机翼收展机构及水下滑翔机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910053453.3 (22)申请日 2019.01.21 (71)申请人 中电科海洋信息技术研究院有限公 司 地址 572427 海南省陵水县英州镇清水湾 国际信息产业园产业3A栋202 (72)发明人 梁新王成才陈嘉真杨子赫 (74)专利代理机构 北京志霖恒远知识产权代理 事务所(普通合伙) 11435 代理人 周颖颖 (51)Int.Cl. B63G 8/18(2006.01) B63C 11/52(2006.01) (54)发明名称 机翼收展机构及水下滑翔机 (5。

2、7)摘要 本申请公开一种机翼收展机构及水下滑翔 机， 机翼收展机构包括： 驱动件、 第一传动轴和第 二传动轴， 驱动件具有动力输出轴， 动力输出轴 通过第一传动组件连接第一传动轴， 动力输出轴 通过第二传动组件连接第二传动轴， 第一传动轴 和第二传动轴同步转动且转向相反； 第一传动轴 和第二传动轴分别连接有传动同步轮， 第一传动 轴、 第二传动轴分别与各自连接的传动同步轮共 轴线设置。 水下滑翔机包括机体、 两个机翼以及 设置在机体内的上述机翼收展机构。 本申请通过 控制第一传动轴、 第二传动轴同时、 同角度、 反向 旋转， 第一传动轴、 第二传动轴上的传动同步轮 转动， 进而通过同步皮带将传。

3、动同步轮的转动传 给机翼， 实现一对机翼的收展。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 111452940 A 2020.07.28 CN 111452940 A 1.一种机翼收展机构， 其特征在于， 包括： 驱动件、 第一传动轴和第二传动轴， 所述驱动 件具有动力输出轴， 所述动力输出轴通过第一传动组件连接所述第一传动轴， 所述动力输 出轴通过第二传动组件连接所述第二传动轴， 所述第一传动轴和所述第二传动轴同步转动 且转向相反； 所述第一传动轴和所述第二传动轴分别连接有传动同步轮， 所述第一传动轴、 所述第 二传动轴分别与各自连接的传动同步轮共轴线设置。 2.根据权利要求1所述的机翼收。

4、展机构， 其特征在于， 所述第一传动组件包括与所述动 力输出轴同轴连接的第一主动带轮、 与所述第一传动轴同轴连接的第一从动带轮， 所述第 一主动带轮通过第一同步带连接所述第一从动带轮； 所述第二传动组件包括与所述动力输出轴同轴连接的第二主动带轮、 第三传动轴以及 与所述第三传动轴同轴连接的第二从动带轮， 所述第二主动带轮通过第二同步带连接所述 第二从动带轮， 所述第三传动轴与所述第二传动轴之间通过齿轮啮合。 3.根据权利要求2所述的机翼收展机构， 其特征在于， 还包括： 自上至下依次水平设置 的第一支板、 第二支板和第三支板； 所述驱动件具有与所述动力输出轴相连的驱动本体， 所述驱动本体的顶端。

5、抵靠所述第 二支板、 底端抵靠所述第三支板， 所述动力输出轴贯穿所述第二支板， 所述第一主动带轮位 于所述第二支板和所述第二主动带轮之间； 所述第一传动轴和所述第二传动轴分别贯穿所述第二支板， 所述第一传动轴的两端、 所述第二传动轴的两端分别与所述第一支板、 所述第三支板轴承连接； 并且， 所述第三传动轴的两端分别与所述第一支板、 所述第二支板轴承连接。 4.根据权利要求3所述的机翼收展机构， 其特征在于， 所述第一传动机构还包括与所述 第一同步带相贴合的第一张紧轮， 所述第二传动机构还包括与所述第二同步带相贴合的第 二张紧轮； 所述第二支板可拆连接有第一连接轴和第二连接轴， 所述第一张紧轮套。

6、接于所述第一 连接轴， 第二张紧轮套接于所述第二连接轴。 5.根据权利要求4所述的机翼收展机构， 其特征在于， 所述第一连接轴包括一体连接的 第一上轴段和第一下轴段， 所述第一下轴段的径宽大于所述第一上轴段的径宽； 所述第二连接轴包括一体连接的第二上轴段和第二下轴段， 所述第二下轴段的径宽大 于所述第二上轴段的径宽； 所述第二下轴段高于所述第一下轴段， 且所述第一下轴段和所述第二下轴段的底部均 设置有用于螺钉连接所述第二支板的螺纹孔。 6.根据权利要求3所述的机翼收展机构， 其特征在于， 所述第一支板的底面设置有用于 与所述第一上轴段和所述第二上轴段的顶端分别对应插接的盲孔。 7.根据权利要求。

