CN109850105A - 一种水下机器人驱动装置 - Google Patents
一种水下机器人驱动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109850105A CN109850105A CN201910118467.9A CN201910118467A CN109850105A CN 109850105 A CN109850105 A CN 109850105A CN 201910118467 A CN201910118467 A CN 201910118467A CN 109850105 A CN109850105 A CN 109850105A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipeline
- main line
- regulating valve
- underwater robot
- lateral displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明提供了一种水下机器人驱动装置,其特征在于,所述水下机器人的主干上设有若干管路和泵,每一所述管路均设有调节阀,通过选择性的控制调节阀和泵,用于实现所述水下机器人三维运动。所述管路包括主管路、横向位移管路、旋转管路、前转向管路和后转向管路;所述主管路安装在水下机器人的主干上,且前后贯通;所述横向位移管路安装在水下机器人的中间部位,且所述主管路相连通;所述旋转管路安装在横向位移管路的两端,且与所述横向位移管路相连通;所述前转向管路和后转向管路分别安装在所述主管路的两端,且与主管路相接通。本发明其结构简单,响应快速,运行便捷,可以运行在一般的水下环境中。
Description
技术领域
本发明涉及水下机器人领域,特别涉及一种水下机器人驱动装置。
背景技术
水下机器人也称无人遥控潜水器,是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险,人的潜水深度有限,所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。
无人遥控潜水器主要有:有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种,其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。
当今世界,水下机器人越来越向体型更灵巧、操纵更灵活、潜行隐形化和打击迅捷化发展。综合分析海内外船只和水下运载器喷水驱动装置的技术革新历程和实用范围,探索设计新的喷水驱动方案,力求喷水驱动装置小型化,增强喷水驱动***能量利用率,高喷水驱动船只和水下运载器的操纵性和灵巧性已成为在该领域探索的主要方向。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明提供了一种水下机器人驱动装置,其结构简单,响应快速,运行便捷,可以运行在一般的水下环境中。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种水下机器人驱动装置,其特征在于,所述水下机器人的主干上设有若干管路和泵,每一所述管路均设有调节阀,通过选择性的控制调节阀和泵,用于实现所述水下机器人三维运动。
进一步,所述管路包括主管路、横向位移管路、旋转管路、前转向管路和后转向管路;所述主管路安装在水下机器人的主干上,且前后贯通;所述横向位移管路安装在水下机器人的中间部位,且所述主管路相连通;所述旋转管路安装在横向位移管路的两端,且与所述横向位移管路相连通;所述前转向管路和后转向管路分别安装在所述主管路的两端,且与主管路相接通。
进一步,所述横向位移管路、前转向管路和后转向管路均呈十字状分布。
进一步,所述主管路上位于与横向位移管路交汇点的两侧分别设有泵。
进一步,所述泵为双向S型轴流叶片的无轴轴流泵。
进一步,所述主管路的进口与出口处分别安装主管路调节阀,所述主管路上位于与横向位移管路交汇点和泵之间安装主管路调节阀。
进一步,所述横向位移管路上位于与旋转管路交汇点两侧均安装横向位移管路调节阀;所述旋转管路上与所述横向位移管路的交汇处安装旋转管路调节阀。
进一步,所述前转向管路上与所述主管路的交汇处安装前转向管路调节阀;所述后转向管路上与所述主管路的交汇处安装后转向管路调节阀。
本发明的有益效果在于:
1.本发明所述的水下机器人驱动装置,可以在复杂环境下利用不同管路的配合实现全方位不同方向的位移。
2.本发明所述的水下机器人驱动装置,各不同管路通过各个调节阀的控制,可以快速有效的进行调节和配合。
3.本发明所述的水下机器人驱动装置,利用两台双向无轴泵作为主动力,结构简单,运行便捷。
附图说明
图1为本发明所述的水下机器人驱动装置结构图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图。
图4为图1的C-C剖视图。
图中:
