CN113002744B - 一种四旋翼水下航行器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种四旋翼水下航行器，包括密封舱壳体和该壳体内的驱动装置和配重模块；四旋翼水下航行器具有重心和浮心，所述四旋翼水下航行器具有第一姿态和第二姿态，水下航行器浮心位置为O1、重心位置为O2，以O1为原点，密封舱壳体轴线为Y1轴，X1轴垂直Y1轴，以大地坐标系为第二坐标系。在第一姿态时，Y1平行Y2，在第二坐标系中，O1位于O2上方，O1O2平行于Y2，由第一姿态切换为第二姿态时，Y1垂直Y2，驱动装置驱动所述配重模块运动，从而改变重心O2在所述第一坐标系内的位置，以使在第二坐标系中，O1仍然位于O2上方，O1O2仍然与Y2轴平行。如此本发明解决了现有四旋翼水下航行器推进效率较低的问题。

Description

一种四旋翼水下航行器

技术领域

本发明涉及水下航行装置技术领域，尤其涉及一种四旋翼水下航行器。

背景技术

现有技术中的四旋翼水下航行器，在水下运动时，同时受到浮力和重力的作用，四旋翼水下航行器中，浮力的等效作用点称为浮心，重力的等效作用点称为重心。四旋翼水下航行器在水平航行时，重心存在朝向浮心上方运动的趋势，这样产生了一个翻转力矩。四旋翼水下航行器需要加大功耗，保证重心位于浮心的下方。进一步的，现有技术中的四旋翼水下航行器存在推进效率较低的问题。

发明内容

本发明提出了一种四旋翼水下航行器，旨在解决现有技术中四旋翼水下航行器推进效率较低的问题。

为解决上述问题，本发明提出了一种四旋翼水下航行器，包括密封舱壳体和设置于密封舱壳体内部的重心调节装置；重心调节装置包括驱动装置和配重模块；所述四旋翼水下航行器具有重心和浮心，所述四旋翼水下航行器浮心位置为O1、重心位置为O2，以所述四旋翼水下航行器浮心位置O1为原点，所述密封舱壳体的轴线为Y1轴，垂直于所述Y1轴的直线为X1轴建立第一坐标系，以大地坐标系为第二坐标系，以重力方向的反方向为Y2轴，垂直Y2轴的直线为X2轴；所述四旋翼水下航行器具有第一姿态和第二姿态，当所述四旋翼水下航行器处于第一姿态时，所述Y1轴和所述Y2轴平行，在所述第二坐标系中，O1位于O2上方，直线O1O2平行于所述Y1轴，当所述四旋翼水下航行器由所述第一姿态切换为所述第二姿态时，Y1轴垂直于所述Y2轴，所述驱动装置驱动所述配重模块运动，从而改变所述重心O2在第一坐标系内的位置，以使在所述第二坐标系中，O1仍然位于O2上方，直线O1O2仍然与所述Y2轴平行。

在一可选实施例中，所述重心调节装置还包括导轨，所述配重模块设置于所述导轨上，所述驱动装置驱动所述配重模块沿所述导轨运动。

在一可选实施例中，所述导轨包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨垂直于所述第二导轨设置，所述第一导轨和所述Y1轴重合，所述第二导轨垂直于所述Y1轴设置，所述配重模块包括第一配重模块和第二配重模块，所述第一配重模块、所述第二配重模块分别设置于所述第一导轨、所述第二导轨上。

在一可选实施例中，所述四旋翼水下航行器还包括控制装置和电池，所述控制装置和电池设置于所述密封舱壳体内部，所述控制装置、所述电池均和所述第一配重模块一体化设置；或者，

