[发明专利]基于水射流驱动的水下滑翔机器人

说明书

本发明属于机器人领域，具体涉及一种基于水射流驱动的水下滑翔机器人，包括机身壳、左水平翼、右水平翼、上垂直翼以及下垂直翼；机身壳前端为中央带有吸嘴的球面，中部为圆柱面，后部为自前向后半径减小的圆锥面，尾端为球面；左水平翼、右水平翼分别沿纵向水平设置于机身壳中部的左、右两侧；上垂直翼、下垂直翼分别沿纵向竖直安装于机身壳后部上、下两侧；左水平翼以及右右水平翼后端分别自内向外设置有驱动喷嘴以及转向喷嘴；上垂直翼以及下垂直翼的后端分别设置有俯仰喷嘴。本发明设计科学，结构简单，控制简易，机动性能好，使用可靠，能耗效率高，可广泛应用于水下探测、运载等领域的优点。

技术领域

本发明属于机器人领域，具体涉及一种基于水射流驱动的水下滑翔机器人。

背景技术

水下滑翔机器人是一种依靠净浮力和水动力驱动的新型水下航行器，它具有水下作业时间长，续航距离远，机动性能耗，作业费用低，对母船依赖性低等优点，近年来被广泛应用于海洋的探测和观测领域。

目前，水下滑翔机器人的驱动一般采用螺旋桨驱动，这种驱动方式动力配置数量多，重量大，能耗高，每个动力装置均需要高强度的动态密封，且易于受到水下生物干扰。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种基于水射流驱动的水下滑翔机器人。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种基于水射流驱动的水下滑翔机器人,包括机身壳、左水平翼、右水平翼、上垂直翼以及下垂直翼；所述的机身壳前端为中央带有吸嘴的球面，中部为圆柱面，后部为自前向后半径减小的圆锥面，尾端为球面；所述的左水平翼、右水平翼分别沿纵向水平设置于所述的机身壳中部的左、右两侧；所述的上垂直翼、下垂直翼分别沿纵向竖直安装于所述的机身壳后部上、下两侧；所述的左水平翼以及右水平翼后端分别自内向外设置有驱动喷嘴以及转向喷嘴；所述的上垂直翼以及下垂直翼的后端分别设置有俯仰喷嘴。

所述的驱动喷嘴、转向喷嘴以及所述的俯仰喷嘴的喷射方向均沿所述的机身壳轴线方向并向机身壳内侧偏斜。

所述的左水平翼、右水平翼、上垂直翼以及下垂直翼均为菱形。

所述吸嘴与设置在所述的机身壳内的水泵连接；所述的水泵分别与滑翔驱动比例换向阀、左右转向比例换向阀、以及俯仰转向比例换向阀连接；所述的滑翔驱动比例换向阀分别通过单向阀与设置在所述的左水平翼以及所述的右水平翼上的驱动喷嘴连接；所述的左右转向比例换向阀分别通过单向阀与设置在所述的左水平翼以及所述的右水平翼上的转向喷嘴连接；所述的俯仰转向比例换向阀分别通过单向阀与设置在所述的上垂直翼以及所述的下垂直翼上的俯仰喷嘴连接。

机身壳、左水平翼、右水平翼、上垂直翼、以及下垂直翼为整体密封壳体；水下滑翔机器人整体重量大于其潜水浮力，且其重心与浮心重合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用水射流作为滑翔机器人的驱动及转向，能耗低，控制简单；外壳为整体密封装置，动力的喷嘴及吸嘴均为静态密封，密封性能好，密封成本低；驱动部分没有螺旋桨及可转动的舵面，整机作业过程中，壳体外围所有部件保持相对静止状态，水域生物环境对其作业影响小。本发明设计科学，结构简单，控制简易，机动性能好，使用可靠，能耗效率高，可广泛应用于水下探测、运载等领域的优点。

附图说明

图1是基于水射流驱动的水下滑翔机器人示意图。

图2是基于水射流驱动的水下滑翔机器水射流驱动系统示意图。

图中，1、机身壳；2、左水平翼；3、右水平翼；4、上垂直翼；5、下垂直翼；6、吸嘴；7、滑翔驱动喷嘴；8、右转向喷嘴；9、左转向喷嘴；10、下俯喷嘴；11、上仰喷嘴；12～17、单向阀；18、左右转向比例换向阀；19、滑翔驱动比例换向阀；20、俯仰转向比例换向阀；21水泵。

实施方式