[发明专利]一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机有效

专利信息
申请号: 201811345955.5 申请日: 2018-11-13
公开(公告)号: CN109606594B 公开(公告)日: 2020-07-31
发明(设计)人: 王林翔;应子翔;胡宇天 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: B63G8/22 分类号: B63G8/22
代理公司: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 林超
地址: 310058 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 记忆 合金 驱动 姿态 控制 水下 滑翔机
【权利要求书】:

1.一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机,其特征在于:水下滑翔机包括机身(25)、左滑翔翼(26)、右滑翔翼(27)和尾翼(28),机身(25)后部两侧对称安装有左滑翔翼(26)和右滑翔翼(27),机身(25)尾部安装有尾翼(28);机身(25)艏部内部设有艏部浮力舱(15),机身(25)中间内部设有中央浮力舱(14),机身(25)艉部内部设有艉部浮力舱(16),左滑翔翼(26)外侧部内部设有左翼浮力舱(17),右滑翔翼(27)外侧部内部设有右翼浮力舱(18);艏部浮力舱(15)和中央浮力舱(14)之间的机身(25)内部形成前控制舱(19),中央浮力舱(14)和艉部浮力舱(16)之间的机身(25)内部形成后控制舱(20),前控制舱(19)内安装有控制单元(24),后控制舱(20)内安装有陀螺仪(22)和定位通讯模块(23),前控制舱(19)和后控制舱(20)内均安装有电源模块(21);

所述的艏部浮力舱(15)、中央浮力舱(14)、艉部浮力舱(16)、左翼浮力舱(17)和右翼浮力舱(18)均安装有一个水下姿态控制装置,水下姿态控制装置包括可变浮力舱和可变调整组件,所述可变浮力舱包括缸体(1)、柱塞(3)和储水囊(4),缸体(1)内部中空形成空腔,缸体(1)空腔中间设有活动通道,活动通道外侧壁开设通孔,柱塞(3)装在缸体(1)中间的活动通道内并和活动通道密封连接,柱塞(3)外端面的缸体(1)活动通道内装有储水囊(4),储水囊(4)的开口密封连接到通孔的内端面,储水囊(4)经通孔和外界水环境联通,柱塞(3)在活动通道中移动带动储水囊(4)扩张或者收缩;柱塞(3)和缸体(1)周围内壁之间安装连接有至少两个可变调整组件;

所述可变调整组件包括一个记忆合金牵引模块和一个棘条制动模块,记忆合金牵引模块和棘条制动模块均安装于在可变浮力舱上;所述记忆合金牵引模块包括偏置弹簧(2)、牵引记忆合金弹簧(6)、牵引合金丝热交换管(5)和第一供水驱动系统(7);柱塞(3)的侧壁径向延伸固定有凸耳结构,偏置弹簧(2)和牵引记忆合金弹簧(6)平行安装在缸体(1)靠近通孔一侧方向的内壁和凸耳结构之间,偏置弹簧(2)和牵引记忆合金弹簧(6)轴向均沿柱塞(3)在活动通道的移动方向安装,牵引合金丝热交换管(5)包裹在牵引记忆合金弹簧(6)外,第一供水驱动系统(7)固定在缸体(1)内壁;第一供水驱动系统(7)向牵引合金丝热交换管(5)供冷/热水来驱动牵引记忆合金弹簧(6)的伸缩变形,进而经凸耳结构带动柱塞(3)在活动通道内移动;

所述棘条制动模块(8)包括单向齿(9)、棘爪(10)、套筒(11)、复位弹簧(12)、棘条记忆合金弹簧(29)、棘条合金丝热交换管(30)、第二供水驱动系统(13);套筒(11)固定在缸体(1)上,套筒(11)侧壁开孔用于穿设布置棘条合金丝热交换管(30),套筒(11)内安装棘爪(10),柱塞(3)的侧壁表面设有用于和棘爪(10)配合的单向齿(9)结构;复位弹簧(12)和棘条记忆合金弹簧(29)平行安装在套筒(11)内壁和棘爪(10)之间,复位弹簧(12)和棘条记忆合金弹簧(29)轴向均垂直于柱塞(3)在活动通道的移动方向安装,棘条合金丝热交换管(30)包裹在棘条记忆合金弹簧(29)外,第二供水驱动系统(13)固定在缸体(1)内壁,第二供水驱动系统(13)向棘条合金丝热交换管(30)供冷/热水来驱动棘条记忆合金弹簧(29)的伸缩变形,进而带动棘爪(10)在套筒(11)内的移动,控制棘爪(10)和单向齿(9)之间啮合或者分离。

2.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机,其特征在于:在偏置弹簧(2)处于压缩状态时安装上牵引记忆合金弹簧(6),使得处于压缩状态的偏置弹簧(2)/复位弹簧(12)在牵引记忆合金弹簧(6)不提供压力时辅助推动柱塞(3),使得储水囊(4)膨胀。

3.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机,其特征在于:所述的柱塞(3)和缸体(1)根据水下安装环境调整不同的形态。

4.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动姿态控制的水下滑翔机,其特征在于:所述的柱塞(3)和缸体(1)周围内壁之间安装连接有多个可变调整组件,多个可变调整组件以柱塞(3)中心轴圆周间隔均布布置。

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