一种具有无人机起降平台的多功能潜浮装置
专利汇可以提供一种具有无人机起降平台的多功能潜浮装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种具有无人机 起降平台 的多功能潜浮装置，包括漂浮舱、无人机起降平台、高压潜 水 泵 、 配重 舱、动 力 驱动装置，并通过设置 太阳能 电池 板，以太阳能作为 能量 来源，且具备储能装置，能实现对无人机、自身携带各项仪器设备，以及海底的 电子 设备的充电；通过动力装置具备的机动性，可调整自身方位或缓慢移动至 指定 位置 ；本发明的多功能潜浮装置结构简单，装运灵活，布置迅速；在此平台的 基础 上还可扩展探测、接收、存储、发射及物体中转等功能，延伸发展为能够处理各类信息，集多种功能于一体的通用型多功能潜浮装置。，下面是一种具有无人机起降平台的多功能潜浮装置专利的具体信息内容。
1.一种具有无人机起降平台的多功能潜浮装置，其特征在于：包括无人机起降平台、漂浮舱和动力驱动装置；所述无人机起降平台包括平台本体（1）和平台本体（1）下的支撑座（2），平台本体（1）与支撑座（2）之间通过支撑杆（3）固定连接；
所述支撑座（2）的下底面通过关节轴承活动连接有固定架（4），有一连接梁（5）一端和固定架固定连接，另一端通过关节轴承和漂浮舱活动连接；所述连接梁（5）上还固定有动力驱动装置（6）；固定架（4）的中央、支撑座（2）的下面固定有高压潜水泵（7）；
所述固定架（4）的底部装设有配重舱（8），所述配重舱（8）包括仪器设备层和蓄电池层；
所述配重舱（8）的下底面连接有机械臂，所述机械臂包括与配重舱连接的连接座（9），第一连接臂（10）和第二连接臂（11），所述第一连接臂（10）的一端与连接座活动联接，另一端与第二连接臂（11）的一端活动连接，第二连接臂（11）的另一端上设置有充电爪（12）；所述机械臂内装设有第一充电控制系统，所述第一充电控制系统与蓄电池层的蓄电池电连接；所述充电爪（12）的中心处设置有第一红外定位模块（13），第一红外定位模块（13）的外围套设有第一充电感应线圈（14），所述第一充电感应线圈（14）的外围设置有第一电磁吸盘（15）；所述第一充电感应线圈（14）与第一充电控制系统电连接；
所述平台本体（1）的内部设置有第二充电控制系统，平台本体（1）的中心处设置有第二红外定位模块（16），第二红外定位模块（16）的外围套设有第二充电感应线圈（17），所述第二充电感应线圈（17）的外围设置有第二电磁吸盘（18）；所述第二电感应线圈（17）与第二充电控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的多功能潜浮装置，其特征在于：所述无人机起降平台的支撑杆（3）有多个，沿所述平台本体（1）周向分布，并与平台本体（1）活动连接；每个所述支撑杆（3）上均设有滑槽（35），所述平台本体（1）上设有多个用于卡入滑槽（35）的卡块，该卡块可沿滑槽（35）滑动；
每个所述支撑杆（3）的下端设有扇形齿轮（36），该扇形齿轮（36）穿过支撑座（2）后与传动齿轮（37）啮合，所述传动齿轮（37）与舵机的输出轴连接，使得扇形齿轮（36）带动支撑杆（3）来回摆动，从而实现卡块在滑槽（35）内的下滑或上移。
3.根据权利要求2所述的多功能潜浮装置，其特征在于：所述平台本体（1）内腔设置有一飞轮（101），所述飞轮（101）圆心处固定有一穿过所述平台本体（1）底边的转轴（102），所述飞轮（101）周向外壁与平台本体（1）周向内壁之间设置有多个滚珠（103）；
