本實用新型涉及一種實驗平臺，特別是涉及一種用于波浪推進航行器性能測試的實驗平臺。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，化石原料日益短缺，可再生能源的利用得到人們的廣泛關(guān)注。海洋中蘊含著巨大的可再生能源，其中波浪能是分布最廣的一種能源。目前，波浪能主要用于發(fā)電，與此同時也出現(xiàn)了許多利用波浪能驅(qū)動的海洋探測裝備，如波浪推進航行器、波浪船等。為了方便研究這些海洋裝備，測試其性能，需要設(shè)計一種實驗平臺?，F(xiàn)有的實驗平臺有如三自由度、六自由度實驗平臺，但對于開展波浪系統(tǒng)實驗研究而言，這些實驗平臺存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價昂貴、使用不方便等問題，因此急需設(shè)計一種便捷的實驗平臺，本實用新型創(chuàng)造性的設(shè)計出一種用于波浪推進航行器性能測試的實驗平臺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，克服現(xiàn)有實驗平臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價昂貴、使用不方便等問題。本實用新型提供一種用于波浪推進航行器性能測試的實驗平臺，并且此實驗平臺具有較好的便捷性和實驗效果。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于波浪推進航行器性能測試的實驗平臺，包括主體框架裝置，驅(qū)動執(zhí)行裝置，信息采集裝置。

所述主體框架裝置包括透明水槽、架子、伸縮卡爪、緊定螺栓、導(dǎo)軌I、導(dǎo)軌II、滑塊、絞車安裝板。透明水槽采用高透明亞克力板材料制作而成，方便觀測水槽內(nèi)實驗對象的運動情況；架子是采用鋁合金方管型材焊接而成，在架子短桿的兩頭鉆孔，通過螺栓與伸縮卡爪連接；伸縮卡爪也采用鋁合金方管型材焊接而成，在其上面鉆有小孔，與架子連接時可以伸縮調(diào)節(jié)距離，從而能夠適應(yīng)更多的實驗環(huán)境；緊定螺栓在伸縮卡爪的一側(cè)，實際運用時通過旋轉(zhuǎn)緊定螺栓使架子與透明水槽緊固連接；導(dǎo)軌I與導(dǎo)軌II通過螺釘安裝在架子上面，并且二者保持平行；四塊滑塊下方與導(dǎo)軌相連，上方通過螺釘與絞車安裝板連接；并且要將導(dǎo)軌I和導(dǎo)軌II的同一端抬高一定距離，使摩擦力和重力下滑分力相抵消，提高實驗結(jié)果的精確度。

所述驅(qū)動執(zhí)行裝置包括步進電機、步進電機驅(qū)動器、步進電機安裝支架、聯(lián)軸器、絞車安裝支架I、絞車安裝支架II、絞車滾筒、纜繩、波浪推進航行器。步進電機采用86BYG250H型號，通過聯(lián)軸器與絞車滾筒連接，帶動滾筒旋轉(zhuǎn)；步進電機驅(qū)動器采用MA860H型號，通過螺釘固定在絞車安裝板上；步進電機安裝支架采用鋁合金板材制成，上方通過螺釘與步進電機連接，下方通過螺釘與絞車安裝板連接，從而實現(xiàn)固定步進電機的功能；絞車安裝支架I和絞車安裝支架II共同支撐起絞車滾筒，并且下端都用螺釘固定在絞車安裝板上面；纜繩纏繞在絞車滾筒上，下端連接波浪推進航行器即實驗對象。在實驗過程當(dāng)中，步進電機驅(qū)動器輸出不同的脈沖頻率和脈沖數(shù)從而實現(xiàn)步進電機輸出不同的轉(zhuǎn)速，來模擬海浪的運動規(guī)律，改變波浪推進航行器的運動周期和幅值，整個過程中的運動是通過聯(lián)軸器、絞車滾筒、纜繩一步步傳遞下來的。

所述信息采集裝置包括力傳感器、無線加速度傳感器、攝像機。力傳感器采用的型號為ZNLBM-30，一端固定在架子上面，另一端固定在絞車安裝板上面；無線加速度傳感器采用型號為A301，通過雙面膠固定在絞車安裝板上面；攝像機安裝在透明水槽的外面，觀察水槽內(nèi)實驗對象的運動情況。在實驗過程中，力傳感器測得不同幅值和周期下波浪推進航行器的推進力，傳遞給計算機即可分析相應(yīng)海況下波浪推進航行器的推進效果；無線加速度傳感器對波浪推進航行器的垂蕩運動和前進運動進行測試，并通過無線網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)實時傳輸給計算機；攝像機將視頻信息實時傳輸給計算機，方便研究人員回顧實驗過程，進行理論數(shù)據(jù)與實際運動效果的比對工作。

一種用于波浪推進航行器性能測試的實驗平臺，步進電機驅(qū)動器驅(qū)動步進電機來模擬海浪的運動規(guī)律，然后通過絞車將運動傳遞給水下波浪推進航行器，與此同時力傳感器、無線加速度傳感器、攝像機也將獲得的信號傳遞給計算機進行下一步處理，共同達到了一種便捷實驗的目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的驅(qū)動執(zhí)行組件示意圖。

