本實(shí)用新型涉及一種下航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái),屬于海洋環(huán)境信息監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
無(wú)人自主水下航行器作為一個(gè)負(fù)載平臺(tái),當(dāng)搭載不同的探測(cè)設(shè)備時(shí),可主要應(yīng)用在海洋科學(xué)考察方面;海洋水下工程施工、海洋救助與打撈方面;甚至在搭載戰(zhàn)斗部時(shí)可應(yīng)用在軍事方面等。在設(shè)計(jì)航行器時(shí),控制系統(tǒng)作為航行器最重要的模塊之一,控制航行器的運(yùn)行狀態(tài)。從總體角度考慮,在調(diào)試時(shí)需要模擬航行器的運(yùn)行姿態(tài),包括方位角和俯仰角等姿態(tài)信息,這些姿態(tài)信息作為控制參數(shù)為航行器的控制系統(tǒng)提供控制依據(jù)。
為獲取航行器的姿態(tài)信息和控制參數(shù),現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)航行器水下實(shí)驗(yàn)獲取,其存在以下問(wèn)題:
(1)由于是通過(guò)航行實(shí)驗(yàn)獲得,需要完整的組裝航行器,航行器在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在一定的實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。
(2)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的條件和成本較高,即為完成一次實(shí)驗(yàn)所需的人力和物力成本較大。
(3)由于實(shí)驗(yàn)是整機(jī)整系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),出了問(wèn)題難于判斷問(wèn)題來(lái)源,即控制參數(shù)的獲取是否發(fā)生問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn),本實(shí)用新型提供一種便攜式自主水下調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái),該裝置具有組裝簡(jiǎn)單,造價(jià)成本低廉,使用方便等特點(diǎn)。在獲取控制參數(shù)俯仰角度和方位角度上,無(wú)需組裝整個(gè)自主水下航行器,只需組裝必要的控制系統(tǒng)模塊放置在該裝置的裝載臺(tái)上,在實(shí)驗(yàn)室即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)獲取參數(shù),大大減小了實(shí)驗(yàn)成本和時(shí)間。
為實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的,本實(shí)用新型提供一種航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái),其包括用來(lái)放置航行器的裝載臺(tái)30、用于調(diào)節(jié)航行器的俯仰角度的俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)31和用于調(diào)節(jié)航行器的方位角的方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)32;俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)31設(shè)置在方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)32上,裝載臺(tái)30設(shè)置在俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)31上。
優(yōu)選地,裝載臺(tái)包括具有U型腔的裝載板27,裝載板27內(nèi)平行設(shè)置有多個(gè)肋板28,肋板2上為凹型。
優(yōu)選地,裝載臺(tái)還包括擺動(dòng)臺(tái)29,擺動(dòng)臺(tái)29呈倒U型。
優(yōu)選地,俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座1、俯仰轉(zhuǎn)軸2、俯仰蝸輪3、俯仰蝸桿4、大錐齒輪5、蝸桿支撐板6、小錐齒輪8、錐齒輪軸9和俯仰手輪(10),其中,俯仰蝸輪3安裝在俯仰轉(zhuǎn)軸2上,俯仰轉(zhuǎn)軸2設(shè)置在俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座1上;俯仰手輪10安裝在錐齒輪軸9的第一端上,錐齒輪軸9的第二端安裝小錐齒輪8;大錐齒輪5安裝在俯仰蝸桿4上,俯仰蝸桿4設(shè)置在蝸桿支撐板6上;大錐齒輪嚙合小錐齒輪,小錐齒輪軸線和蝸桿軸線成正交分布;俯仰蝸輪3與俯仰蝸桿4嚙合。
優(yōu)選地,俯仰轉(zhuǎn)軸2上設(shè)置有俯仰角度指針;俯仰軸承驅(qū)動(dòng)座的側(cè)板上刻有角度刻線。
優(yōu)選地,方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括:基座、設(shè)置在基座上的轉(zhuǎn)臺(tái)7和設(shè)置在基座內(nèi)的用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地,基座包括主基座(18)和圓臺(tái)16,其中,圓臺(tái)16設(shè)置主基座18上端。