所述支撑座（2）内部设置有电机，电机的输出端固定连接一旋转轴（104），旋转轴的顶端和所述转轴的底端通过万向节（105）连接。
4.根据权利要求3所述的多功能潜浮装置，其特征在于：所述漂浮舱包括一环形结构的金属舱体（19），所述舱体（19）沿纵截面固定设置有多个隔离板（191），通过多个隔离板（191）将舱体（19）分隔为多个分舱体；所述舱体（19）的底端设置有一环形水管（192），所述环形水管（192）上设置有给每个所述分舱体供水的分管路（193）；所述环形水管（192）与所述高压潜水泵（7）连通，所述高压潜水泵（7）为可正反运行的高压潜水泵；所述环形水管（192）与高压潜水泵（7）之间设置有高压电磁阀和止回阀，且每个所述分管路（193）上均设置有高压电磁阀和止回阀。
5.根据权利要求4所述的多功能潜浮装置，其特征在于： 所述舱体（19）的外壁设置有多个加强筋（194），所述加强筋（194）的下端与环形水管（192）固定连接；所述舱体（19）包括上罩体（195），以及与上罩体（195）相扣合固定连接的下罩体（196）。
6.根据权利要求5所述的多功能潜浮装置，其特征在于：所述分舱体内均设置有第一气囊（197），所述第一气囊（197）内预充有一定压强的气体；
所述分舱体内均设置有挡板，所述挡板沿分舱体的纵截面设置，将第一气囊（197）与注入的水分隔开，且所述挡板在压力作用下沿分舱体的内壁来回移动。
7.根据权利要求6所述的多功能潜浮装置，其特征在于：所述动力驱动装置（6）包括导流罩（61）、调速电机（62）、螺旋桨（63）、转向电机（64）和舵杆（65）；舵杆（65）的一端与所述转向电机（64）的输出轴固定连接，另一端与所述调速电机（62）固定连接；所述调速电机（62）的输出轴与所述螺旋桨（63）的桨轴固定连接；所述导流罩（61）罩设在所述螺旋桨（63）和所述调速电机（62）的外部且与所述调速电机（62）固定连接；
所述调速电机（62）、转向电机（64）的壳体上均设置有与电机腔连通的第二气囊（66）；
所述第二气囊（66）的外部设置有保护罩，所述保护罩由保护壳（67）和设置在保护壳（67）底部的保护盖（68）组成， 所述保护盖（68）与保护壳（67）的内壁固定连接，所述保护壳（67）与所述壳体的侧壁固定连接；所述保护盖（68）的中心开设有进水孔（69）。
8.根据权利要求7所述的多功能潜浮装置，其特征在于：所述高压潜水泵（7）为耐高压潜水泵，包括泵体（71），设置在泵体（71）底端的第三气囊（72）和橡胶保护罩（73），所述橡胶保护罩（73）罩设在第三气囊（72）的外部；所述第三气囊（72）包括第一囊体（74）和第二囊体（75），所述第一囊体（74）为圆柱体，所述第二囊体（75）为半球体，所述第一囊体（74）和第二囊体（75）一体成型；
所述第一囊体（74）嵌入在泵体（71）的底端，且所述第一囊体（74）与泵体（71）的内腔连通；所述橡胶保护罩（73）与第三气囊（72）之间设置有多个橡胶柱（76），所述橡胶柱（76）、橡胶保护罩（73）和第三气囊（72）均一体成型。
9.根据权利要求8所述的多功能潜浮装置，其特征在于：还包括太阳能电池板（20），所述太阳能电池板（20）覆盖在所述漂浮舱的上表面，并与所述支撑座（2）和连接梁（5）固定连接；所述太阳能电池板（20）通过导线与蓄电池电连接。
10.根据权利要求9所述的多功能潜浮装置，其特征在于：所述充电爪（12）上还设置有一个挂钩（21）。
一种具有无人机起降平台的多功能潜浮装置
技术领域
背景技术
了很大的局限性。
浮舱薄壁中空，底部有触地脚，舱中部有一环形承台，用于承托各种手持式的水检测仪器，