7、3所述的机翼收展机构， 其特征在于， 所述第三支板设置有与所述驱动 件的底部轮廓相配合的槽孔。 8.根据权利要求1-7任一项所述的机翼收展机构， 其特征在于， 所述驱动件为舵机。 9.一种水下滑翔机， 其特征在于， 包括机体、 两个机翼以及设置在所述机体内的如权利 要求1-8任一项所述的机翼收展机构； 两个机翼分别对应于第一传动轴、 第二传动轴上的传动同步轮， 所述机翼包括一体设 权利要求书 1/2 页 2 CN 111452940 A 2 置的翼片和翼轮， 各机翼的翼轮与对应的传动同步轮之间通过同步皮带相连接； 所述机体的两侧对称固接有用于安装机翼的固定座， 所述固定座上设置有固定轴， 所 。

8、述翼轮同轴连接于所述固定轴。 10.根据权利要求9所述的水下滑翔机， 其特征在于， 所述翼片呈扇形， 所述翼轮连接于 所述翼片的弧心位置。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111452940 A 3 机翼收展机构及水下滑翔机 技术领域 0001 本申请一般涉及水下滑翔机技术领域， 尤其涉及一种机翼收展机构及水下滑翔 机。 背景技术 0002 水下滑翔机是一种特殊类型的水下自主航行器(AUV)， 能够在海洋中航行数千公 里， 大多在海草、 海带、 水面漂浮物的海域中运行。 机翼在滑翔运动中起重要作用， 无翼便无 法滑翔运动， 但对于有附加动力源的多推进方式的水下滑翔机而言， 其翼的存在更多是为。

9、 在节省能源消耗， 采取滑翔方式最节省能量。 但在多海草等环境中运行， 由于机翼的伸展较 大， 存在被缠绕和牵挂的情况， 会使水下滑翔机的作业遭受干扰。 发明内容 0003 鉴于现有技术中的上述缺陷或不足， 期望提供一种机翼收展机构及水下滑翔机。 0004 一方面， 本发明提供一种机翼收展机构， 包括： 驱动件、 第一传动轴和第二传动轴， 所述驱动件具有动力输出轴， 所述动力输出轴通过第一传动组件连接所述第一传动轴， 所 述动力输出轴通过第二传动组件连接所述第二传动轴， 所述第一传动轴和所述第二传动轴 同步转动且转向相反； 0005 所述第一传动轴和所述第二传动轴分别连接有传动同步轮， 所述第。

10、一传动轴、 所 述第二传动轴分别与各自连接的传动同步轮共轴线设置。 0006 进一步地， 所述第一传动组件包括与所述动力输出轴同轴连接的第一主动带轮、 与所述第一传动轴同轴连接的第一从动带轮， 所述第一主动带轮通过第一同步带连接所述 第一从动带轮； 0007 所述第二传动组件包括与所述动力输出轴同轴连接的第二主动带轮、 第三传动轴 以及与所述第三传动轴同轴连接的第二从动带轮， 所述第二主动带轮通过第二同步带连接 所述第二从动带轮， 所述第三传动轴与所述第二传动轴之间通过齿轮啮合。 0008 进一步地， 机翼收展机构还包括： 自上至下依次水平设置的第一支板、 第二支板和 第三支板； 0009 所。

11、述驱动件具有与所述动力输出轴相连的驱动本体， 所述驱动本体的顶端抵靠所 述第二支板、 底端抵靠所述第三支板， 所述动力输出轴贯穿所述第二支板， 所述第一主动带 轮位于所述第二支板和所述第二主动带轮之间； 0010 所述第一传动轴和所述第二传动轴分别贯穿所述第二支板， 所述第一传动轴的两 端、 所述第二传动轴的两端分别与所述第一支板、 所述第三支板轴承连接； 并且， 0011 所述第三传动轴的两端分别与所述第一支板、 所述第二支板轴承连接。 0012 进一步地， 所述第一传动机构还包括与所述第一同步带相贴合的第一张紧轮， 所 述第二传动机构还包括与所述第二同步带相贴合的第二张紧轮； 0013 所。

12、述第二支板可拆连接有第一连接轴和第二连接轴， 所述第一张紧轮套接于所述 说明书 1/4 页 4 CN 111452940 A 4 第一连接轴， 第二张紧轮套接于所述第二连接轴。 0014 进一步地， 所述第一连接轴包括一体连接的第一上轴段和第一下轴段， 所述第一 下轴段的径宽大于所述第一上轴段的径宽； 0015 所述第二连接轴包括一体连接的第二上轴段和第二下轴段， 所述第二下轴段的径 宽大于所述第二上轴段的径宽； 0016 所述第二下轴段高于所述第一下轴段， 且所述第一下轴段和所述第二下轴段的底 部均设置有用于螺钉连接所述第二支板的螺纹孔。 0017 进一步地， 所述第一支板的底面设置有用于与。

