[发明专利]一种用于水下机器人的柔性俘能装置

说明书

本发明公开一种用于水下机器人的柔性俘能装置，属于能量俘获技术领域，包括柔性旗带、拉绳、电机、壳体、至少一个MFC俘能单元和储能装置；MFC俘能单元安装在柔性旗带的表面，柔性旗带的一端和壳体连接；拉绳的一端和电机连接，另一端和柔性旗带连接，用于通过电机将柔性旗带收纳到壳体内部，所述电机安装在壳体上。通过MFC俘能单元的压电效应原理，将流场中的机械能转化为电能，并通过能量收集电路将各部分零散的电能整合在一起并将其转化为清洁电源，具有能量获取清洁、使用寿命长、环境适应性强的优点。

技术领域

本发明涉及能量俘获技术领域，具体为一种用于水下机器人的柔性俘能装置。

背景技术

潜艇和水下机器人等潜水装置是一种工作于水下的极限装备，潜水装置能潜入水中代替人完成某些操作，具有水下观察和作业能力的活动潜水装置。随着自动化技术、无缆通信技术等先进科学技术的普及和应用，潜水装置的功能势必会进一步得到强化，相应的关键技术问题表现的更为突出，在长航时和高效的要求下，能源供给问题显得尤为重要。

目前，传统供能方式主要依赖于化学电池，而化学电池在使用过程中具有体积大、能量有限、寿命较短、需要定期更换以及环境污染等缺点，因此，寻求新的途径来代替传统的化学电池为低功耗器件供电就势在必行。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于水下机器人的柔性俘能装置，能够将流场中的机械能转化为电能，能量获取清洁、使用寿命长、环境适应性强。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于水下机器人的柔性俘能装置，包括柔性旗带、拉绳、电机、壳体和至少一个MFC(Macro-Fibre Composite，宏观纤维复合材料)俘能单元；

所述MFC俘能单元安装在柔性旗带的表面，柔性旗带的一端和壳体连接；

所述拉绳的一端和电机连接，另一端和柔性旗带连接，用于通过电机将柔性旗带收纳到壳体内部，所述电机安装在壳体上。

可选的，所述柔性旗带上设置有若干个通孔，拉绳远离电机的一端顺序穿过柔性旗带上的通孔，并且端部和柔性旗带的端部连接。

可选的，拉绳远离电机的一端连接有限位片，在电机完成收卷拉绳时，限位片卡在壳体的端部。

可选的，还包括弹射装置，所述弹射装置设置在壳体内部，用于在工作时弹出柔性旗带。

可选的，所述弹射装置为弹簧，弹簧安装在壳体内，当柔性旗带处于收纳状态时，弹簧被压缩。

可选的，还包括能量回收电路，所述能量回收电路包括导线、整流电路、电路板和排线接头；

所述排线接头安装在壳体上，导线的一端和MFC俘能单元连接，另一端和排线接头连接，排线接头和整流电路连接。

可选的，MFC俘能单元为单层MFC压电俘能机构。

可选的，所述MFC俘能单元为由若干单层MFC压电俘能机构竖向叠放而成的多层MFC压电俘能结构。

可选的，若干个MFC俘能单元在柔性旗带上呈阵列式分布。

可选的，所述电机输出轴上连接有卷筒，拉绳缠绕连接在卷筒上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：