1-主管路;2-横向位移管路;3-旋转管路;4-前转向管路;5-后转向管路;6-泵;101-第一主管路调节阀;102-第二主管路调节阀;103-第三主管路调节阀;104-第四主管路调节阀;201-第一横向位移管路调节阀;202-第二横向位移管路调节阀;203-第三横向位移管路调节阀;204-第四横向位移管路调节阀;205-第五横向位移管路调节阀;206-第六横向位移管路调节阀;207-第七横向位移管路调节阀;208-第八横向位移管路调节阀;301-第一旋转管路调节阀;302-第二旋转管路调节阀;303-第三旋转管路调节阀;304-第四旋转管路调节阀;401-第一前转向管路调节阀;402-第二前转向管路调节阀;403-第三前转向管路调节阀;404-第四前转向管路调节阀;501-第一后转向管路调节阀;502-第二后转向管路调节阀;503-第三后转向管路调节阀;504-第四后转向管路调节阀。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
如图1、图2、图3和图4所示,本发明所述的水下机器人驱动装置,包括主管路1、横向位移管路2、旋转管路3、前转向管路4、后转向管路5和泵6;所述主管路1安装在水下机器人的主干上,前后贯通;如图1所示,水下机器人主干为橄榄球,其XOY截面为椭圆形,所述主管路1沿椭圆形长轴方向布置,且前后与壳体导通,用于吸入或者喷出液体。所述横向位移管路2沿椭圆形短轴方向布置;所述横向位移管路2呈十字对称状分布,横向位移管路2与所述主管路1垂直,即横向位移管路2数量为4个。所述横向位移管路2一端与所述主管路1连通,所述横向位移管路2另一端与壳体导通,用于喷出液体。位于同一直线上的2个横向位移管路2的两端分别安装所述旋转管路3,所述旋转管路3一端与所述横向位移管路2连通,所述旋转管路3另一端与壳体导通,用于喷出液体。旋转管路3与另外一组位于同一直线上的2个横向位移管路2平行。所述前转向管路4位于水下机器人的头部位置,呈十字状对称分布;所述前转向管路4一端与主管路1相接通,所述前转向管路4另一端与与壳体导通,用于喷出液体。所述后转向管路5位于水下机器人的尾部位置,所述后转向管路5与所述前转向管路4为对称结构。所述主管路1上位于与横向位移管路2交汇点的两侧分别设有泵6,即2个所述泵串联在主管路1上。所述泵6为双向S型轴流叶片的无轴轴流泵。
所述主管路1的进口安装第一主管路调节阀101,所述主管路1的出口安装第四主管路调节阀104,所述主管路1上位于与横向位移管路2交汇点和泵6之间分别安装第二主管路调节阀102和第三主管路调节阀103。每个所述横向位移管路2上与旋转管路3交汇点两侧分别安装2个横向位移管路调节阀,如图2所示,有4个横向位移管路2,其中第一横向位移管路2上安装第一横向位移管路调节阀201和第三横向位移管路调节阀203;第二横向位移管路2上安装第二横向位移管路调节阀202和第四横向位移管路调节阀204;第三横向位移管路2上安装第六横向位移管路调节阀206和第七横向位移管路调节阀207;第四横向位移管路2上安装第五横向位移管路调节阀205和第八横向位移管路调节阀208;所述旋转管路3上与所述横向位移管路2的交汇处安装旋转管路调节阀。所述前转向管路4上与所述主管路1的交汇处安装前转向管路调节阀;所述后转向管路5上与所述主管路1的交汇处安装后转向管路调节阀。
水下机器人驱动原理:
1.前进、后退原理:
如图1所示,当水下机器人需要前进时,以X轴正向为前进方向,此时打开主管路1上第一主管路调节阀101、第二主管路调节阀102、第三主管路调节阀103和第四主管路调节阀104,关闭其他管路所有调节阀,运行两台无轴泵6,同时正向运转。水流从第四主管路调节阀104处进入主管路1,经过两台无轴泵6做功,水流从第一主管路调节阀101处高速流出,水流喷出产生的反作用力推动水下机器人向X轴正向移动。
同理,当水下机器人需要后退时,以X轴负向为后退方向,此时打开主管路1上第一主管路调节阀101、第二主管路调节阀102、第三主管路调节阀103和第四主管路调节阀104,关闭其他管路所有调节阀,运行两台无轴泵6,同时反向运转。水流从第一主管路调节阀101处进入主管路1,经过两台无轴泵6做功,水流从第四主管路调节阀104处高速流出,水流喷出产生的反作用力推动水下机器人向X轴负向移动。
2.横向位移原理:
如图1和图2,当水下机器人需要横向位移时,以Y轴正向为位移方向,此时打开主管路1上第一主管路调节阀101、第二主管路调节阀102、第三主管路调节阀103和第四主管路调节阀104,打开第四横向位移管路2上第五横向位移管路调节阀205和第八横向位移管路调节阀208,关闭第一横向位移管路调节阀201、第二横向位移管路调节阀202、第三横向位移管路调节阀203、第四横向位移管路调节阀204、第六横向位移管路调节阀206和第七横向位移管路调节阀207,关闭其他管路所有调节阀。运行两台无轴泵6,且两台泵相反运转即一个正转另一个反转,使得一侧水流从第四主管路调节阀104处进入主管路1,同时另一侧水流从第一主管路调节阀101处进入主管路1,经过两台无轴泵6做功,两处水流在主管路1和横向位移管路2节点处交汇,然后从横向位移管路Y轴负方向即第五横向位移管路调节阀205处喷出,水流喷出产生的反作用力推动水下机器人向Y轴正向移动。
同理,可以实现水下机器人横向其他三个方向的位移,即Y轴负向、Z轴正向、Z轴负向。
3.自身旋转原理:
如图1和图2,当水下机器人需要自身旋转时,以图2即YZ平面的顺时针为旋转方向,此时打开主管路1上第一主管路调节阀101、第二主管路调节阀102、第三主管路调节阀103和第四主管路调节阀104,打开第七横向位移管路调节阀207和第八横向位移管路调节阀208,关闭其余横向位移管路调节阀,打开旋转管路3上第一旋转管路调节阀301和第四旋转管路调节阀304,关闭其余旋转管路调节阀,关闭其他管路所有调节阀。运行两台无轴泵6,同时相反运转,使得一侧水流从第四主管路调节阀104处进入主管路1,同时另一侧水流从第一主管路调节阀101处进入主管路1,经过两台无轴泵6做功,两处水流在主管路1和横向位移管路2节点处交汇,然后进入横向位移Y向两支路,随后从第一旋转管路调节阀301和第四旋转管路调节阀304处喷出,两束水流喷出产生的反作用力推动水下机器人自身顺时针旋转。
同理,可以实现水下机器人YZ平面逆时针旋转。
4.转向原理:
如图1和图3,当水下机器人需要转向时,以图3即XY平面的顺时针为转动方向,此时打开主管路1上第二主管路调节阀102、第三主管路调节阀103和第四主管路调节阀104,关闭第一主管路调节阀101,打开前转向管路4上第四前转向管路调节阀404和后转向管路5上后第三转向管路调节阀503,关闭其他前转向管路调节阀和后转向管路调节阀,打开所有的横向位移管路调节阀201-208,关闭全部旋转管路调节阀。运行两台无轴泵6,同时相反运转,使得水流从横向位移管路2四个方向进入主管路1,水流经过两台无轴泵6做功,分别从第四前转向管路调节阀404和第三后转向管路调节阀503处喷出,两束水流喷出产生的反作用力推动水下机器人顺时针旋转。
同理,可以实现水下机器人XY平面逆时针旋转。
其他复杂运动可以根据上述4种基本运动相互配合完成。
所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种水下机器人驱动装置,其特征在于,所述水下机器人的主干上设有若干管路和泵(6),每一所述管路均设有调节阀,通过选择性的控制调节阀和泵(6),用于实现所述水下机器人三维运动。
2.根据权利要求1所述的水下机器人驱动装置,其特征在于,所述管路包括主管路(1)、横向位移管路(2)、旋转管路(3)、前转向管路(4)和后转向管路(5);所述主管路(1)安装在水下机器人的主干上,且前后贯通;所述横向位移管路(2)安装在水下机器人的中间部位,且所述主管路(1)相连通;所述旋转管路(3)安装在横向位移管路(2)的两端,且与所述横向位移管路(2)相连通;所述前转向管路(4)和后转向管路(5)分别安装在所述主管路(1)的两端,且与主管路(1)相接通。
3.根据权利要求2所述的水下机器人驱动装置,其特征在于,所述横向位移管路(2)、前转向管路(4)和后转向管路(5)均呈十字状分布。
4.根据权利要求2所述的水下机器人驱动装置,其特征在于,所述主管路(1)上位于与横向位移管路(2)交汇点的两侧分别设有泵(6)。
5.根据权利要求4所述的水下机器人驱动装置,其特征在于,所述泵(6)为双向S型轴流叶片的无轴轴流泵。
6.根据权利要求4所述的水下机器人驱动装置,其特征在于,所述主管路(1)的进口与出口处分别安装主管路调节阀,所述主管路(1)上位于与横向位移管路(2)交汇点和泵(6)之间安装主管路调节阀。
7.根据权利要求2所述的水下机器人驱动装置,其特征在于,所述横向位移管路(2)上位于与旋转管路(3)交汇点两侧均安装横向位移管路调节阀;所述旋转管路(3)上与所述横向位移管路(2)的交汇处安装旋转管路调节阀。
8.根据权利要求2所述的水下机器人驱动装置,其特征在于,所述前转向管路(4)上与所述主管路(1)的交汇处安装前转向管路调节阀;所述后转向管路(5)上与所述主管路(1)的交汇处安装后转向管路调节阀。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910118467.9A CN109850105B (zh) | 2019-02-16 | 2019-02-16 | 一种水下机器人驱动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910118467.9A CN109850105B (zh) | 2019-02-16 | 2019-02-16 | 一种水下机器人驱动装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109850105A true CN109850105A (zh) | 2019-06-07 |
CN109850105B CN109850105B (zh) | 2021-06-04 |
Family
ID=66898053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910118467.9A Active CN109850105B (zh) | 2019-02-16 | 2019-02-16 | 一种水下机器人驱动装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109850105B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112519992A (zh) * | 2019-09-17 | 2021-03-19 | 中国石油大学(华东) | 一种专用水下机器人 |
CN113665771A (zh) * | 2020-05-13 | 2021-11-19 | 上海交通大学 | 基于流体驱动的水下简易运动装置 |
CN114426085A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-05-03 | 中国人民解放军海军特色医学中心 | 一种智能潜水跟随机器人、跟随***及跟随方法 |
