆与对应第二通道滑动连接,启动电机带动丝杆转动,使得放置架沿着丝杆做直线运动,并在放置架和配重块的重力作用下,实现潜航器俯仰角度调节。
10.优选地,带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置还包括过轴板,过轴板位于电机的输出轴侧,且分别与两个限位杆固定连接,过轴板上开设有用于避让电机输出轴的避让槽。
11.优选地,调节机构还包括用于连接丝杆与电机输出轴的第一联轴器。
12.优选地,调节机构还包括用于分别连接第一固定座和各限位杆的两个第二联轴器。
13.优选地,调节机构还包括与丝杆配合的螺母,螺母安装于第一通道内,且螺母与丝
杆螺纹连接。
14.优选地,调节机构还包括与各限位杆配合的轴承,各轴承对应安装于第二通道内,且各轴承与对应的限位杆滑动连接。
15.优选地,放置架包括u形框和安装块,安装块与u形框固定连接且构成口字形结构。
16.与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
17.1、本装置通过电机和丝杆带动安装配重块的放置架沿着丝杆做直线运动,使得潜航器的重心改变,进而实现俯仰角度调节,解决了现有技术中通过两个以上电机相互配合实现俯仰调节,以致于潜航器的的体积的负载较大,进而减少体积和成本;
18.2、本装置通过限位杆、过轴板,提高装置的稳定性,提高放置架运动的直线度,进而提高潜航器的稳定性。
附图说明
19.图1为本实用新型带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置的结构示意图图;
20.图2为本实用新型放置架的结构示意图。
21.附图标记说明:1、第一固定座;2、第二固定座;3、调节机构;30、轴承;31、电机;32、丝杆;33、放置架;331、u形框;332、安装块;34、第一通道;35、限位杆;36、第二通道;37、第一联轴器;38、第二联轴器;39、螺母;4、过轴板;5、避让槽。
具体实施方式
22.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
23.需要说明的是,当组件被称为与另一个组件“连接”时,它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是在于限制本技术。
24.如图1-2所示,一种带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置安装于潜航器上,包括第一固定座1、第二固定座2和设置在第一固定座1和第二固定座2之间的调节机构3,其中:
25.调节机构3,包括电机31、丝杆32和用于安装配重块的放置架33,电机31安装在第一固定座1上,放置架33上开设有第一通道34,丝杆32的一端与电机31的输出轴固定连接,另一端穿过第一通道34后与第二固定座2转动连接,且丝杆32与第一通道34螺纹连接。
26.调节机构3还包括两个使得放置架33进行直线运动的限位杆35,放置架33上开设有分别与两个限位杆35对应的第二通道36,各限位杆35的一端与第一固定座1固定连接,另一端穿过对应的第二通道36后与第二固定座2固定连接,且各限位杆35与对应第二通道36滑动连接,启动电机31带动丝杆32转动,使得放置架33沿着丝杆32做直线运动,并在放置架33和配重块的重力作用下,调节中潜航器的中心,进而实现潜航器俯仰角度调节。
27.需要说明的是,带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置安装在潜航器上通过放置架
33的移动,调节潜航器的重心,实现潜航器的俯仰角调节。
28.具体为,以图1为例,以第一固定座1所在的位置为右,以第二固定座2所在的位置为左,两个限位杆35分别位于丝杆32的前后两侧,电机31固定安装在第一固定座1的左侧面上,以上方位仅便于描述,不作具体限制。本实施例中第一固定座1和第二固定座2呈半圆形,但不对第一固定座1和第二固定座2的形状进行限制,可以根据实际需要设置。对潜航器进行俯仰角度调节时,启动电机31(电机31可以进行正反转动,且电机31为步进电机),带动丝杆32转动,使得放置架33沿着丝杆32向左运动或向右运动,同时在放置架33上安装配重块,在放置架33和配重块重力的作用下,实现对潜航器的俯仰角度调节。
29.在一个实施例中,带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置还包括过轴板4,过轴板4位于电机31的输出轴侧,且分别与两个限位杆35固定连接,过轴板4上开设有用于避让电机31输出轴的避让槽5。
30.具体为,本实施例中,过轴板4呈半圆形,但不对过轴板4的形状进行限制,可以根据实际需要设置,两个限位杆35分别贯穿过轴板4的两侧,且过轴板4与限位杆35固定连接,过轴板4位于电机31的左侧,通过过轴板4提高两个限位杆35之间的稳定性。
31.在一个实施例中,调节机构3还包括用于连接丝杆32与电机31输出轴的第一联轴器37。
32.具体为,电机31、第一联轴器37和丝杆32由右至左依次设置,第一联轴器37的两端分别与电机31的输出轴和丝杆32的端部固定连接。
33.在一个实施例中,调节机构3还包括用于分别连接第一固定座1和各限位杆35的两个第二联轴器38。
34.具体为,第二联轴器38为法兰联轴器,第一固定座1、第二联轴器38和限位杆35由右至左依次设置,第二联轴器38的两端分别与第一固定座1和限位杆35固定连接,通过第二联轴器38,使得限位杆35与第一固定座1之间的连接更加稳定。
35.在一个实施例中,调节机构3还包括与丝杆32配合的螺母39,螺母39安装于第一通道34内,且螺母39与丝杆32螺纹连接。
36.具体为,螺母39固定安装在第一通道34内,丝杆32转动使得螺母39沿着丝杆32做直线运动,进而带动放置架33沿着丝杆32运动。
37.在一个实施例中,调节机构3还包括与各限位杆35配合的轴承30,各轴承30对应安装于第二通道36内,且各轴承30与对应的限位杆35滑动连接。