優(yōu)選地,轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括方位調(diào)節(jié)手輪20、方位蝸桿19、方位蝸輪24和轉(zhuǎn)臺(tái)連接軸13,其中,方位蝸桿的第一端安裝方位調(diào)節(jié)手輪20,第二端與方位蝸輪24嚙合;轉(zhuǎn)臺(tái)連接軸13的第一端的圓盤(pán)嵌入在轉(zhuǎn)臺(tái)7中心圓孔處,第二端安裝方位蝸輪24。
優(yōu)選地,轉(zhuǎn)臺(tái)7的側(cè)壁設(shè)置有方位針;圓臺(tái)16上設(shè)置有刻度環(huán)15。
優(yōu)選地,擺動(dòng)臺(tái)側(cè)板加工有軸孔用來(lái)安裝俯仰轉(zhuǎn)軸,俯仰轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)擺動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng),擺動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)裝載臺(tái)運(yùn)動(dòng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型提供一種便攜式自主水下調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)具有組裝簡(jiǎn)單,造價(jià)成本低廉,使用方便等特點(diǎn)。在獲取控制參數(shù)俯仰角度和方位角度上,無(wú)需組裝整個(gè)自主水下航行器,只需組裝必要的控制系統(tǒng)模塊放置在該裝置的裝載臺(tái)上,在實(shí)驗(yàn)室即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)獲取參數(shù),大大減小了實(shí)驗(yàn)成本和時(shí)間。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型提供的一種航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型提供的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)的裝載臺(tái)結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本實(shí)用新型提供航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)在俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖;
圖4A是本實(shí)用新型提供的航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)在方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖;
圖4B是本實(shí)用新型提供的航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)在方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)剖視圖。
附圖中,1-俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座,2-俯仰轉(zhuǎn)軸,3-俯仰蝸輪,4-俯仰蝸桿,5-大錐齒輪,6-蝸桿支撐板,7-轉(zhuǎn)臺(tái),8-小錐齒輪,9-錐齒輪軸,10-俯仰手輪,11-俯仰角度指針,12-轉(zhuǎn)軸緊固螺母,13-轉(zhuǎn)臺(tái)連接軸,14-方位角度指針,15-刻度環(huán),16-圓臺(tái),17-刻度環(huán)固定扣,18-主基座,19-方位蝸桿,20-方位調(diào)節(jié)手輪,21-錐面軸承,22-大口徑推力軸承,23-方位蝸桿支撐板,24-方位蝸輪,25-平鍵,26-緊固螺母,27-裝載板,28-肋板,29-擺動(dòng)臺(tái),30-裝載臺(tái),31-俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),32-方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),33-支撐裝置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
圖1是本實(shí)用新型提供的一種航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)示意圖,如圖1所示,本實(shí)用新型提供調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)包括用來(lái)放置航行器的裝載臺(tái)30、用于調(diào)節(jié)航行器的俯仰角度的俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)31、用于調(diào)節(jié)航行器的方位角的方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)32和支撐裝置33,其中,方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)32設(shè)置在支撐裝置33上,俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)31設(shè)置在方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)32上,裝載臺(tái)30設(shè)置在俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)31上。
