一种深海多关节潜器的控制方法
专利汇可以提供一种深海多关节潜器的控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种深海多关节潜器的控制方法，包括：多关节潜器由 推进器 提供动 力 ，通过两 自由度 关节转动，实现导流舱和推进舱 俯仰 运动和 偏航 运动，改变导流舱、控制舱和推进舱之间的相对 位置 ，使多关节潜器本体具有一定柔性，进而改变多关节潜器 水 动力特性，实现潜器上浮、下潜、转向和定深巡航运动方式。，下面是一种深海多关节潜器的控制方法专利的具体信息内容。
1.一种深海多关节潜器的控制方法，所适用的多关节潜器包括导流舱、控制舱、推进舱、推进器和尾舵，其中，导流舱与控制舱之间通过一个两自由度关节连接，控制舱与推进舱之间通过另一个两自由度关节连接，推进器固定连接于推进舱的后部，尾舵绕轴线均布于推进舱后部；所述控制舱为潜器干舱部分，采用耐压设计，内部两侧对称分布两个滑道，包括控制舱壳、电池、电源、铱星通讯模块、GPS通讯模块、中央控制器和两个陀螺仪，驱动两个两自由度关节的电机和驱动器均置于控制舱内；电池固定在控制舱壳内部的滑道上；两个陀螺仪所探测的两自由度关节的角度信息传送至中央控制器，铱星通讯模块和GPS通讯模块与中央控制器相连。控制方法如下：
多关节潜器由推进器提供动力，通过两自由度关节转动，实现导流舱和推进舱俯仰运动和偏航运动，改变导流舱、控制舱和推进舱之间的相对位置，使多关节潜器本体具有一定柔性，进而改变多关节潜器水动力特性，实现潜器上浮、下潜、转向和定深巡航运动方式；
多关节潜器需要下潜时，驱动两自由度关节带动导流舱和控制舱向下转动，推进器提供推力，在推力和水作用力的作用下实现潜器下潜；通过调整推进器的推力和两自由度关节的转动角度，控制潜器的下潜速度和下潜路径；
多关节潜器需要上浮时，驱动两自由度关节，带动导流舱和推进舱向上转动，推进器提供推力，在推力和水作用力的作用下实现潜器上浮；通过调整推进器的推力和两自由度关节转动角度，控制潜器的上浮速度和上浮路径；在推进器失去动力或控制舱进水等紧急情况下，抛载机构释放所搭载的重物，使潜器获得较大的正浮力，从而快速上浮至水面；
多关节潜器进行转弯时，驱动两自由度关节，使导流舱和推进舱相向偏航运动，推进器提供推力，在推力和水作用力的作用下实现多关节潜器转向；通过调整两自由度关节转动角度控制潜器的转弯半径和转弯路径。
多关节潜器巡航时，根据潜器位姿和航行情况调整导流舱俯仰角度，使潜器保持一定的巡航深度和巡航方向，并定期浮出水面，通过GPS校准航向。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述的两自由度关节，包括驱动单元和传动单元，所述驱动单元的前盖支耳部和传动单元的传动轴A相连接；
所述的驱动单元，包括两个驱动器、电机架、前盖、两台电机、联轴器、端盖A、驱动轴、组合密封、端盖B、套筒A、端盖C、锥齿轮A、轴承A、轴承套筒、轴承B、套筒B；电机架下部为截面圆形，两侧设有长圆形减轻孔，下面有截面圆形面，并分别开设三个通孔，上部端面上设两个倒L型支耳，支耳端面设置通孔；电机架安装在前盖上；两台电机的输出轴分别通过两个联轴器和两根驱动轴连接；驱动轴为阶梯轴，一侧设有两个螺纹孔；两个驱动器安装在电机架的L型支耳侧面；两个套筒B分别安装在两个驱动轴上，轴承B内圈两侧贴紧套筒B和驱动轴轴肩；轴承B置于轴承套筒内，轴承套筒端面均布设有六个通孔；端盖A通过螺钉连接将轴承套筒紧固在前盖上；前盖为圆形，一端向内凹，设置有螺纹孔，另一端两边各设有支耳，支耳端部为圆形，在圆形内部设有圆孔；前盖内凹一侧的两个圆孔内做动密封设计，两个轴承A分别安装在两个圆孔内，轴承A内圈紧靠驱动轴轴肩和套筒A；两个端盖B与前盖螺纹连接，并压紧轴承A外圈，保证轴承A轴向定位，两个锥齿轮A分别安装在两个驱动轴上，锥齿轮A后端面紧靠套筒A，两个端盖C分别与两个驱动轴螺纹连接，并压紧锥齿轮A；