圖3是本實用新型的架子組件示意圖。

圖4是本實用新型的伸縮卡爪細節(jié)示意圖。

圖中1.力傳感器，2.架子，3.步進電機，4.步進電機驅(qū)動器，5.導(dǎo)軌I，6.透明水槽，7.波浪推進航行器，8.攝像機，9.步進電機安裝架，10.聯(lián)軸器，11.無線加速度傳感器，12.導(dǎo)軌II，13.滑塊，14.絞車安裝板，15.絞車安裝架I，16.絞車滾筒，17.纜繩，18.絞車安裝架II，19.伸縮卡爪，20.緊定螺栓。

具體實施方式

參閱圖1-圖4，本實施例一種用于波浪推進航行器性能測試的實驗平臺，包括主體框架裝置，驅(qū)動執(zhí)行裝置，信息采集裝置。

所述主體框架裝置包括透明水槽(6)、架子(2)、伸縮卡爪(19)、緊定螺栓(20)、導(dǎo)軌I(5)、導(dǎo)軌II(12)、滑塊(13)、絞車安裝板(14)。透明水槽(6)采用高透明亞克力板材料制作而成，方便觀測水槽內(nèi)實驗對象的運動情況；架子(2)是采用鋁合金方管型材焊接而成，在架子(2)短桿的兩頭鉆孔，通過螺栓與伸縮卡爪(19)連接；伸縮卡爪(19)也采用鋁合金方管型材焊接而成，在其上面鉆有小孔，與架子(2)連接時可以伸縮調(diào)節(jié)距離，從而能夠適應(yīng)更多的實驗環(huán)境；緊定螺栓(20)在伸縮卡爪(19)的一側(cè)，實際運用時通過旋轉(zhuǎn)緊定螺栓(20)使架子(2)與透明水槽(6)緊固連接；導(dǎo)軌I(5)與導(dǎo)軌II(12)通過螺釘安裝在架子(2)上面，并且二者保持平行；四塊滑塊(13)下方與導(dǎo)軌相連，上方通過螺釘與絞車安裝板(14)連接；并且要將導(dǎo)軌I(5)和導(dǎo)軌II(12)的同一端抬高一定距離，使摩擦力和重力下滑分力相抵消，提高實驗結(jié)果的精確度。

所述驅(qū)動執(zhí)行裝置包括步進電機(3)、步進電機驅(qū)動器(4)、步進電機安裝支架(9)、聯(lián)軸器(10)、絞車安裝支架I(15)、絞車安裝支架II(18)、絞車滾筒(16)、纜繩(17)、波浪推進航行器(7)。步進電機(3)采用86BYG250H型號，通過聯(lián)軸器(10)與絞車滾筒(16)連接，帶動滾筒旋轉(zhuǎn)；步進電機驅(qū)動器(4)采用MA860H型號，通過螺釘固定在絞車安裝板(14)上；步進電機安裝支架(9)采用鋁合金板材制成，上方通過螺釘與步進電機(3)連接，下方通過螺釘與絞車安裝板(14)連接，從而實現(xiàn)固定步進電機(3)的功能；絞車安裝支架I(15)和絞車安裝支架II(18)共同支撐起絞車滾筒(16)，并且下端都用螺釘固定在絞車安裝板(14)上面；纜繩(17)纏繞在絞車滾筒(16)上，下端連接波浪推進航行器(7)即實驗對象。在實驗過程當(dāng)中，步進電機驅(qū)動器(4)輸出不同的脈沖頻率和脈沖數(shù)從而實現(xiàn)步進電機(3)輸出不同的轉(zhuǎn)速，來模擬海浪的運動規(guī)律，改變波浪推進航行器(7)的運動周期和幅值，整個過程中的運動是通過聯(lián)軸器(10)、絞車滾筒(16)、纜繩(17)一步步傳遞下來的。

所述信息采集裝置包括力傳感器(1)、無線加速度傳感器(11)、攝像機(8)。力傳感器(1)采用的型號為ZNLBM-30，一端固定在架子(2)上面，另一端固定在絞車安裝板(14)上面；無線加速度傳感器(11)采用型號為A301，通過雙面膠固定在絞車安裝板(14)上面；攝像機(8)安裝在透明水槽(6)的外面，觀察水槽內(nèi)實驗對象的運動情況。在實驗過程中，力傳感器(1)測得不同幅值和周期下波浪推進航行器(7)的推進力，傳遞給計算機即可分析相應(yīng)海況下波浪推進航行器(7)的推進效果；無線加速度傳感器(11)對波浪推進航行器(7)的垂蕩運動和前進運動進行測試，并通過無線網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)實時傳輸給計算機；攝像機(8)將視頻信息實時傳輸給計算機，方便研究人員回顧實驗過程，進行理論數(shù)據(jù)與實際運動效果的比對工作。