本实用新型涉及机器人教学教具技术领域,更具体地说,尤其涉及一种水下滑翔机。
背景技术:
水下滑翔机是一种新型的水下机器人,其利用净浮力和姿态角调整获得推进力,能源消耗极小,只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源,具有效率高、续航力可达上千公里的特点,虽然水下滑翔机的航行速度较慢,但其制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点,满足了长时间、大范围海洋探索的需要,能搭载大型传感器,大范围获取海水温度、盐度、浊度、含氧量及洋流变化新型,对开发海洋新型、预防灾害具有重要作用,但目前存在的问题是制作成本较高,不适合对于航洋科研知识推广的科普教具使用。
技术实现要素:
针对现有技术的上述缺陷和问题,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水下滑翔机,解决了现有水下滑翔机制作成本过高的技术问题。
为了达到上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种水下滑翔机,包括滑翔机本体,所述滑翔机本体设置带有密封舱体盖的密封舱体,所述滑翔机本体外侧分别对称设置水平翼,尾部设置垂直于水平翼的垂直翼,滑翔机本体外侧底部设置配重块,所述滑翔机本体内部设置浮沉机构和控制器,所述控制器连接电池模块所述浮沉机构包括储水囊、活塞、正反转电机,所述正反转电机设置在储水囊内,储水囊一端设置支撑架,旋转柱一端穿过支撑架连接正反转电机,旋转柱另外一端通过螺母固定在活塞上,所述旋转柱穿过支撑架连接正反转电机。
上述技术方案中,所述配重块为两块,位于滑翔机本体外侧底部,两个水平翼下方。
本实用新型具有结构简单,用中小学生可以接触到的零部件,替换了科研项目中的贵重且不易得的零部件,极大的降低了水下滑翔机的造价及制作成本,易于开展广泛教学活动,使得相关科研项目易于推广,科普活动易于组织实施,具有成本低廉,具备良好推广应用前景的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实用新型的结构示意图。
图2为浮沉机构的结构示意图。
其中:密封舱体1、水平翼2、固定旋转柱21、密封舱体盖3、垂直翼4,配重块5、浮沉机构6、正反转电机61、储水囊62、旋转柱63、螺母64、活塞65、支撑架66、储水囊口67、电池模块7、固定环8。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图,对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
根据图1所示,作为实施例所示的一种水下滑翔机,包括滑翔机本体,滑翔机本体设置带有密封舱体盖的密封舱体。
滑翔机本体外侧分别对称设置水平翼,尾部设置垂直于水平翼的垂直翼,滑翔机本体外侧底部设置配重块,滑翔机本体内部设置浮沉机构和控制器,控制器设置在浮沉机构的正反转电机旁边,控制器的型号为:单片机avrmega328p,控制器连接电池模块。
根据图2所示,浮沉机构包括储水囊、活塞、正反转电机,正反转电机设置在储水囊内,储水囊一端设置支撑架,旋转柱一端穿过支撑架连接正反转电机,旋转柱另外一端通过螺母固定在活塞上,实现旋转柱与螺母固定连接在一起,旋转柱穿过支撑架连接正反转电机。
通过正反转电机连接的活塞形成可伸缩装置,具体为:正反转电机旋转带动旋转柱旋转,由于旋转柱与螺母固定在一起,活塞与储水囊存在摩擦力,使得活塞中的螺母自身无法旋转,旋转柱做旋转运动,螺母做直线运动,最终使得包含螺母的活塞的行程为直线运动,通过此过程行成活塞的伸缩运动,活塞在活塞壁中的直线运动形成挤压力使得储水囊放水;运动方向相反形成真空产生吸力使得储水囊吸水。由于活塞在活塞壁中的往返直线运动,使得活塞自身在整个舱体中的相对位置发生变化,最终实现整体重心变化,通过实现储水囊中的空间与滑翔机本体外的水之间的吸入挤出,实现浮力、重力和摩擦力之间的合力变化,从而实现本设计在水中的浮沉间的向前滑翔运动,具体为:按照控制器中的预设程序,控制正反转电机顺时针旋转时,浮沉机构受控,螺母带动活塞向储水囊底部一端运动,实现重心变化,将重心位置向滑翔机本体头部移动,并将水从储水囊口吸入储水囊,此时装置重力大于浮力,由于重力作用实现下沉效果,由于水平翼与水的综合作用实现向前运动效果,两效果叠加实现机体本身呈现向前下方运动结果;反之当程序控制正反转电机逆时针旋转时,浮沉机构受控,螺母带动活塞向储水囊口部一端运动,实现重心变化,将重心位置向滑翔机本体尾部移动,并将水挤出储水囊,此时装置浮力大于重力,由于浮力作用实现上浮效果,由于水平翼与水的综合作用实现向前运动效果,两效果叠加实现机体本身呈现向前上方运动结果。
配重块为两块,位于滑翔机本体外侧底部,两个水平翼下方,用于抵消本体在水中产生的浮力,安装方式采用插接方式安装,即插入到滑翔机本体上采用3d打印而成的,用于固定水平翼和配重块的固定环中,然后使用固定旋转柱进行位置锁定。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
1.一种水下滑翔机,其特征在于:包括滑翔机本体,所述滑翔机本体设置带有密封舱体盖的密封舱体,所述滑翔机本体外侧分别对称设置水平翼,尾部设置垂直于水平翼的垂直翼,滑翔机本体外侧底部设置配重块,所述滑翔机本体内部设置浮沉机构和控制器,所述控制器连接电池模块,所述浮沉机构包括储水囊、活塞、正反转电机,所述正反转电机设置在储水囊内,储水囊一端设置支撑架,旋转柱一端穿过支撑架连接正反转电机,旋转柱另外一端通过螺母固定在活塞上,所述旋转柱穿过支撑架连接正反转电机。
2.根据权利要求1所述的一种水下滑翔机,其特征在于:所述配重块为两块,位于滑翔机本体外侧底部,两个水平翼下方。
技术总结