所述传动单元，包括齿轮架、后盖、传动轴A、轴承C、端盖D、组合齿轮、套筒E、传动轴B、轴承E、套筒D、锥齿轮B、套筒C、端盖I、轴承D、端盖E、端盖G、端盖F、端盖H；所述组合齿轮由前后两个锥齿组成，前锥齿具有完整圆周轮齿，后锥齿轮具有六分之一圆周轮齿，可根据关节最大转角调整后锥齿轮结构；组合齿轮两侧端面设有阶梯孔，在前后端面均布设有六个螺纹孔，两个组合齿轮对称安装在传动轴A上；四个轴承C分别安装在两个组合齿轮两端的阶梯孔内，端盖D与组合齿轮前后端面螺纹连接，压紧轴承C外圈；通过套筒E、传动轴A轴肩和套筒C实现组合齿轮和轴承C轴向定位；齿轮架为方形结构，外表面分别设有凸台，在凸台上分别设有台阶孔，并在台阶孔内均布设有六个螺纹通孔，两个轴承D分别安装在齿轮架左右两侧台阶孔内，两个端盖E分别安装在齿轮架左右两侧，并压紧轴承D外圈，套筒C顶住轴承D内圈；组合齿轮后锥齿与锥齿轮A啮合；传动轴A为具有对称结构的阶梯轴，在轴两端设置长圆形凸台，并安装在齿轮架左右两孔的轴承D上；端盖I设有长圆形通孔，分别螺纹连接在前盖支耳部两侧；传动轴A两端长圆形凸台分别与两个端盖I的长圆形通孔配合；两个轴承E分别安装在齿轮架上下两侧的台阶孔内，两个端盖F分别螺纹连接在齿轮架上下两侧的台阶孔内，并压紧轴承E外圈；传动轴B为阶梯轴，一侧端面设有螺纹孔，另一侧端面设有长圆形凸台，并分别安装在齿轮架上下两孔中的轴承E上；锥齿轮B端面设有通孔，并分别安装在两个传动轴B上，套筒D两侧紧靠锥齿轮B后端面和轴承E内圈，端盖G螺纹连接在传动轴B上，并压紧锥齿轮B，锥齿轮B与组合齿轮前锥齿轮啮合；端盖H设有长圆形通孔，与后盖螺纹连接，并与传动轴B轴端长圆形凸台配合；后盖为圆形，一端向内凹，设置有螺纹孔，另一端两边各设有支耳，支耳端部为圆形，在圆形内部设有圆孔，圆孔周边均布设有螺纹孔，并在后盖端面开设多个减轻孔。
一种深海多关节潜器的控制方法
技术领域
背景技术
发明内容
35、铱星通讯模块36、GPS通讯模块37、安装板B38、安装板A39、陀螺仪40。
10-13、套筒A 10-14、端盖C10-15、锥齿轮A 10-16、轴承A 10-17、轴承套筒10-18、轴承B
10-19、套筒B 10-20、传动轴A 10-21、轴承C 10-22、端盖D 10-23、组合齿轮10-24、套筒E
10-25、传动轴B 10-26、轴承E 10-27、套筒D 10-28、锥齿轮B 10-29、套筒C 10-30、端盖I
10-31、轴承D 10-32、端盖E 10-33、端盖G 10-34、端盖F 10-35、端盖H 10-36。
具体实施方式
8紧固在仪器架A 13上。多普勒计程仪安装在推进舱4中部。天线9连接在推进舱4前部。两个仪器架B 12分别安装在控制舱3前部和后部。
15和上仪器架A 16之间的圆弧内。
控制舱壳32为圆柱筒型，为潜器干舱部分，采用耐压设计，内部设置8道加强筋，两侧对称分布两个滑道，两端面分别设置八个螺纹孔，选用高压密封套件以保证干舱的密封性。电池34安装在控制舱壳32内部的滑道上，并用螺栓紧定。安装板A 39为长方形，安装在在控制舱3前侧两自由度关节10尾部。中央控制器33安装在安装板A 39上。陀螺仪40安装在控制舱3前侧两自由度关节10的控制舱内部分。铱星通讯模块36和GPS通讯模块37对称安装在控制舱3后侧两自由度关节10的舱内部分。安装板B 38为长方形板，安装在控制舱3后侧两自由度关节10尾部。电源模块35安装在安装板B 38上。
10-20。电机架10-4下部为截面圆形，两侧设有长圆形减轻孔，下面有截面圆形面，并分别开设三个通孔，上部端面上设两个倒L型支耳，支耳端面设置通孔。电机架10-4安装在前盖上。