13、所述第一上轴段和所述第二上轴段 的顶端分别对应插接的盲孔。 0018 进一步地， 所述第三支板设置有与所述驱动件的底部轮廓相配合的槽孔。 0019 进一步地， 所述驱动件为舵机。 0020 另一方面， 本发明提供一种水下滑翔机， 包括机体、 两个机翼以及设置在所述机体 内的上述机翼收展机构； 0021 两个机翼分别对应于第一传动轴、 第二传动轴上的传动同步轮， 所述机翼包括一 体设置的翼片和翼轮， 各机翼的翼轮与对应的传动同步轮之间通过同步皮带相连接； 0022 所述机体的两侧对称固接有用于安装机翼的固定座， 所述固定座上设置有固定 轴， 所述翼轮同轴连接于所述固定轴。 0023 进一步地， 。

14、所述翼片呈扇形， 所述翼轮连接于所述翼片的弧心位置。 0024 上述方案， 通过驱动件、 第一传动组件、 第二传动组件控制第一传动轴、 第二传动 轴同时、 同角度、 反向旋转， 第一传动轴、 第二传动轴上的传动同步轮转动， 进而通过同步皮 带将传动同步轮的转动传给机翼， 实现一对机翼的收展。 附图说明 0025 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述， 本申请的其它 特征、 目的和优点将会变得更明显： 0026 图1为本发明实施例提供的机翼收展机构的结构示意图； 0027 图2为图1所示的机翼收展机构的分解示意图； 0028 图3为本发明实施例提供的机翼的第一连接轴和第二连接。

15、轴的结构示意图； 0029 图4为本发明实施例提供的机翼收展机构连接机构的结构示意图。 具体实施方式 0030 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。 可以理解的是， 此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释相关发明， 而非对该发明的限定。 另外还需要说明的是， 为了 便于描述， 附图中仅示出了与发明相关的部分。 0031 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。 0032 参考图1至图3， 本发明实施例提供一种机翼收展机构， 包括： 驱动件1、 第一传动轴 2和第二传动轴3， 驱动件1具有动力输出。

16、轴4， 动力输出轴4通过第一传动组件连接第一传动 轴2， 动力输出轴4通过第二传动组件连接第二传动轴3， 第一传动轴2和第二传动轴3同步转 说明书 2/4 页 5 CN 111452940 A 5 动且转向相反； 0033 第一传动轴2和第二传动轴3分别连接有传动同步轮5， 第一传动轴2、 第二传动轴3 分别与各自连接的传动同步轮5共轴线设置。 0034 该实施例提供的机翼收展机构用于控制水下滑翔机的机翼的伸展， 基于机翼在一 定角度内往复式运转， 该实施例中驱动件1提供动力， 带动动力输出轴4在一定角度内往复 式转动。 0035 作为一种可选的实施方式， 第一传动组件包括与动力输出轴4同轴连。

17、接的第一主 动带轮6、 与第一传动轴2同轴连接的第一从动带轮7， 第一主动带轮6通过第一同步带8连接 第一从动带轮7； 0036 第二传动组件包括与动力输出轴4同轴连接的第二主动带轮9、 0037 第三传动轴10以及与第三传动轴10同轴连接的第二从动带轮11， 第二主动带轮9 通过第二同步带12连接第二从动带轮11， 第三传动轴10与第二传动轴3之间通过齿轮啮合。 0038 该实施例优选动力输出轴4的端头为六角端头， 第一主动带轮6、 第二主动带轮9的 中心开有与六角端头相匹配的六角孔， 第一主动带轮6、 第二主动带轮9与动力输出轴4之间 过盈配合； 又如， 动力输出轴4与第一主动带轮6、 第。

18、二主动带轮9之间通过顶丝连接。 如此， 动力输出轴4带动第一主动带轮6、 第二主动带轮9同步、 同角度、 同方向转动。 0039 该实施例中第三传动轴10上安装有同轴设置的第一齿轮28， 第二传动轴3上安装 有同轴设置的第二齿轮29。 优选地， 第一从动带轮7与第一传动轴2之间通过花键连接， 第二 从动带轮11、 第一齿轮28与第三传动轴10之间通过花键连接， 第二齿轮29与第二传动轴3之 间通过花键连接。 0040 第一传动组件为同步带轮传动机构， 第一从动带轮7与第一主动带轮6的转动方向 相同， 第二传动组件由同步带轮传动机构与齿轮啮合换向机构构成， 第二从动带轮11与第 二主动带轮9的转。