圖2是本實(shí)用新型提供的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)的裝載臺(tái)結(jié)構(gòu)圖,如圖2所示,調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)的裝載臺(tái)包括具有U型腔的裝載板27,即裝載板27包括一個(gè)矩形的底板和垂直設(shè)置在底板兩對(duì)稱(chēng)邊上的兩個(gè)矩形側(cè)板,側(cè)板上設(shè)置有多個(gè)安裝孔;裝載臺(tái)27內(nèi)平行設(shè)置有多個(gè)肋板28,肋板28上端為凹型,肋板28可以活動(dòng)地安裝在兩個(gè)側(cè)板上的安裝孔內(nèi)。裝載臺(tái)還包括設(shè)置在裝載板27的底板下的擺動(dòng)臺(tái)29,擺動(dòng)臺(tái)29呈倒U型,即,擺動(dòng)臺(tái)包括底板和垂直設(shè)置在底板兩對(duì)稱(chēng)邊上的兩個(gè)側(cè)板,側(cè)板均包括自然過(guò)渡的矩形板和三角形板,三角形板上加工有軸孔,所述軸孔用來(lái)安裝俯仰機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸。
圖3是本實(shí)用新型提供航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)的俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖,如圖3所示,調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)的俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座1、俯仰轉(zhuǎn)軸2和俯仰蝸輪3,俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座1設(shè)置在方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái)7上,其為U型,即其包括底板和垂直設(shè)置在底板兩對(duì)稱(chēng)邊上的兩個(gè)側(cè)板,側(cè)板均包括自然過(guò)渡的矩形部分和三角形部分,三角形部分上加工有軸承孔,軸承孔內(nèi)設(shè)置有軸承;俯仰蝸輪3安裝在俯仰轉(zhuǎn)軸2上,俯仰轉(zhuǎn)軸2的兩端分別設(shè)置在俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座1的兩側(cè)板上的軸承上。俯仰轉(zhuǎn)軸2的一端設(shè)置有俯仰角度指針11,用轉(zhuǎn)軸緊固螺母12固定。俯仰軸承驅(qū)動(dòng)座的側(cè)板上刻有角度刻線。調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)的俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括俯仰蝸桿4、大錐齒輪5、兩個(gè)蝸桿支撐板6、小錐齒輪8、錐齒輪軸9和俯仰手輪10,其中,兩個(gè)蝸桿支撐板6對(duì)稱(chēng)地設(shè)置在俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座1底板上,并均與其側(cè)板垂直;兩個(gè)蝸桿支撐板6均設(shè)置有軸承孔,軸承孔內(nèi)設(shè)置有軸承,用于安裝俯仰蝸桿4;俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座1的一個(gè)側(cè)板的下方還設(shè)置有用于設(shè)置錐齒輪軸的通孔;俯仰手輪10安裝在錐齒輪軸9的第一端上并設(shè)置在該側(cè)板的外側(cè),錐齒輪軸9的第二端安裝小錐齒輪8并設(shè)置在該側(cè)板的內(nèi)側(cè);大錐齒輪5安裝在俯仰蝸桿4上,俯仰蝸桿4設(shè)置在蝸桿支撐板6上;大錐齒輪5嚙合小錐齒輪8,小錐齒輪8軸線和蝸桿軸線成正交分布;俯仰蝸輪3與俯仰蝸桿4嚙合。
圖4A是本實(shí)用新型提供的航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)在方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖;圖4B是本實(shí)用新型提供的航行器的調(diào)試轉(zhuǎn)臺(tái)在方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)剖視圖,如圖4A和4B所示,方位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括:基座、設(shè)置在基座上的轉(zhuǎn)臺(tái)7和設(shè)置在基座內(nèi)的用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),基座包括主基座18和圓臺(tái)16,其中,圓臺(tái)16設(shè)置主基座18上端,主基座18為圓筒形。圓臺(tái)16設(shè)置在圓筒形的主基座18頂部;圓臺(tái)16上面設(shè)置有圓環(huán)形凹槽,推力軸承22的下端嵌入在圓臺(tái)16上面的圓環(huán)形凹槽內(nèi);圓臺(tái)16下面對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)方位蝸桿支撐板,如支撐板23,支撐板上設(shè)置有通孔,通孔內(nèi)設(shè)置有用于安裝方位蝸桿的軸承。