所述第一配重模块包括控制装置和电池。

在一可选实施例中，所述导轨为滚珠丝杆，所述配重模块上设置有和所述滚珠丝杆配合的滚珠螺母；或者，

所述导轨为电动推杆。

在一可选实施例中，所述四旋翼水下航行器还包括稳定组件，所述稳定组件设置于所述密封舱壳体内部，所述稳定组件包括至少一个稳定导轨，所述稳定导轨均与所述密封舱壳体固定连接，每个所述稳定导轨上设置有至少一个滑块，所述配重模块和所述滑块固定连接，并且所述配重模块运动时，所述滑块随着所述配重模块一同运动。

在一可选实施例中，所述四旋翼水下航行器还包括支架，所述支架设置于所述密封舱壳体内部，所述支架与所述密封舱壳体固定连接，所述稳定导轨、所述驱动装置均固定于所述支架上。

在一可选实施例中，所述四旋翼水下航行器还包括观测装置，所述观测装置固定于所述支架上，所述密封舱壳体设置有供所述观测装置露出的透明部分。

在一可选实施例中，所述密封舱壳体包括前壳、壳身、后壳，所述壳身的两端分别和所述前壳、所述后壳密封连接，所述前壳呈透明状设置，所述观测装置面向所述前壳设置。

在一可选实施例中，所述前壳呈半球形设置。

在一可选实施例中，所述驱动装置为电机或者气缸。

在一可选实施例中，所述四旋翼水下航行器还包括4个推进器，所述4个推进器设置于所述密封舱壳体外部，并且所述4个推进器沿所述密封舱壳体外周对称设置。

在一可选实施例中，所述4个推进器和所述四旋翼水下航行器的浮心设置于同一平面上。

如此，本发明通过提出一种四旋翼水下航行器，所述四旋翼水下航行器设置有重心调节装置和用于驱动重心调节装置的驱动装置，可以通过驱动重心调节装置运动从而改变该四旋翼水下航行器的重心位置，如此，在四旋翼水下航行器的航行过程中，由第一姿态切换为第二姿态时，可以使重心的坐标在第一坐标系中发生改变，以保证四旋翼水下航行器在运动过程中不会产生翻转力矩，从而提高四旋翼水下航行器的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提出的四旋翼水下航行器的结构示意图；

图2为图1中密封舱主体的剖视图；

图3为图2中密封舱主体的***图；

图4为图1中的密封舱主体处于第一姿态的剖视图；

图5为图1中的密封舱主体处于第二姿态的剖视图；

图6为图1中的四旋翼水下航行器处于第一姿态的结构示意图；

图7为图1中的四旋翼水下航行器处于第二姿态的结构示意图。

图8为图1中的四旋翼水下航行器处于第一姿态和第二姿态时，第一坐标和第二坐标的相对位置示意图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	四旋翼水下航行器	10	密封舱主体
11	前壳	12	壳身
				13	后壳	14	第一密封件
15	第二密封件	16	第一支架
				17	第二支架	18	观测装置
21	第一导轨	22	第二导轨
				23a	第一稳定导轨	23b	第二稳定导轨
23c	第三稳定导轨	24	第一配重模块
				25	第二配重模块	26	滑块
27	第一驱动装置	28	第二驱动装置
				31	主体框架	32	推进器
33	推进器电缆	34	水密接插件
				41	浮心	42	重心

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

四旋翼水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，缩写AUV)。是无人水下载具的一种，外形可像一小型潜艇或鱼雷，它没有以电缆连接到母船或外部的操作者，而依据控制器編程以自动执行其任务。因为所有的工作都是自动的，自主水下载具适合长期性、例行性、或具危险性的工作，例如探索油田、海图、海洋学研究、排除水雷等。其属于无人水下载具***的一个分支，此***另外还包含遥控潜水器。

