一种自主水下航行器的抛载模块的制作方法

1.本发明涉及水下航行器领域，尤其涉及一种自主水下航行器的抛载模块。


背景技术：

2.近年来对海洋和湖泊的探索研究活动日益增多，自主水下航行器(auv)的诸多优点使其越来越受到研究人员的青睐。由于水下环境复杂多变，auv在执行自主任务时难免会出现特殊情况，此时最好能快速浮出水面回收上岸做进一步检查。因此，一般的水下机器人上都会有一个抛载模块，当中控系统判断出现故障时，auv会自动抛出重块，使得auv浮力大于重力，能相对较快地浮出水面，保证设备的安全。
3.当前auv的抛载模块一种方案是依靠电磁铁吸住磁性重块。auv在回收布放时的晃动或者意外撞击使重块有掉落的可能性；每一次上电、卸电都需要安装、取下抛载；在水下作业时抛载模块始终通电，增加auv的功耗。同时，电磁铁的磁性可能会影响auv的传感器的性能。
4.另外一种方案是通过控制电机带动丝杆轴旋转，丝杆轴退缩回密封壳体，迫使壳体外的重块脱落。这种方案的结构件相对多，系统复杂，同时重块的形状比较单一，不能很好的跟auv机身契合，航行时会产生额外的阻力。


