[发明专利]一种应用于水下机器人的重心调节系统

说明书

本发明公开了一种应用于水下机器人的重心调节系统，属于水下机器人技术领域，包括支架，支架内设有：配重单元，包括对称设置的第一配重块和第二配重块；轴向调节机构，用于驱动配重单元沿支架的轴向滑动；周向调节机构，设置于第一配重块和第二配重块的端部，用于驱动两个配重块旋转，调节两配重块的相对位置。通过设置两个配重块，可以调节水下机器人在周向上的配重，通过轴向调节机构和周向调节机构的协同作用，可实现水下机器人的各种姿态调整。可以采用电池组作为配重块，整个系统结构简单紧凑，节省了水下机器人的内部空间。

技术领域

本发明涉及水下机器人技术领域，具体地说，涉及一种应用于水下机器人的重心调节系统。

背景技术

我国海洋资源非常丰富，水下机器人作为一种探测平台可以对海洋环境展开多样性的研究。在水下机器人的结构中，重心调节系统是其中重要的组成部分，其影响着水下机器人在水中的姿态，进而会影响水下机器人的运动方向和运动形式。目前，应用于水下机器人的重心调节系统通常由电池组作为配重，通过调节其在轴向的位置及在圆周方向的位置来调节水下机器人的姿态，轴向调节通常由直线电机带动滚珠丝杠旋转，进而使配重沿着轴向运动，圆周方向调节通常由一个或多个电机带动齿轮旋转进而改变配重在圆周方向的位置，然而目前的重心调节系统存在着电机数量多、结构复杂、安装困难、控制不便的缺点，所以亟需一种结构简单、稳定可靠、操作方便的重心调节系统来实现水下机器人的姿态调整。

公布号为CN108345312A的中国专利文献公开的一种智能潜水器重心调节系统，包括：纵向调节机构；横向调节机构，横向调节机构与纵向调节机构连接，横向调节机构可沿着纵向调节机构的轴向方向滑动；配重机构，配重机构与横向调节机构连接；其中配重机构包括多块电池，多块电池通过连接板固定连接。该中心调节系统存在以下缺点：

1)配重结构为偏心结构，使得水下机器人中除去配重结构的部分也需为偏心结构才能使水下机器人整体重心不再偏心，在实际工程中需要不断调整配重以使得水下机器人的重心沿机体轴线方向，过程较为复杂繁琐；

2)当水下机器人需要从竖直状态调节为倾斜状态时，需要首先将偏心重块旋转180°，在此过程中会使得机体本身在横滚方向发生旋转动作，不利于机体自身的控制。

发明内容

本发明的目的为提供一种应用于水下机器人的重心调节系统，通过调节两个配重块在圆周方向的位置，可实现水下机器人在径向的重心调整，结合轴向的重心调整，从而改变水下机器人整体的重心位置，进而实现水下机器人的姿态改变。

为了实现上述目的，本发明提供的应用于水下机器人的重心调节系统包括支架，支架内设有：

配重单元，包括对称设置的第一配重块和第二配重块；

轴向调节机构，用于驱动配重单元沿支架的轴向滑动；

周向调节机构，设置于第一配重块和第二配重块的端部，用于驱动两个配重块旋转，调节两配重块的相对位置。

上述技术方案中，通过设置两个配重块，可以调节水下机器人在周向上的配重，通过轴向调节机构和周向调节机构的协同作用，可实现水下机器人的各种姿态调整。可以采用电池组作为配重块，整个系统结构简单紧凑，节省了水下机器人的内部空间。

作为优选，周向调节机构包括：

第一转盘，连接在第一配重块的底端；

第二转盘，连接在第二配重块的底端；

驱动器，驱动第一转盘和第二转盘反向转动。

利用驱动器同时驱动第一转盘和第二转盘转动，从而带动两个配重块转动，节省了能耗。

作为优选，第一转盘和第二转盘同轴且上下叠放，第一转盘的边缘设有向外的轮齿，第二转盘设有向内的齿环，与轮齿相对；