随着海洋资源被逐渐走入国家和人们的视线，四旋翼水下航行器(AutonomousUnderwaterVehicle,AUV)更多的被投入使用，目前已有很多不同种类的无人四旋翼水下航行器应用到军事海洋技术、海洋科学技术考察、海底勘探、管路检修、海底打捞、油田勘探等多个工作领域。目前的四旋翼水下航行器多采用鱼雷型或框架式的结构，大多的AUV一般采用鱼雷型的结构，其在低速可控性差、回转半径大，而采用框架式结构的四旋翼水下航行器其航行阻力大，需配置多个推进器，推进效率较低。而且由于四旋翼水下航行器在水下切换姿态时，浮心和重心的相对位置也随之改变。当浮心位于重心下方时，会产生一个易使四旋翼水下航行器翻转的翻转力矩。以使四旋翼水下航行器在运动时需要额外的能耗来克服这一翻转力矩。从而导致现有的四旋翼水下航行器存在推进效率较低的问题。

请参阅图1、图2、图7、图8，本发明提出了一种四旋翼水下航行器100，包括密封舱壳体和设置于密封舱壳体内部的重心调节装置；重心调节装置包括驱动装置和配重模块；所述四旋翼水下航行器100具有重心和浮心，所述四旋翼水下航行器100浮心位置为O1、重心位置为O2，以所述四旋翼水下航行器100浮心位置O1为原点，所述密封舱壳体的轴线为Y1轴，垂直于所述Y1轴的直线为X1轴建立第一坐标系，以大地坐标系为第二坐标系，以重力的反方向为Y2轴，垂直Y2轴的直线为X2轴，所述四旋翼水下航行器100具有第一姿态和第二姿态，当所述四旋翼水下航行器100处于第一姿态时，所述Y1轴和所述Y2轴平行，在所述第二坐标系中，O1位于O2上方，直线O1O2平行于所述Y1轴，当所述四旋翼水下航行器100由所述第一姿态切换为所述第二姿态时，Y1轴垂直于所述Y2轴，所述驱动装置驱动所述配重模块运动，从而改变所述重心O2在第一坐标系内的位置，以使在所述第二坐标系中，O1仍然位于O2上方，直线O1O2仍然与所述Y2轴平行。

重心42是指重力的等效作用点，通过实验可以知道，无论物体怎样放置，其重力总是通过物体内的一个确定点一平行力系的中心，这个确定的点称为物体的重心42。质量均匀分布的物体，重心42的位置只跟物体的形状有关。质量分布不均匀的物体，重心42的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。浮心41，顾名思义，浮力的等效作用点。当物体放入流体中时，依据阿基米德定律，可得出物体受浮力大小为物体排开那部分流体所受到的重力。而浮心41的位置，就是那部分被排开流体的重心42的位置。

具体的，请参阅图8，α为水平面，以四旋翼水下航行器100在水平面α以下航行为例进行说明。值得注意的是，本申请中所提到的大地坐标系，是以重力方向的反方向为Y2轴，垂直于重力方向的直线为X2轴，O1为原点建立的坐标系。

在所述四旋翼水下航行器100处于第一姿态时，或者说垂直姿态时，密封舱壳体的轴线垂直于海平面。此时所述四旋翼水下航行器100可在竖直方向上快速机动。此时，第一坐标系和第二坐标系重合。当四旋翼水下航行器100由第一姿态切换至第二姿态时，此时四旋翼水下航行器100可在竖直方向上快速机动，密封舱壳体的轴线，即Y1轴平行于海平面(即Y2轴)，此时，第一坐标系、第二坐标系的相对位置也发生改变。如果此时，重心调节装置不发挥作用。在第二坐标系中，O1和O2的相对位置会发生改变。具体的，O2有运动至O1上方的趋势，这会产生一个翻转力矩，现有的四旋翼水下航行器100需要额外增大推进功耗来克服它。而在本发明所提出的四旋翼水下航行器100中，驱动装置驱动配重模块在密封舱壳体内运动，从而改变O2在第一坐标系内的坐标，从而使得在第二坐标系中，O2仍然位于O1下方，且O2和O1所在的直线平行于Y2轴。