漂浮舱顶部有一圆形舱口，并固定圆形舱盖，圆形舱盖上有管箍座，并与用于连接多旋翼无
人机的管箍盖片相连。通过多旋翼无人机在水面多次起降和漂浮的能力，同时对水体多项
指标进行现场检测，并可获取少量水样供实验室检测。漂浮舱的形状设计使得取样深度符
合要求，普适性强，绝大多数多旋翼无人机均可使用。
上布满太阳能面板，该无人机全部由太阳能驱动。该无人机身上装配了摄像头与气候监控
仪，还有无线通讯装置。该无人机虽然能漂浮在海面上，且由太阳能电池板提供电能，但其
主要是用于监测海面的天气，本身并不能够作为其它无人机的起降平台，且也不具有下潜
至海底为海底的电子设备充电的功能。
发明内容
底为海底的电子设备充电的多功能潜浮装置。
动装置；所述无人机起降平台包括平台本体和平台本体下的支撑座，平台本体与支撑座之
间通过支撑杆固定连接；
所述支撑座的下底面通过关节轴承活动连接有固定架，有一连接梁一端和固定架固定
连接，另一端通过关节轴承和漂浮舱活动连接；所述连接梁上还固定有所述动力驱动装置；
固定架的中央、支撑座的下面固定有高压潜水泵；
所述固定架的底部装设有配重舱，所述配重舱包括仪器设备层和蓄电池层；
所述配重舱的下底面连接有机械臂，所述机械臂包括与配重舱连接的连接座，第一连
接臂和第二连接臂，所述第一连接臂的一端与连接座活动联接，另一端与第二连接臂的一
端活动连接，第二连接臂的另一端上设置有充电爪；所述机械臂内装设有第一充电控制系
统，所述第一充电控制系统与蓄电池层的蓄电池电连接；所述充电爪的中心处设置有第一
红外定位模块，第一红外定位模块的外围套设有第一充电感应线圈，所述第一充电感应线
圈的外围设置有第一电磁吸盘；所述第一充电感应线圈与第一充电控制系统电连接；
所述平台本体的内部设置有第二充电控制系统，平台本体的中心处设置有第二红外定
位模块，第二红外定位模块的外围套设有第二充电感应线圈，所述第二充电感应线圈的外
围设置有第二电磁吸盘；所述第二电感应线圈与第二充电控制系统电连接。
槽的卡块，该卡块可沿滑槽滑动；
每个所述支撑杆的下端设有扇形齿轮，该扇形齿轮穿过支撑座后与传动齿轮啮合，所
述传动齿轮与舵机的输出轴连接，使得扇形齿轮带动支撑杆来回摆动，从而实现卡块在滑
槽内的下滑或上移。
所述支撑座内部设置有电机，电机的输出端固定连接一旋转轴，旋转轴的顶端和所述
转轴的底端通过万向节连接。
水管，所述环形水管上设置有给每个所述分舱体供水的分管路；所述环形水管与所述高压
潜水泵连通，所述高压潜水泵为可正反运行的高压潜水泵；所述环形水管与高压潜水泵之
间设置有高压电磁阀和止回阀，且每个所述分管路上均设置有高压电磁阀和止回阀。进一
步地，所述舱体的外壁设置有多个加强筋，所述加强筋的下端与环形水管固定连接；所述舱
体包括上罩体，以及与上罩体相扣合的下罩体，所述上罩体和下罩体固定连接。
所述分舱体内均设置有挡板，所述挡板沿分舱体的纵截面设置，将第一气囊与注入的
水分隔开，且所述挡板在压力作用下沿分舱体的内壁来回移动。
电机的输出轴与所述螺旋桨的桨轴固定连接；所述导流罩罩设在所述螺旋桨和所述调速电
机的外部且与所述调速电机固定连接；
所述调速电机、转向电机的壳体上均设置有与电机腔连通的第二气囊；所述第二气囊
的外部设置有保护罩，所述保护罩由保护壳和设置在保护壳底部的保护盖组成， 所述保护
盖与保护壳的内壁固定连接，所述保护壳与所述壳体的侧壁固定连接；所述保护盖的中心
开设有进水孔。
囊体，所述第一囊体为圆柱体，所述第二囊体为半球体，所述第一囊体和第二囊体一体成
型；
所述第一囊体嵌入在泵体的底端，且所述第一囊体与泵体的内腔连通；所述橡胶保护