WO2022134468A1 (zh) * | 2020-12-21 | 2022-06-30 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种泵喷矢量推进的水下航行器 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1914038A (en) * | 1931-11-06 | 1933-06-13 | Andrew A Ouss | Art and apparatus for impelling and maneuvering of floating vessels |
JPS5671694A (en) * | 1979-11-12 | 1981-06-15 | Nobudai Nomura | Maneuvering gear for ship equipped with jet propulsion pipe serving also as rudder |
JPS61193996A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | Mac Gregor Far East Ltd | 船舶の推進並びに操縦方法及びその装置 |
US6158371A (en) * | 1996-11-11 | 2000-12-12 | De Risi; Felice | Hydraulic system for maneuvring boats, ships and crafts in general |
GB2374848B (en) * | 2001-04-25 | 2004-07-21 | Colin John Dilworth | Stabilizer system |
CN201703559U (zh) * | 2010-05-06 | 2011-01-12 | 吴金盛 | 一种船用行驶方向控制*** |
CN202046434U (zh) * | 2011-04-25 | 2011-11-23 | 杨政委 | 带有备用动力推进装置的船舶 |
CN102303695A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-01-04 | 华南理工大学 | 一种结构对称各向水动力均等带缆遥控水下机器人 |
CN105947162A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-21 | 河南海力特装备工程有限公司 | 泵组推进式水下航行器 |
-
2019
- 2019-02-16 CN CN201910118467.9A patent/CN109850105B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1914038A (en) * | 1931-11-06 | 1933-06-13 | Andrew A Ouss | Art and apparatus for impelling and maneuvering of floating vessels |
JPS5671694A (en) * | 1979-11-12 | 1981-06-15 | Nobudai Nomura | Maneuvering gear for ship equipped with jet propulsion pipe serving also as rudder |
JPS61193996A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | Mac Gregor Far East Ltd | 船舶の推進並びに操縦方法及びその装置 |
US6158371A (en) * | 1996-11-11 | 2000-12-12 | De Risi; Felice | Hydraulic system for maneuvring boats, ships and crafts in general |
GB2374848B (en) * | 2001-04-25 | 2004-07-21 | Colin John Dilworth | Stabilizer system |
CN201703559U (zh) * | 2010-05-06 | 2011-01-12 | 吴金盛 | 一种船用行驶方向控制*** |
CN202046434U (zh) * | 2011-04-25 | 2011-11-23 | 杨政委 | 带有备用动力推进装置的船舶 |
CN102303695A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-01-04 | 华南理工大学 | 一种结构对称各向水动力均等带缆遥控水下机器人 |
CN105947162A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-21 | 河南海力特装备工程有限公司 | 泵组推进式水下航行器 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112519992A (zh) * | 2019-09-17 | 2021-03-19 | 中国石油大学(华东) | 一种专用水下机器人 |