38.具有为,轴承30固定安装在第二通道36内,轴承30在限位杆35上滑动,进而带动放置架33在限位杆35上滑动。
39.在一个实施例中,放置架33包括u形框331和安装块332,安装块332与u形框331固定连接且构成口字形结构。
40.具体为,本实施例中,u形框331和安装块332由右至左依次设置,第一通道34分别位于u形框331和安装块332上,且u形框331上的第一通道34和安装块332上的第一通道34内均有螺母39,第二通道36分别位于u形框331和安装块332上,且u形框331上的第二通道36和安装块332上的第二通道36内均有轴承30。
41.本装置通过电机和丝杆带动安装配重块的放置架沿着丝杆做直线运动,使得潜航器的重心改变,进而实现俯仰角度调节,解决了现有技术中通过两个以上电机相互配合实
现俯仰调节,以致于潜航器的的体积的负载较大,进而减少体积和成本;本装置通过限位杆、过轴板,提高装置的稳定性,提高放置架运动的直线度,进而提高潜航器的稳定性。
42.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
43.以上所述实施例仅表达了本技术描述较为具体和详细的实施例,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:
1.一种带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,所述带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置安装于潜航器上,其特征在于:所述带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置包括第一固定座(1)、第二固定座(2)和设置在所述第一固定座(1)和第二固定座(2)之间的调节机构(3),其中:所述调节机构(3),包括电机(31)、丝杆(32)和用于安装配重块的放置架(33),所述电机(31)安装在所述第一固定座(1)上,所述放置架(33)上开设有第一通道(34),所述丝杆(32)的一端与电机(31)的输出轴固定连接,另一端穿过所述第一通道(34)后与第二固定座(2)转动连接,且所述丝杆(32)与第一通道(34)螺纹连接;所述调节机构(3)还包括两个使得所述放置架(33)进行直线运动的限位杆(35),所述放置架(33)上开设有分别与两个限位杆(35)对应的第二通道(36),各所述限位杆(35)的一端与所述第一固定座(1)固定连接,另一端穿过对应的所述第二通道(36)后与所述第二固定座(2)固定连接,且各所述限位杆(35)与对应所述第二通道(36)滑动连接,启动所述电机(31)带动所述丝杆(32)转动,使得所述放置架(33)沿着丝杆(32)做直线运动,并在所述放置架(33)和配重块的重力作用下,实现潜航器俯仰角度调节。2.如权利要求1所述的带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,其特征在于:所述带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置还包括过轴板(4),所述过轴板(4)位于所述电机(31)的输出轴侧,且分别与两个限位杆(35)固定连接,所述过轴板(4)上开设有用于避让所述电机(31)输出轴的避让槽(5)。3.如权利要求1所述的带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,其特征在于:所述调节机构(3)还包括用于连接所述丝杆(32)与所述电机(31)输出轴的第一联轴器(37)。4.如权利要求1所述的带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,其特征在于:所述调节机构(3)还包括用于分别连接所述第一固定座(1)和各所述限位杆(35)的两个第二联轴器(38)。5.如权利要求1所述的带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,其特征在于:所述调节机构(3)还包括与所述丝杆(32)配合的螺母(39),所述螺母(39)安装于所述第一通道(34)内,且所述螺母(39)与丝杆(32)螺纹连接。6.如权利要求1所述的带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,其特征在于:所述调节机构(3)还包括与各所述限位杆(35)配合的轴承(30),各所述轴承(30)对应安装于所述第二通道(36)内,且各所述轴承(30)与对应的所述限位杆(35)滑动连接。7.如权利要求1所述的带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,其特征在于:所述放置架(33)包括u形框(331)和安装块(332),所述安装块(332)与u形框(331)固定连接且构成口字形结构。

技术总结
本实用新型公开了一种带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置,带闭环反馈的潜航器俯仰角调节装置包括第一固定座、第二固定座和设置在第一固定座和第二固定座之间的调节机构,其中:调节机构,包括电机、丝杆和用于安装配重块的放置架,电机安装在第一固定座上,放置架上开设有第一通道。本装置通过电机和丝杆带动安装配重块的放置架沿着丝杆做直线运动,使得潜航器的重心改变,进而实现俯仰角度调节,解决了现有技术中通过两个以上电机相互配合实现俯仰调节,以致于潜航器的的体积的负载较大,进而减少体积和成本;本装置通过限位杆、过轴板,提高装置的稳定性,提高放置架运动的直线度,进而提高潜航器的稳定性。进而提高潜航器的稳定性。进而提高潜航器的稳定性。


技术研发人员:高佳彬 钟世凯 张禹恒 李想 周笑坤 曹迪 江锦波 蔡姚杰 申屠琦超 邵嘉隆 姚雨龙 胡诗锐
受保护的技术使用者:浙江工业大学
技术研发日:2022.09.20
技术公布日:2022/12/16
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