一种应用于小型水下无人航行器的矢量推进装置

摘要

本发明提出了一种应用于小型水下无人航行器的矢量推进装置，包括动力装置和控制装置；动力装置包括两套推进组件，每套推进组件包括推进电机、电机控制器和螺旋桨；控制装置包括沉浮控制组件、动力装置X向转动控制组件和螺旋桨Y向转动控制组件；沉浮控制组件包括沉浮舵机、曲柄连杆机构和鳍舵；动力装置X向转动控制组件包括两个X向平衡舵机；螺旋桨Y向转动控制组件包括两个Y向平衡舵机。本发明中螺旋桨与鳍舵的方向、角度和速度都是可以自由调节的，因此装有本装置的航行器可以迅速完成前进、后退、转向、升沉等动作，能够短时间实现高的航速和机动性，同时还有续航能力高、调节自如、能够模块化应用等优点。

主权项

一种应用于小型水下无人航行器的矢量推进装置，其特征在于：包括动力装置和控制装置；动力装置包括两套推进组件，每套推进组件包括推进电机、电机控制器和螺旋桨；推进电机通过电机控制器驱动螺旋桨转动；两套推进组件平行布置；每套推进电机及电机控制器外套有电机套筒，推进电机与电机套筒转轴连接；控制装置包括沉浮控制组件、动力装置X向转动控制组件和螺旋桨Y向转动控制组件；沉浮控制组件包括沉浮舵机、曲柄连杆机构和鳍舵；曲柄连杆机构包括一根主动杆和两根连杆，主动杆两端分别与两根连杆一端转动连接，主动杆和连杆形成U型结构；沉浮舵机输出摇臂一端与主动杆中部伸出的短杆外端采用销轴转动连接；连杆另一端与传动连杆一端采用销轴转动连接；传动连杆另一端与鳍舵翼根轴一端垂直固定连接，鳍舵翼根轴另一端与鳍舵固定连接；鳍舵翼根轴中部通过密封轴承与矢量推进装置的外壳体固定；沉浮舵机工作时，沉浮舵机的输出摇臂带动曲柄连杆机构摆动，曲柄连杆机构带动传动连杆摆动，传动连杆带动鳍舵翼根轴转动，鳍舵翼根轴带动鳍舵摆动；动力装置X向转动控制组件包括两个X向平衡舵机；所述X向为矢量推进装置的前进方向；单个X向平衡舵机的输出轴通过联轴器与转轴一端连接，转轴另一端与单个电机套筒端面中心固定连接；X向平衡舵机的输出轴带动转轴转动，转轴带动电机套筒转动，电机套筒带动内部安装的推进电机及电机控制器绕X向转动；转轴中部通过稳定轴承与矢量推进装置的外壳体固定；螺旋桨Y向转动控制组件包括两个Y向平衡舵机；所述Y向垂直于X向；单个Y向平衡舵机固定安装在电机套筒内，Y向平衡舵机输出摇臂一端与电机运动连杆一端采用销轴转动连接，电机运动连杆另一端与推进电机端面边缘采用销轴转动连接；Y向平衡舵机工作时，Y向平衡舵机驱动推进电机绕推进电机与电机套筒的连接转轴转动。