如此设置，能够在不改变四旋翼水下航行器100所受到的浮力、重力大小及浮心41位置的情况下在两个方向上调节四旋翼水下航行器100的重心42位置，快速切换四旋翼水下航行器100在水中的稳态，使该四旋翼水下航行器100在运动时以及姿态改变时无需克服传统的四旋翼水下航行器100需克服的翻转力矩，减少额外能耗，且不需要复杂的推进器32转动装置，大大提高了其灵活性和推进利用效率。

请参阅图2，在一实施例中，所述重心调节装置还包括导轨，所述配重模块设置于所述导轨上，所述驱动装置驱动所述配重模块沿所述导轨运动。驱动装置可以多种形式驱动配重模块运动以改变重心42位置。如磁吸式、导轨式等。出于精确控制的考虑，而且需要改变重心42位置的情况常见于四旋翼水下航行器100在第一姿态和第二姿态进行切换时，设计导轨轨迹时，也可主要根据重心42在第一姿态和第二姿态进行切换时的移动轨迹，从而设计导轨的轨迹。

在一实施例中，所述导轨包括第一导轨21和第二导轨22，所述第一导轨21垂直于所述第二导轨22设置，所述配重模块包括第一配重模块24和第二配重模块25，所述第一配重模块24、所述第二配重模块25分别设置于所述第一导轨21、所述第二导轨22上。进一步的，在四旋翼水下航行器100由第一姿态切换到第二姿态时，驱动装置驱动第一配重模块24、第二配重模块25分别在第一导轨21、第二导轨22上进行运动。以使在所述四旋翼水下航行器100转变为水平姿态时，所述重心42的位置调整到浮心41下方。请参阅图6和图7，可以看出，在四旋翼水下航行器100从第一姿态转变为第二姿态时，在没有采用重心调节装置调节重心42位置时，重心42在第二坐标系中，X2坐标、Y2坐标均发生改变。因此，为了达到充分调节重心42位置的效果，所述四旋翼水下航行器100设置有第一配重模块24、第二配重模块25，以及两个供配重模块移动的第一导轨21、第二导轨22。以实现在两个方向上改变重心42位置的效果。值得注意的是，第一导轨21、第二导轨22不是平行设置的，第一导轨21延长线和第二导轨22的延长线存在夹角。在一实施例中，第一导轨21垂直于第二导轨22设置，以实现充分调节重心42位置的效果。

请参阅图2、图3，在一实施例中，所述四旋翼水下航行器100还包括稳定组件，所述稳定组件设置于所述壳体内部，所述稳定组件包括至少一个稳定导轨，所述稳定导轨均与所述壳体固定连接，每个所述稳定导轨上设置有至少一个滑块，所述配重模块和所述滑块固定连接，并且所述配重模块运动时，所述滑块随着所述配重模块一同运动。进一步的，所述第一配重模块24、所述第二配重模块25均与至少一个所述滑块26固定连接。而由于四旋翼水下航行器100的工作环境位于水中，而且需要在水下推进运动。所以四旋翼水下航行器100内部的稳定性尤为重要。为了保证四旋翼水下航行器100的稳定性，第一配重模块24和第二配重模块25不能悬空设置于壳体内部，且仅靠第一导轨21、第二导轨22固定，稳定性不足。但是，由于第一配重模块24和第二配重模块25需要在壳体内部运动以调节重心42位置，所以不能将第一配重模块24、第二配重模块25与壳体直接固定。为了增加四旋翼水下航行器100内部的稳定性，本发明提出了用于增加第一配重模块24、第二配重模块25稳定性的稳定组件，具体的，所述稳定组件包括多个稳定导轨，每个稳定导轨的两端与壳体固定连接，每个稳定导轨上均设置有滑块26，滑块26与第一配重模块24或者第二配重模块25固定连接，并且随着第一配重模块24或者第二配重模块25的运动而一起运动。具体的，所述稳定导轨包括第一稳定导轨23a、第二稳定导轨23b、第三稳定导轨23c。其中，第一稳定导轨23a和第二稳定导轨23b分别设置于第一配重模块24的两侧。且第一稳定导轨23a、第二稳定导轨23b和第一导轨21平行设置。第一稳定导轨23a、第二稳定导轨23b上分别设置有两个滑块26，且每个滑块26均与第一配重模块24固定连接，如此，在第一配重模块24运动时，滑块26也沿着第一稳定导轨23a或者第二稳定导轨23b，随着第一配重模块24一起运动。进一步的，第三稳定导轨23c平行于第二导轨22设置，且第三稳定导轨23c上设置有一个和第二配重模块25固定连接的滑块26。