两台电机10-8的输出轴分别通过两个联轴器10-9和两根驱动轴10-11连接。驱动轴10-11为阶梯轴，一侧设有两个螺纹孔。两个驱动器10-3安装在电机架10-4的L型支耳侧面。两个套筒B 10-20分别安装在两个驱动轴10-11上，轴承B 10-19内圈两侧贴紧套筒B 10-20和驱动轴10-11轴肩。轴承B 10-19置于轴承套筒10-18内。轴承套筒10-18端面均布设有六个通孔。
端盖A 10-10通过螺钉连接将轴承套筒10-18紧固在前盖10-5上。前盖10-5为圆形，一端向内凹，设置有螺纹孔，另一端两边各设有支耳，支耳端部为圆形，在圆形内部设有圆孔，采用耐压设计，保证安装电机10-8和驱动器10-3的舱段具有可靠的强度。前盖10-5内凹一侧的两个圆孔内做动密封设计，两个轴承A 10-17分别安装在两个圆孔内，通过驱动轴10-11轴肩和套筒A 10-14固定轴承A 10-17内圈。两个端盖B 10-13与前盖10-5螺纹连接，并压紧轴承A 10-17外圈。两个锥齿轮A 10-16分别安装在两个驱动轴10-11上，锥齿轮A 10-16后端面紧靠套筒A 10-14，两个端盖C 10-15分别与两个驱动轴10-11螺纹连接，并压紧锥齿轮A
10-16。
10-27、套筒D 10-28、锥齿轮B 10-29、套筒C 10-30、端盖I 10-31、轴承D 10-32、端盖E 10-
33、端盖G 10-34、端盖F 10-35、端盖H 10-36。所述组合齿轮10-24由前后两个锥齿组成，前锥齿具有完整圆周轮齿，后锥齿轮具有六分之一圆周轮齿，可根据关节最大转角调整后锥齿轮结构，在两侧端面开设阶梯孔，在前后端面均布设有六个螺纹孔，两个组合齿轮10-24对称安装在传动轴A 10-21上。四个轴承C 10-22分别安装在两个组合齿轮10-24两端的阶梯孔内，端盖D 10-23与组合齿轮10-24前后端面螺纹连接，压紧轴承C 10-22外圈。通过套筒E 10-25、传动轴A 10-21轴肩和套筒C 10-30实现组合齿轮10-24和四个轴承C 10-22的轴向定位。齿轮架10-6为方形结构，外表面分别设有凸台，在凸台上分别设有台阶孔，并在台阶孔内均布设有六个螺纹通孔，两个轴承D 10-32分别安装在齿轮架10-6左右两侧台阶孔内，两个端盖E 10-33分别安装在齿轮架10-6左右两侧，并压紧轴承D 10-32外圈，套筒C
10-30顶住轴承D 10-32内圈。组合齿轮10-24后锥齿与锥齿轮A 10-16啮合。传动轴A 10-21为具有对称结构的阶梯轴，在轴两端设置长圆形凸台，安装在齿轮架10-6左右两孔的轴承D
10-32上。端盖I 10-31设有长圆形通孔，分别螺纹连接在前盖10-5支耳部两侧。传动轴A
10-21两端长圆形凸台分别与两个端盖I 10-31的长圆形通孔配合。两个轴承E 10-27分别安装在齿轮架10-6上下两侧的台阶孔内，两个端盖F 10-35分别螺纹连接在齿轮架10-6上下两侧的台阶孔内，并压紧轴承E 10-27外圈。传动轴B 10-26为阶梯轴，并在一侧端面设有螺纹孔，另一侧端面设有长圆形凸台，两个传动轴B 10-26安装在齿轮架10-6上下两孔中的轴承E 10-27上。锥齿轮B 10-29端面设有通孔，分别安装在两个传动轴B 10-26上，套筒D
10-28两侧紧靠锥齿轮B 10-29后端面和轴承E 10-27内圈，端盖G 10-34螺纹连接在传动轴B 10-26上，并压紧锥齿轮B 10-29。锥齿轮B 10-29与组合齿轮10-24前锥齿轮啮合。端盖H
10-36设有长圆形通孔，与后盖10-7螺纹连接，并与传动轴B 10-26轴端长圆形凸台配合。后盖10-7为圆形，一端向内凹，设置有螺纹孔，另一端两边各设有支耳，支耳端部为圆形，在圆形内部设有圆孔，圆孔周边均布设有六个螺纹孔，并在后盖端面开设多个减轻孔。
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