技术实现要素：

5.本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种自主水下航行器的抛载模块。
6.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种自主水下航行器的抛载模块，该抛载模块包括驱动单元、转轴、端盖和抛载重块；
7.所述转轴穿过端盖，且位于auv壳体外侧一端具有挡块，转轴另一侧通过转轴连接件与驱动单元连接；当驱动单元转动一定的角度时，带动转轴转动相同的角度；
8.所述抛载重块包括第一抛载部件和第二抛载部件，所述第一抛载部件中间有一处圆形的凹坑，用于容纳转轴上的挡块在其中旋转，所述第二抛载部件固定在第一抛载部件上，其上有一个尺寸大于转轴上的挡块的凹槽，且形状与挡块形状适配；当挡块旋转到跟第二抛载部件的凹槽平行位置时，抛载重块会掉落，当挡块再旋转90度时，抛载重块能够安装在auv上。
9.进一步地，端盖与auv壳体之间和转轴与端盖之间均通过密封圈实现静密封。
10.进一步地，驱动单元固定安装在auv壳体上。
11.进一步地，驱动单元为舵机或带角度反馈的伺服电机。
12.进一步地，所述第一抛载部件与auv外形契合。
13.进一步地，第二抛载部件的凹槽与挡块的形状为“一字”或“十字”。
14.本发明的有益效果：
15.1.本发明依靠尽可能少的结构件和驱动单元去实现auv的抛载功能。本发明改用机械式的抛载结构能避免电磁吸合的方案会影响auv传感器性能的问题。本发明的抛载重
块安装后驱动单元不需要持续工作，节约了auv的整机能耗，并且在auv回收后不需要拆除抛载重块。本发明的抛载重块只需保留核心的部位，其他部分能够灵活的根据auv外形加工。
16.2.本发明纯机械装置，驱动部件少，只需要一个满足扭矩要求的舵机便可驱动整个系统。本发明重块装载完成后不需要驱动单元持续供电，节约能耗，延长设备作业时间。本发明抛载的形状可以很好的契合auv外形。
17.3.本发明只有一个驱动元件，尽可能减小了电磁吸力装置可能会对auv姿态传感器产生干扰的影响。本发明抛载重块安装上auv后，只要是没有抛载的情况下，都不需要重新装卸抛载重块，节约了外场的作业时间。
附图说明
18.图1为本发明结构示意图；
19.图2为本发明抛载重块释放状态示意图。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
21.如图1所示，本发明提供一种简洁的、可靠的机械式抛载机构，并且重块的形状能够与auv机身契合，减小其航行阻力。
22.自主水下航行器的抛载模块包括舵机1、转轴连接件2、转轴3、轴承4、端盖5、auv壳体6、舵机安装件7、连接螺栓8、卡簧9、动密封圈10、第二抛载部件11和第一抛载部件12等。端盖5穿过auv壳体6，通过密封圈实现静密封。转轴3穿过端盖5，通过动密封圈10实现动密封，转轴3位于auv壳体6外侧一端有挡块，另一侧通过连接螺栓8与转轴连接件2连接。舵机1与转轴连接件2固接，当舵机转动一定的角度时，能带动转轴3转动同样的角度。舵机1通过舵机安装件7与auv壳体6相连接。
23.第一抛载部件12跟航行器外形契合，中间有一处圆形的凹坑供转轴3上的挡块在其中旋转。第二抛载部件11通过螺栓固定在第一抛载部件12上，其有一个尺寸大于转轴3挡块的凹槽，凹槽不限于“一字”凹槽，挡块也不限于“一字”。可以是“十字”挡块配合“十字”凹槽，或者其他形状的凹槽和挡块。当挡块旋转到跟第二抛载部件11的槽平行位置时，抛载便会掉落，当挡块再旋转90度时，抛载重块可以固定在auv上。
24.抛载重块可以只需要保留适配挡块的凹坑即可，外形、重量、抛载材质可以根据auv的总体设计参数来选取。抛载重块形状可以很好的契合auv外形，减小航行中的阻力。
25.上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种自主水下航行器的抛载模块，其特征在于，该抛载模块包括驱动单元、转轴、端盖和抛载重块；所述转轴穿过端盖，且位于auv壳体外侧一端具有挡块，转轴另一侧通过转轴连接件与驱动单元连接；当驱动单元转动一定的角度时，带动转轴转动相同的角度；所述抛载重块包括第一抛载部件和第二抛载部件，所述第一抛载部件中间有一处圆形的凹坑，用于容纳转轴上的挡块在其中旋转，所述第二抛载部件固定在第一抛载部件上，其上有一个尺寸大于转轴上的挡块的凹槽，且形状与挡块形状适配；当挡块旋转到跟第二抛载部件的凹槽平行位置时，抛载重块会掉落，当挡块再旋转90度时，抛载重块能够安装在auv上。2.根据权利要求1所述的一种自主水下航行器的抛载模块，其特征在于，端盖与auv壳体之间和转轴与端盖之间均通过密封圈实现静密封。3.根据权利要求1所述的一种自主水下航行器的抛载模块，其特征在于，驱动单元固定安装在auv壳体上。4.根据权利要求1所述的一种自主水下航行器的抛载模块，其特征在于，驱动单元为舵机或带角度反馈的伺服电机。5.根据权利要求1所述的一种自主水下航行器的抛载模块，其特征在于，所述第一抛载部件与auv外形契合。6.根据权利要求1所述的一种自主水下航行器的抛载模块，其特征在于，第二抛载部件的凹槽与挡块的形状为“一字”或“十字”。

技术总结
本发明公开了一种自主水下航行器的抛载模块，转轴穿过端盖，且位于AUV壳体外侧一端具有挡块，转轴另一侧通过转轴连接件与驱动单元连接；当驱动单元转动一定的角度时，带动转轴转动相同的角度；抛载重块包括第一抛载部件和第二抛载部件，第一抛载部件中间有一处圆形的凹坑，用于容纳转轴上的挡块在其中旋转，第二抛载部件固定在第一抛载部件上，其上有一个尺寸大于转轴上的挡块的凹槽，且形状与挡块形状适配；当挡块旋转到跟第二抛载部件的凹槽平行位置时，抛载重块会掉落，当挡块再旋转90度时，抛载重块能够安装在AUV上。本发明提供一种简洁的、可靠的机械式抛载机构，并且重块的形状能够与AUV机身契合，减小其航行阻力。减小其航行阻力。减小其航行阻力。


技术研发人员：卓阳 张明
受保护的技术使用者：浙江九段智能科技有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/2/8