请参阅图3，在一实施例中，所述四旋翼水下航行器100还包括支架，所述支架设置于所述壳体内部，所述支架与所述壳体固定连接，所述稳定导轨、所述驱动装置均固定于所述支架上。具体的，所述支架包括第一支架16和第二支架17，所述壳体包括前壳11、壳身12和后壳13。所述支架的设置是为了方便四旋翼水下航行器100内部的各个部件的固定和四旋翼水下航行器100的组装。在四旋翼水下航行器100的组装过程中，第三稳定导轨23c通过第一支架16固定于前壳11上。进一步的，第三稳定导轨23c的两端均与第一支架16连接，而第一支架16与前壳固定连接。第一稳定导轨23a、第二稳定导轨23b则通过第二支架17与后壳13固定连接。具体的，第二支架16包括前第二支架和后第二支架，第一稳定导轨、第二稳定导轨的两端分别和前第二支架、后第二支架连接，且后第二支架与后壳固定连接。在一实施例中，四旋翼水下航行器100包括用于驱动第一配重模块24的第一驱动装置27，和用于驱动第二配重模块25的第二驱动装置28。其中，第一驱动装置27固定于第二支架17上，第二驱动装置28固定于第一支架16上，且第一驱动装置27、第二驱动装置28分别和第一导轨21、第二导轨22连接。如此，在前壳11、后壳13分别通过第一支架16、第二支架17与各个部件固定连接后，再进行壳身12的组装。即从壳身12两端的开口处分别和前壳11、后壳13连接。如此，即完成了四旋翼水下航行器100中密封舱主体10的组装。

请参阅图2，在一实施例中，所述四旋翼水下航行器100还包括观测装置18，所述观测装置18固定于所述支架上，所述壳体设置有供所述观测装置18露出的透明部分。进一步的，所述四旋翼水下航行器100常用于探索、研究、实验等工作。因此，该四旋翼水下航行器100设置有用于实现上述功能的观测装置18。进一步的，因为观测装置18需要观测外界，但观测装置18是较为精密的仪器，直接暴露于水中较易损坏。所以观测装置18设置于壳体内部，且壳体设置有供观测装置18露出的透明部分。可选地，所述观测装置18为双目摄像头。

请参阅图2，在一实施例中，所述壳体包括前壳11、壳身12、后壳13，所述壳身12的两端分别和所述前壳11、所述后壳13密封连接，所述前壳11为透明壳体，所述观测装置18面向所述前壳11设置。由于四旋翼水下航行器100是进行水下作业的，所以四旋翼水下航行器100设置有一密封性较好的密封舱主体10，重心调节装置、稳定组件、观测装置18等不防水的零件均设置于密封舱主体10的内部。密封舱主体10的壳体包括前壳11、壳身12、后壳13。壳身12和前壳11、后壳13均为密封连接。在一实施例中，壳身12与前壳11、后壳13分别通过第一密封件14，第二密封件15连接。在一实施例中，所述第一密封件14、所述第二密封件15均为O型密封环。同时，密封舱主体10的外侧还设置有推进器32，推进器32通过推进器电缆33与设置在后壳13上的水密接插件34连接。推进器32用于驱动航行器运动。进一步的，所述四旋翼水下航行器100还包括主体框架31，所述主体框架31设置于壳身12外侧，起到加固作用。