罩与第三气囊之间设置有多个橡胶柱，所述橡胶柱、橡胶保护罩和第三气囊均一体成型。
上无人机进行定位，使其精准降落在平台上，无人机的降落架与电磁吸盘通过磁吸固定牢
固，同时通过电磁吸盘给无人机进行充电，大大延长了海上无人机的续航能力。
用更久的时间，大大延长了水下电子设备的使用时间，节省了再次布设水下电子设备的成
本；而且该机械装置具有一定的灵活性，能够调节充电的角度，使得充电效率更高，携带更
方便。
体，当某个分舱体出现异常时，整个漂浮舱可以正常使用，安全系数高；另外，本发明的漂浮
舱可以在海面上漂浮，也能够潜入海底，进行隐蔽和海底工作。
的强度，同时，橡胶保护罩对气囊起到保护作用，延长了气囊的使用寿命，避免气囊无法承
受深海压力或遇突发情况而破损，而导致电机无法正常工作；转向结构简单，且可靠性强，
通过转向主动齿轮和转向从动齿轮啮合进行转向，提高了转向的精度和稳定性；此外，转向
结构制造成本低，适于普遍推广使用。
底端固定设置的配重仓的重力作用，将整体重心下移保持潜浮装置尽量平衡，从而使无人
机能够安全的停靠在起降平台上。
以实现对无人机降落的的缓冲作用；另外支撑杆同时也对降落在平台上的无人机有围挡保
护的作用。
囊的使用寿命，避免气囊无法承受深海压力或遇突发情况而破损，而导致耐高压潜水泵无
法正常工作。
9.本发明的多功能潜浮装置结构简单，装运灵活，布置迅速；另外可延伸发展为能够处
理各类信息的平台，集探测、接收、存储、发射及物体中转等的通用型多功能基地。
附图说明
第二红外定位模块；17、第二电感应线圈；18、第二电磁吸盘；19、舱体；191、隔离板；192、环
形水管；193、分管路；194、加强筋；195、上罩体；196、下罩体；197、第一气囊； 20、太阳能电池板；21、挂钩。
具体实施方式
不能理解为对本实施例创造的限制。
可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实施例创造的描述中，除非另有说
明，“多个”的含义是两个或两个以上。
具体情况理解上述术语在本实施例创造中的具体含义。
底为海底的电子设备充电的多功能潜浮装置。
与支撑座2之间通过支撑杆3固定连接。
35，平台本体1上设有多个用于卡入滑槽35的卡块，该卡块可沿滑槽35滑动。
卡块在滑槽35内的下滑或上移。
撑座2内部设置有电机，电机的输出端固定连接一旋转轴104，旋转轴的顶端和转轴的底端
通过万向节105连接。
无人机降落的缓冲作用；另外支撑杆3同时也对降落在平台上的无人机有围挡保护的作用。
另外，通过电机带动飞轮101高速转动，由于陀螺原理，飞轮101能够带动平台本体1保持水
平，而且通过万向节105的作用，即使平台本体1倾斜一定角度，也能够保证内部飞轮101正
常转动，当飞轮101以高速转动时，即能够带动起平台本体1保持水平，这样能够保证在有风
浪时，平台本体1依然能够保持水平，有利于无人机停靠。
有动力驱动装置6；固定架4的中央、支撑座2的下面固定有高压潜水泵7。
能够安全的停靠在起降平台上。
一端活动连接，第二连接臂11的另一端上设置有充电爪12；机械臂内装设有第一充电控制
系统，第一充电控制系统与蓄电池层的蓄电池电连接；充电爪12的中心处设置有第一红外
定位模块13，第一红外定位模块13的外围套设有第一充电感应线圈14，第一充电感应线圈
14的外围设置有第一电磁吸盘15；第一充电感应线圈14与第一充电控制系统电连接。如图7
所示。
电机，第二连接臂11的一端与第二电机的动力输出轴连接，使得第二电机能够带动第二连
接臂11在水平方向进行旋转；这样就可以调节在水平方向和竖直方向调节充电爪12的充电