19、向相同， 故第一从动带轮7与第二从动带轮11同步、 同角度、 同方向转动， 进而第一传动轴2和第三传动轴10同步、 同角度、 同方向转动； 0041 第三传动轴10和第二传动轴3之间通过齿轮啮合传动， 第二传动轴3与第三转动轴 9同步、 同角度、 反方向转动， 相应的第二传动轴3与第一传动轴9同步、 同角度、 反方向转动， 实现两个传动同步轮5的同步、 同角度、 反方向转动。 0042 进一步地， 机翼收展机构还包括： 自上至下依次水平设置的第二支板13、 第二支板 14和第三支板15； 0043 驱动件1具有与动力输出轴4相连的驱动本体， 驱动本体的顶端抵靠第二支板14、 底端抵靠第三支板1。

20、5， 动力输出轴4贯穿第二支板14， 第一主动带轮6位于第二支板14和第 二主动带轮9之间， 该实施例中第二支板14与驱动本体之间通过螺钉固接， 驱动本体， 第一 齿轮28位于第二支板14的表面， 并支承位于其上的第二从动带轮11； 0044 第一传动轴2和第二传动轴3分别贯穿第二支板14， 第一传动轴2的两端、 第二传动 轴3的两端分别与第一支板13、 第三支板15轴承连接； 并且， 0045 第三传动轴10的两端分别与第二支板13、 第二支板14轴承连接。 0046 如图3所示， 第三支板15的底面设置有两个向上内凹的沉孔， 第一支板13的顶面设 置有三个沉孔， 其中两个沉孔对应于第三支板。

21、15上的两个沉孔， 另一个沉孔对应连接第三 传动轴10的顶端， 第二支板14设置有用于连接第三传动轴10底端的沉孔， 沉孔用来放置轴 说明书 3/4 页 6 CN 111452940 A 6 承30， 轴承30的外圈与沉孔之间过盈配合。 0047 进一步地， 第一传动机构还包括与第一同步带8相贴合的第一张紧轮16， 第二传动 机构还包括与第二同步带12相贴合的第二张紧轮17； 0048 第二支板14可拆连接有第一连接轴18和第二连接轴19， 第一张紧轮16套接于第一 连接轴18， 第二张紧轮17套接于第二连接轴19。 0049 进一步地， 第一连接轴18包括一体连接的第一上轴段20和第一下轴段。

22、21， 第一下 轴段21的径宽大于第一上轴段20的径宽； 0050 第二连接轴19包括一体连接的第二上轴段22和第二下轴段23， 第二下轴段23的径 宽大于第二上轴段22的径宽； 0051 第二下轴段23高于第一下轴段21， 且第一下轴段21和第二下轴段23的底部均设置 有用于螺钉连接第二支板14的螺纹孔。 0052 利用第二下轴段23高于第一下轴段21， 使得第二张紧轮17高于第一张紧轮16， 便 于第二张紧轮17与第二同步带12相贴合。 0053 进一步地， 第二支板13的底面设置有用于与第一上轴段20和第二上轴段22的顶端 分别对应插接的盲孔， 使得第一连接轴18、 第二连接轴19稳固的。

23、支撑在第一支板13、 第二支 板14之间。 0054 进一步地， 第三支板15设置有与驱动件1的底部轮廓相配合的槽孔24， 用于卡接驱 动件的底部， 进一步加强对驱动件的固定。 0055 进一步地， 驱动件1为舵机， 实现一定角度范围内的反复式运转。 0056 另一方面， 本发明提供一种水下滑翔机， 包括机体、 两个机翼25以及设置在机体内 的上述机翼收展机构； 0057 如图4所示， 两个机翼25分别对应于第一传动轴2、 第二传动轴3上的传动同步轮5， 机翼25包括一体设置的翼片26和翼轮27， 各机翼25的翼轮27与对应的传动同步轮5之间通 过同步皮带31相连接； 0058 机体的两侧对称。

24、固接有用于安装机翼25的固定座， 固定座上设置有固定轴， 翼轮 27同轴连接于固定轴。 0059 通过上述实施例提供的机翼收展机构带动传动同步轮5同步、 同角度、 反方向转 动， 传动同步轮与其对应的机翼同步、 同角度、 同方向转动， 则两个机翼之间同步、 同角度、 反方向转动， 实现两个机翼的同时收展。 0060 进一步地， 翼片26呈扇形， 翼轮27连接于翼片26的弧心位置。 机翼模拟鱼翼结构， 便于水下滑翔机能更好地利用滑翔方式推动其运动， 节省其他附加动力源所消耗的能量。 0061 以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。 本领域技术人 员应当理解， 本申请中所涉及的发明范围， 并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术 方案， 同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下， 由上述技术特征或其等同特征进行任意 组合而形成的其它技术方案。 例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的 技术特征进行互相替换而形成的技术方案。 说明书 4/4 页 7 CN 111452940 A 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 111452940 A 8 图3 图4 说明书附图 2/2 页 9 CN 111452940 A 9 。