请参阅图2，图3，在一实施例中，所述前壳11呈半球形设置。在推进器32驱动四旋翼水下航行器100运动的过程中，前壳11位于水下航行运动方向的前端，即前壳11受到了较大的阻力。为了减轻这一阻力，前壳11呈半球形设置。此外，前壳11也可设置为其他阻力较小的形状。以使所述四旋翼水下航行器100整体呈流线型设置。

请参阅图2，在一实施例中，所述四旋翼水下航行器100还包括控制装置和电池，所述控制装置和电池设置于所述密封舱壳体内部，所述控制装置以及电池和所述第一配重模块一体化设置，或者所述第一配重块包括控制装置和电池。在一实施例中，所述控制装置为电力电子控制模块。当控制装置和第一配重模块24一体化设置时，即固定于第一配重块上时。可选地，所述控制装置和所述电池也可直接起到第一配重块的作用，即所述控制装置和设置于第一导轨21上，其自身重量起到了调节重心42的作用。在另一实施例中，所述控制装置和第一配重模块24也可是两个不同的零件，且控制装置设置于壳体内部，且与壳体固定连接。控制装置用于接收外界信号，并根据外界信号控制四旋翼水下航行器100的运动。可选地，所述控制装置与驱动装置连接，用于控制第一配重模块24、第二配重模块25的运动。

请参阅图1、图6、图7，在一实施例中，所述四旋翼水下航行器100还包括4个推进器32，所述4个推进器32设置于所述壳体外部，并且所述4个推进器32沿所述壳体外周对称设置。传统的在六自由度上均能灵活机动的四旋翼水下航行器100一般需要8个矢量布置的推进器32，推进器32数量多，不易优化流体外形，航行阻力大，且由于推进器32采用了矢量布置，在航行器沿某一方向运动时，推进器32其它方向上的推力会相互抵消，能耗较高。因此，本发明提出了一种仅具有4个推进器32的四旋翼水下航行器100。该四旋翼水下航行器100在全自由度上操纵性能优越，推力不会相互抵消，推进效率更高、控制理论成熟。进一步的，为了方便控制该四旋翼水下航行器100，4个推进器32沿壳身12的外周间隔设置，而且间隔的距离较为均匀。进一步的，4个推进器32安装在主体框架31上，并且4个推进器32两两对称设置。而且所述推进器32、推进器电缆33、水密接插件34一一对应设置。推进器电缆33的一端连接推荐器32，另一端通过水密接插件34伸入壳体内部，与控制装置连接。水密接插件34的设置保证了该水下推进器的密封性，即推进器电缆33和水密接插件的连接处也为密封的，从而保证密封舱主体10的密封防水性。

请参阅图6、图7，在一实施例中，所述4个推进器32和所述四旋翼水下航行器100的浮心41设置于同一平面上。如此，可实现四旋翼水下航行器100在全自由度上的灵巧运动。进一步的，四旋翼水下航行器100和浮心41位于同一平面时，四旋翼水下航行器100的运动受浮力影响较小，该四旋翼水下航行器100的运动更为灵活，而且可以进一步减少不必要的能耗，提高该四旋翼水下航行器100的推进效率。

在一实施例中，所述第一导轨21、所述第二导轨22均为滚珠丝杆，所述第一配重模块24、所述第二配重模块25均设置有和所述滚珠丝杆配合的滚珠螺母；或者，所述第一导轨21、所述第二导轨22为电动推杆。滚珠丝杆又称滚珠丝杠，是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。电动推杆又名直线驱动器，主要是由电机推杆和控制装置等机构组成的一种新型直线执行机构，可以认为是旋转电机在结构方面的一种延伸。此外，第一导轨21、第二导轨22和驱动装置还可以是其他可实现驱动第一配重模块24、第二配重模块25沿导轨运动的装置。