角度，确保充电爪12能够以最佳的角度与水下电子设备进行接触，从而通过充电爪12上设
置的第一充电感应线圈14进行电磁感应，完成充电。
电感应线圈17的外围设置有第二电磁吸盘18；第二电感应线圈17与第二充电控制系统电连
接。
讯端口可以给无人机进行充电或通讯。
中隔离板优选为十一个，将舱体19分隔为十二个分舱体。
高压潜水泵7通过电机正转进行注水，舱体内的水的重量增大，实现下潜目的，通过电机反
转进行抽水，舱体内的水的重量减小，实现上浮目的。
回阀，对进入每个分舱体内的水量进行控制。
一整个舱体，奇数号舱体统一控制注水和出水，偶数号舱体进行统一控制注水和出水。当奇
数号分舱体出现意外破损时，启用偶数号的分舱体，可以保证漂浮舱的正常使用，安全性
高。
固定架的顶部，并与支撑座2和连接梁5固定连接；太阳能电池板20通过导线与蓄电池电连
接。在海面上漂浮时，利用太阳能电池板将太阳能转化为电能存储在蓄电池中，给自身携带
的电子设备和充电控制系统提供电源，延长无人机和水下设备的续航能力。
吸盘控制电路，充电控制电路，红外定位模块，电源电路分别与第一电机驱动模块、第二电
机驱动模块、充电控制器电连接，用于提供第一电机驱动模块、第二电机驱动模块、充电控
制器工作所需的电能；充电控制器与第一电机驱动模块，用于通过第一电机驱动模块控制
第一电机的工作状态；充电控制器与第二电机驱动模块，用于通过第二电机驱动模块控制
第一电机的工作状态；充电控制器与红外定位模块电连接，用于控制红外定位模块进行定
位检测，以便确认充电位置；充电控制器与吸盘控制电路电连接，用于通过吸盘控制电路控
制电磁吸盘的工作状态，充电控制器还与充电控制电路电连接，用于控制对水下设备的充
电的状态。
器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。
AT89S51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I／O口线，看门
狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时／计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行
通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软
件可选的节电工作模式。
电路输入端电连接，三级管Q1的集电极为吸盘控制电路的输出端，三级管Q1的基极通过电
阻R5与三极管Q2的集电极电连接，三极管Q2的发射极与接地端电连接，三极管Q2的基极通
过电阻R6与充电控制器电连接，电阻R4设置于三级管Q1的发射极与基极之间。
低廉，而且效果显著，能够很好的起到辅助定位的效果，确保充电头与电子设备的准确定
位。
较成熟的无线充电技术，本实施例不再一一详细描述。具体选择哪种充电方式，以水下布设
的电子设备与哪种充电方式兼容，可以根据实际需要求充电头得充电结构进行设置，确保
满足充电条件即可。
达18路的PWM输出，其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出 (HRPWM)，12位16通道ADC。得
益于其浮点运算单元，用户可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间
和精力，与前代DSP相比，平均性能提高50%，并与定点C28x控制器软件兼容，从而简化软件
开发， 缩短开发周期，降低开发成。
调速电机62、螺旋桨63、转向电机64和舵杆65；舵杆65的一端与转向电机64的输出轴固定连