圓臺(tái)16中央設(shè)置有圓形通孔,通孔內(nèi)設(shè)置有用于安裝轉(zhuǎn)臺(tái)連接軸的錐面推力軸承21。轉(zhuǎn)臺(tái)7下面設(shè)置有圓環(huán)形凹槽,推力軸承22的上端嵌入在轉(zhuǎn)臺(tái)7下面的凹槽內(nèi)。轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括方位調(diào)節(jié)手輪20、方位蝸桿19、方位蝸輪24和轉(zhuǎn)臺(tái)連接軸13,主基座18的側(cè)壁上設(shè)置有圓形通孔,方位蝸桿19穿過(guò)通孔,將方位蝸桿19安裝到兩個(gè)方位蝸桿支撐板23上,其第一端安裝方位調(diào)節(jié)手輪20,第二端與方位蝸輪24嚙合;轉(zhuǎn)臺(tái)連接軸13的第一端為圓盤(pán),第二端為螺紋桿,軸中加工有平鍵鍵槽,轉(zhuǎn)臺(tái)連接軸13的第一端連接于轉(zhuǎn)臺(tái)7,且使轉(zhuǎn)臺(tái)連接軸13第一端的圓盤(pán)嵌入在轉(zhuǎn)臺(tái)7中心圓孔處,并用螺釘固定,中間的至少部分設(shè)置在圓臺(tái)中央的錐面推力軸承21上,第二端依次安裝方位蝸輪24和平鍵25,平鍵25設(shè)置在鍵槽內(nèi)。轉(zhuǎn)臺(tái)7的側(cè)壁設(shè)置有方位針;圓臺(tái)16的設(shè)置有刻度環(huán)15。圓臺(tái)16的側(cè)邊均布安裝多個(gè)刻度環(huán)固定扣17,本實(shí)用新型中,優(yōu)選3個(gè)刻度環(huán)固定扣17。擺動(dòng)臺(tái)側(cè)板加工有軸孔用來(lái)安裝俯仰轉(zhuǎn)軸,俯仰轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)擺動(dòng)臺(tái),擺動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)裝載臺(tái)運(yùn)動(dòng)。
將組裝好的裝載臺(tái)安裝到俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座上的俯仰轉(zhuǎn)軸2上,在俯仰轉(zhuǎn)軸2的頂端安裝俯仰角度指針11,用轉(zhuǎn)軸緊固螺母12固定。將整個(gè)俯仰機(jī)構(gòu)安裝到方位調(diào)整機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái)7上,再將完成組裝的裝置安裝在支撐裝置上三腳架上,然后用螺釘緊固。
使用時(shí),將待測(cè)試的自主水下航行器放到裝載臺(tái)上。當(dāng)需要調(diào)整俯仰角度時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)俯仰手輪10,俯仰手輪10帶動(dòng)小錐齒輪8運(yùn)動(dòng),小錐齒輪8和大錐齒輪5嚙合,從而帶動(dòng)大錐齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng),由于大錐齒輪5和俯仰蝸桿4安裝在一起,這樣大錐齒輪5帶動(dòng)俯仰蝸桿4轉(zhuǎn)動(dòng),俯仰蝸桿4又和俯仰蝸輪3嚙合,這樣俯仰蝸輪3帶動(dòng)俯仰轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng),俯仰轉(zhuǎn)軸2通過(guò)平鍵帶動(dòng)擺動(dòng)臺(tái)29上下運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)裝載臺(tái),完成航行器俯仰角度的調(diào)整。安裝在擺動(dòng)臺(tái)側(cè)板上的俯仰角度指針11指向俯仰驅(qū)動(dòng)軸承座側(cè)板的角度刻度,顯示當(dāng)前的俯仰角度。
同理,當(dāng)需要調(diào)整方位角度,轉(zhuǎn)動(dòng)方位手輪20,方位手輪20帶動(dòng)方位蝸桿19轉(zhuǎn)動(dòng),由于方位蝸桿19和方位蝸輪24嚙合在一起,方位蝸桿19帶動(dòng)方位蝸輪24轉(zhuǎn)動(dòng),方位蝸輪24通過(guò)平鍵25傳遞力矩,帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)連接軸13轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤(pán)連接軸13帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)7轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)7上的所有結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng),從而完成自主水下航行器的方位角度調(diào)整,安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)邊的方位角度指針14指向刻度環(huán)。
雖然以上已結(jié)合附圖對(duì)按照本實(shí)用新型目的的構(gòu)思和實(shí)例作了詳盡說(shuō)明,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,在沒(méi)有脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,任何基于本實(shí)用新型作出的改進(jìn)和變換仍然屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)的內(nèi)容。