[实用新型]一种储压式水下运动物体姿态控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水下运动物体姿态控制技术领域，具体地说，涉及一种新型的储压式水下运动物体姿态控制系统，尤其是针对小型水下运动物体的姿态控制系统。

背景技术

水下运动物体(如潜艇以及鱼雷等)无论是在军事，还是在人类生产生活中都有广泛应用，而对其进行良好的姿态控制是水下运动物体能够顺利完成任务的重要前提和保障。

目前水下运动物体的姿态控制方式通常依靠螺旋桨推进器来实现。该种方式应用较为普遍，但是该方法要求在每一个被控维度上均安装螺旋桨推进器，导致机器人结构较为庞大复杂，且成本较高。中国专利文献CN201210255788.1，公开日2012.10.24，公开了一种载人深潜器节能型水下姿态控制系统，包括定深控制装置、纵倾控制装置，定深控制装置包括耐压水舱和浮力调整水舱，耐压水舱的注水管路通过注水阀与通舷外水阀相接，耐压水舱的排水管路通过排水阀经排水泵与通舷外水阀相接，浮力调整水舱的水管路通过浮力调整水阀与耐压水舱的排水管路连通，同时耐压水舱与压缩空气系统相连通；纵倾控制装置包括首左、首右、尾左、尾右四个内部水舱，首左水舱经由气压分配仪与尾右水舱连通，首右水舱经由气压分配仪与尾左水舱连通；首左水舱通过左舷水管路与尾左水舱连通，首右水舱通过右舷水管路与尾右水舱连通。该发明能够实现载人深潜器的水下深度稳定和纵倾平衡功能，满足系统的节能要求。但该水下姿态控制系统并不适用于小型水下运动物体，且结构较复杂，调节灵活度欠佳。

目前还未见适用于小型水下运动物体，能灵活准确地控制其姿态，且占用水下运动物体内部空间少的控制系统。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种储压式水下运动物体姿态控制系统。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种储压式水下运动物体姿态控制系统，设有主流管，所述的主流管下方连接增压管路的一端，所述的增压管路的另一端连接储压舱；所述的增压管路从主流管至储压舱的方向上依次设有增压泵和单向阀；所述的增压泵连接压差控制器；所述的储压舱上设有若干扩充口，所述的扩充口通过软管将执行机构与储压舱相连，所述的执行机构包括舵机和由舵机控制启闭的阀门。

所述的阀门是陶瓷阀。

所述的软管是橡胶软管。

所述的扩充口数目为10个或10个以上。

所述的主流管的外壁上设有对称分布的吸水孔。

所述的主流管的前、后、左、右四个面上均设有吸水孔矩阵。

所述的单向阀设于增压管路和储压舱相连接的部位。

所述的储压舱为长方体状、正方体状或圆柱状，但不仅限于此。

本实用新型的系统在工作的时候，水下运动物体会通过压差控制器控制增压泵将水压入储压舱内，使储压舱内外的压差保持恒定，当需要在某维度输出力时，同步电机控制器控制同步电机将陶瓷阀打开一定角度，较大的压力就会将储压舱内的水经陶瓷阀压出并产生推力。其具体优点如下：

1、相比于现有技术中的水下运动物体姿态控制系统而言，本实用新型的系统最大优势是结构小、占用水下运动物体内部空间少、可根据实际需求自由增加执行机构或者通过改变已有执行机构的位置及方向的方式增加或改变水下运动物体的控制自由度。

2、采用陶瓷阀、舵机控制阀门开度，并配合橡胶软管，可以更精确地控制输出推力的大小，同时执行机构可提供较大的推力，陶瓷阀可以使力的输出更为迅速、高效。

3、储压舱内外的压差保持恒定使得推力输出不会受到水深变化的影响，因此本实用新型的系统可应用于较大的深度。

4、增压机构采用多向均匀吸水增压的方式，即均匀地朝四个方向吸水而不是某单一方向，使得其增压泵在工作时不会因为向单一方向吸水而使得水下运动物体朝某个方向运动，进一步保证了吸水增压时机器人仍能保持姿态稳定。

附图说明

图1是本实用新型系统的示意图。

图2是储压动作流程图。

图3是姿态调整动作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.主流管2.增压管路

3.储压舱4.增压泵

5.单向阀6.扩充口

7.橡胶软管8.执行机构

9.舵机10.陶瓷阀

实施例1