CN113665771A (zh) * | 2020-05-13 | 2021-11-19 | 上海交通大学 | 基于流体驱动的水下简易运动装置 |
CN113665771B (zh) * | 2020-05-13 | 2022-07-15 | 上海交通大学 | 基于流体驱动的水下简易运动装置 |
WO2022134468A1 (zh) * | 2020-12-21 | 2022-06-30 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种泵喷矢量推进的水下航行器 |
CN114426085A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-05-03 | 中国人民解放军海军特色医学中心 | 一种智能潜水跟随机器人、跟随***及跟随方法 |
CN114426085B (zh) * | 2022-02-11 | 2022-11-08 | 中国人民解放军海军特色医学中心 | 一种智能潜水跟随机器人、跟随***及跟随方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109850105B (zh) | 2021-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109850105A (zh) | 一种水下机器人驱动装置 | |
AU2015207669B2 (en) | A fluid distribution system for selectively distributing fluid from multiple locations and conduit arrangement for distributing fluid from multiple locations | |
CN203555053U (zh) | 一种沉浮控制装置及多工况可沉浮海参搜索捕捞器 | |
CN211519810U (zh) | 一种喷水电磁控制多自由度运动水下航行器 | |
CN104527957B (zh) | 船用喷水t型水翼舵 | |
CN103535330A (zh) | 一种沉浮控制装置及多工况可沉浮海参搜索捕捞器 | |
CN103879536B (zh) | 一种喷水推进*** | |
CN213616720U (zh) | 一种水陆两栖巡航作业机器人 | |
CN108545162B (zh) | 基于水射流驱动的水下滑翔机器人 | |
CN104061002A (zh) | 一种矿用混凝土湿喷机械手设备 | |
CN103847935A (zh) | 水下船体表面行走机器 | |
CN205743909U (zh) | 一种浮游式深海自动采矿机器人 | |
CN202193198U (zh) | 喷水推进带缆遥控水下机器人 | |
CN108787567A (zh) | 一种电磁吸附式导管架立柱生物清理装置 | |
ITMI20112261A1 (it) | Eiettore multifase ad assetto variabile per recupero di produzione a testa pozzo | |
CN101332868B (zh) | 液压驱动波动鳍仿生水下推进器 | |
CN203905964U (zh) | 一种矿用混凝土湿喷机械手设备 | |
CN103754342A (zh) | 一种”x”字舵和“十”字舵的舵型转换装置 | |
CN203499787U (zh) | 一种具有防水倒灌功能的水下动力增压排气装置 | |
CN207403909U (zh) | 多关节混合驱动水下航行器 | |
CN107939289B (zh) | 一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人 | |
CN204432276U (zh) | 一种可变结构的新型球形两栖机器人 | |
CN104002951A (zh) | 舰船高效推进动力*** | |
CN208683080U (zh) | 一种用于水下无人航行器的单旋翼涵道推进器 | |
CN204279911U (zh) | 一种喷水推进船舶的操纵装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210428 Address after: 410000 No.2 Xinghu Road, Langli street, Changsha County, Changsha City, Hunan Province Applicant after: HUNAN HUAXUN EMERGENCY EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: Zhenjiang City, Jiangsu Province, 212013 Jingkou District Road No. 301 Applicant before: JIANGSU University |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |