[发明专利]一种用于水下滑翔机的联合姿态调节装置

说明书

本发明提供了一种用于水下滑翔机的联合姿态调节装置，包括主轴、前主轴导套、后主轴导套、俯仰电机组、直线位移传感器、丝杠、丝杠螺母、横滚电机组、横滚机构行星轮、横滚机构太阳轮、电池组、横滚开口滑块、横滚导轨、角度传感器等。电池组作为调节重物，安装在主轴上，并与丝杠螺母连接；俯仰电机组驱动丝杠，带动电池组移动从而改变滑翔机轴向重心实现俯仰姿态调节；横滚电机组与横滚机构行星齿轮组连接，带动电池组旋转从而改变滑翔机周向重心实现横滚姿态调节。该联合姿态调节装置可同时调节水下滑翔机的俯仰姿态和横滚姿态，并且调节范围大、结构紧凑、体积重量小、功耗小、可靠性高，使水下滑翔机的负载能力得到增强。

技术领域

本发明涉及一种姿态调节装置，特别是一种用于水下滑翔机的联合姿态调节装置。

背景技术

水下滑翔机是一种新型的无人水下探测平台，其结构简单、体积小、重量轻、成本低，维护和使用方便，具有作业范围广、作业时间长、机动可控、可重复利用等特点。水下滑翔机是通过改变自身的浮力状态和姿态角(俯仰角和横滚角)来实现滑翔运动的，即在保持其自身重力不变的条件下，改变滑翔机的排水体积，从而改变滑翔机的浮力状态；通过改变滑翔机内部机构的位置来改变重心的位置，从而改变滑翔机的姿态角。因此，姿态调节装置是控制水下滑翔机运动状态的关键装置之一。

现有的水下滑翔机姿态调节装置，将俯仰姿态调节装置和横滚姿态调节装置分别独立设计，体积重量大，集成优化度低，占用耐压空间多，从而导致水下滑翔机的负载能力差。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种用于水下滑翔机的联合姿态调节装置。其能够同时调节水下滑翔机的俯仰姿态和横滚姿态，并且调节范围大、结构紧凑、体积重量小、功耗小、可靠性高，使水下滑翔机的负载能力得到增强。

本发明是通过下述技术方案来实现的。一种用于水下滑翔机的联合姿态调节装置包括：主轴、前主轴导套、电池包横跨、A前电池包盖、B前电池包盖、直线位移传感器动端固定支架、A电池包中间支架、俯仰电机组编码器、俯仰电机组制动器、B电池包中间支架、俯仰电机组、俯仰电机连接支架、联轴器、俯仰机构电机支架、直线位移传感器、前丝杠螺丝紧固螺帽、丝杠轴承座、横滚传动导轨基架、丝杠、丝杠螺母及连接座、横滚电机组编码器、横滚电机组制动器、横滚电机组、后丝杠螺丝紧固螺帽、垂向支架、横滚机构行星轮、横滚机构太阳轮、主轴轴承、后主轴导套、后俯仰横滚配重块、A后电池包盖、B后电池包盖、C后电池包盖、电池组、C前电池包盖、前俯仰横滚配重块、横滚开口滑块、横滚导轨、角度传感器、角度传感器行星轮、角度传感器支架。

所述的电池组穿过A电池包中间支架和B电池包中间支架，两端分别固定于B前电池包盖和C后电池包盖；B前电池包盖与A前电池包盖和C前电池包盖机械连接，C后电池包盖与A后电池包盖和B后电池包盖机械连接，C前电池包盖上固定有前主轴导套和前俯仰横滚配重块，A后电池包盖上固定有后主轴导套和后俯仰横滚配重块；前主轴导套和后主轴导套为中空结构且分别套在主轴上，可沿主轴前后移动或周向转动；电池包横跨两端分别与前主轴导套和后主轴导套机械连接，丝杠螺母及连接座底部与电池包横跨机械连接；直线位移传感器动端通过直线位移传感器动端固定支架与B前电池包盖机械连接，用于测量电池组的调节距离。

所述的垂向支架下端与主轴轴承机械连接，主轴轴承安装于主轴上且轴向位置固定；垂向支架上安装有俯仰机构电机支架和横滚传动导轨基架，其中俯仰机构电机支架上安装有俯仰电机连接支架和丝杠轴承座，横滚传动导轨基架上安装有横滚导轨、直线位移传感器固定端及横滚电机组；横滚电机组与横滚机构行星轮机械连接，横滚机构行星轮与横滚机构太阳轮啮合；横滚开口滑块安装于C后电池包盖上，与横滚导轨同轴安装且可轴向移动，用于传递横滚扭矩。