接，另一端与调速电机62固定连接；调速电机62的输出轴与螺旋桨63的桨轴固定连接；导流
罩61罩设在螺旋桨63和调速电机62的外部且与调速电机62固定连接。
调节调速电机62的转速，使螺旋桨63的转速发生变化，进而控制漂浮舱的移动速度。当需要
转向时，转向电机64驱动舵杆65转动，从而带动调速电机62整体的方向发生变化，进而使螺
旋桨63在轴向方向偏转，实现漂浮舱的转向。
护盖68与保护壳67的内壁固定连接，保护壳67与壳体的侧壁固定连接；保护盖68的中心开
设有进水孔69。
深海中会受到深海压力，当电机腔内的压力小于电机腔外的压力时，海水通过进水孔69进
入保护壳67内，海水的压力作用于第二气囊66，第二气囊66内的气体进入电机腔内，实现对
电机腔内的气体进行压缩，使电机腔内外压力一致；当电机腔内的压力大于电机腔外的压
力时，电机腔内的气体进入第二气囊66内，海水被第二气囊66排出保护壳67，实现对电机腔
内的气体进行释放，使电机腔内外压力一致，平衡调速电机62和转向电机64受到的深海压
力，防止电机在深海损坏。进水孔69处设置有过滤网，防止海水中的颗粒物质进入保护壳67
对第二气囊66造成损坏。
深海压力的强度，同时，橡胶保护罩对第二气囊起到保护作用，延长了第二气囊的使用寿
命，避免第二气囊无法承受深海压力或遇突发情况而破损，而导致电机无法正常工作；转向
结构简单，且可靠性强，通过转向主动齿轮和转向从动齿轮啮合进行转向，提高了转向的精
度和稳定性；此外，转向结构制造成本低，适于普遍推广使用。
71，设置在泵体71底端的第三气囊72和橡胶保护罩73，橡胶保护罩73罩设在第三气囊72的
外部；橡胶保护罩对气囊起到保护作用，可以延长气囊的使用寿命，同时，橡胶保护罩也提
高了整个泵体的耐高压能力。
第一囊体74嵌入在泵体71的底端，且第一囊体74与泵体71的内腔连通。第一囊体74设置为
圆柱体，与泵体71的底端连接更紧密。
减小橡胶保护罩和气囊承受的压力，使整个体系的抗压能力增大。
度，提高抗压能力，本实施例的第二囊体75的囊壁内设置有第二骨架层，该第二骨架层为涤
纶丝、尼龙丝或芳纶丝。根据耐高压强度来选择具体的纤维材料，及其直径和股数，直径相
同的情况下，涤纶丝的强力小于尼龙丝，尼龙丝的强力小于芳纶丝。
均设置有第一气囊197，第一气囊197内预充有一定压强的气体，保证在一定深度的情况下
气囊依然可以通过自身的气压将海水挤出漂浮舱。本实施例在第一气囊197内预充两个大
气压的气体，每个第一气囊197上均设置有出气口和进气口。当某个气囊出现意外破损时，
漂浮舱可以正常使用，提高了使用安全性。
水出现晃动现象，以及分舱体内在水的作用下，气囊在出现漂移现象。挡板设置在第一气囊
197的外侧，该挡板的面积和形状均与分舱体的纵截面面积和形状相同，挡板将气囊与注入
的水分隔开，且挡板在压力作用下沿分舱体的内壁来回移动，使该漂浮舱实现无动力上浮
和下潜。为了增加挡板与分舱体的密封性，在挡板的周边上开设有环槽，环槽上安装有环形
橡胶圈。确保挡板将气囊与水完全分隔开，不会出现渗漏现象。
底，给水中或海底的设备进行充电，或用于一些军事探测；本发明的结构简单，装运灵活，布
置迅速；另外可延伸发展为能够处理各类信息的平台，集探测、接收、存储、发射及物体中转
等的通用型多功能基地。
不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的
保护范围。
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