在一实施例中，所述驱动装置为电机或者气缸。所述第一导轨21、第二导轨22可分别由第一驱动装置27、第二驱动装置28驱动，也可由一个驱动装置驱动。所述驱动装置可以是电机、气缸等，也可是其他能够起到驱动第一配重模块24、第二配重模块25分别沿第一导轨21、第二导轨22运动的驱动装置。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种四旋翼水下航行器，其特征在于，包括：

密封舱壳体；

重心调节装置，设置于所述密封舱壳体内部，包括驱动装置和配重模块；

所述四旋翼水下航行器具有重心和浮心，所述四旋翼水下航行器的浮心位置为O1、重心位置为O2，以所述O1为原点，所述密封舱壳体的轴线为Y1轴，垂直于所述Y1轴的直线为X1轴，建立第一坐标系，以大地坐标系为第二坐标系，所述大地坐标系以重力方向的反方向为Y2轴，垂直Y2轴的直线为X2轴；

所述四旋翼水下航行器具有第一姿态和第二姿态，当所述四旋翼水下航行器处于第一姿态时，所述Y1轴和所述Y2轴平行，在所述第二坐标系中，所述O1位于所述O2上方，直线O1O2平行于所述Y1轴，当所述四旋翼水下航行器由所述第一姿态切换为所述第二姿态时，Y1轴垂直于所述Y2轴，所述驱动装置驱动所述配重模块运动，从而改变所述O2在所述第一坐标系内的位置，以使在所述第二坐标系中，O1仍然位于O2上方，直线O1O2仍然与所述Y2轴平行；

所述重心调节装置还包括导轨，所述配重模块设置于所述导轨上，所述驱动装置驱动所述配重模块沿所述导轨运动；

所述导轨包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨垂直于所述第二导轨设置，所述第一导轨和所述Y1轴重合，所述第二导轨垂直于所述Y1轴设置，所述配重模块包括第一配重模块和第二配重模块，所述第一配重模块、所述第二配重模块分别设置于所述第一导轨、所述第二导轨上。

2.如权利要求1所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述四旋翼水下航行器还包括控制装置和电池，所述控制装置和电池设置于所述密封舱壳体内部，所述控制装置、所述电池均和所述第一配重模块一体化设置；或者，

所述第一配重模块包括控制装置和电池。

3.如权利要求1所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述导轨为滚珠丝杆，所述配重模块上设置有和所述滚珠丝杆配合的滚珠螺母；或者，

所述导轨为电动推杆。

4.如权利要求1所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述四旋翼水下航行器还包括稳定组件，所述稳定组件设置于所述密封舱壳体内部，所述稳定组件包括至少一个稳定导轨，所述稳定导轨均与所述密封舱壳体固定连接，每个所述稳定导轨上设置有至少一个滑块，所述配重模块和所述滑块固定连接，并且所述配重模块运动时，所述滑块随着所述配重模块一同运动。

5.如权利要求4所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述四旋翼水下航行器还包括支架，所述支架设置于所述密封舱壳体内部，所述支架与所述密封舱壳体固定连接，所述稳定导轨、所述驱动装置均固定于所述支架上。

6.如权利要求5所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述四旋翼水下航行器还包括观测装置，所述观测装置固定于所述支架上，所述密封舱壳体设置有供所述观测装置露出的透明部分。

7.如权利要求6所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述密封舱壳体包括前壳、壳身、后壳，所述壳身的两端分别和所述前壳、所述后壳密封连接，所述前壳呈透明状设置，所述观测装置面向所述前壳设置。

8.如权利要求7所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述前壳呈半球形设置。

9.如权利要求1所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述驱动装置为电机或者气缸。

10.如权利要求1至9任一项所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述四旋翼水下航行器还包括4个推进器，所述4个推进器设置于所述密封舱壳体外部，并且所述4个推进器沿所述密封舱壳体外周对称设置。

11.如权利要求10所述的四旋翼水下航行器，其特征在于，所述4个推进器和所述四旋翼水下航行器的浮心设置于同一平面上。

Images