本技術(shù)涉及水下機(jī)器人以及其他水中設(shè)備的起降裝置。通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了天線直立時(shí)可通信，降落時(shí)可不破壞水動(dòng)力外形。

背景技術(shù)：

1、天線升降技術(shù)是水下機(jī)器人研究當(dāng)中的重要部分。常用于水下機(jī)器人的天線為直接突起物，其增大了航行阻力且露出水面高度極其有限。而大多可升降的天線不具備共形能力。

2、水下機(jī)器人的空間是及其寶貴的，這就導(dǎo)致了續(xù)航能力有限，因此如何減阻是及其重要的。但多數(shù)機(jī)構(gòu)所占空間大，升降機(jī)構(gòu)影響到的空間變得不如增加電池容量。此外受限于當(dāng)前的技術(shù)，無線電在距離海面較低時(shí)通信質(zhì)量差，而越高效果越好。這就存在天線高導(dǎo)致阻力大，天線低導(dǎo)致通信質(zhì)量差的矛盾。通過具有共形能力的升降機(jī)構(gòu)可解決此矛盾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提供了一種水下天線升降裝置具有降落時(shí)保證艇體水動(dòng)力外形，升起后具有自鎖功能實(shí)現(xiàn)抗浪的能力。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種水下天線升降裝置，包括驅(qū)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)軸支架、天線蓋板、減速器、伺服電機(jī)、天線桿、連桿、集成天線和副轉(zhuǎn)軸；

3、所述的轉(zhuǎn)軸支架為u型支架，副轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)軸分別上下安裝在所述的轉(zhuǎn)軸支架上，天線桿一端與所述驅(qū)動(dòng)軸固定連接，另一端安裝集成天線；天線蓋板一端安裝在所述副轉(zhuǎn)軸上，連桿兩端分別與天線蓋板、天線桿連接，副轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)軸支架部分、連桿、以及轉(zhuǎn)軸支架與連桿之間的天線桿、天線蓋組成一個(gè)平行四邊形，所述的驅(qū)動(dòng)軸通過減速器連接伺服電機(jī)。

4、優(yōu)選的，所述連桿與天線蓋板、天線桿之間通過旋轉(zhuǎn)副連接。

5、優(yōu)選的，所述的天線蓋嵌入艇體外殼，且與艇體外殼隨形。

6、優(yōu)選的，所述天線蓋與艇體外殼的接觸面為斜面。

7、優(yōu)選的，所述斜面朝艇體外殼中心傾斜，角度30°-45°。

8、優(yōu)選的，所述斜面靠近艇體外殼外表面的端部倒角，倒角所在平面與所處艇體外殼外表面的切面垂直。

9、優(yōu)選的，所述副轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)軸的軸線所在平面與天線桿非垂直，投影到驅(qū)動(dòng)軸軸線與天線桿軸線所在平面的副轉(zhuǎn)軸的軸線與驅(qū)動(dòng)軸軸線之間的間距大于天線桿的半徑。

10、優(yōu)選的，伺服電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，天線桿和天線蓋板一同升起或降落且時(shí)刻平行，天線處于降落狀態(tài)時(shí)，天線桿與艇體軸線平行，此時(shí)天線蓋板嵌入艇體外殼且隨形，保證水動(dòng)力外形的完整性。

11、優(yōu)選的，天線蓋板采用玻璃鋼、碳纖板、peek材料加工。

12、優(yōu)選的，減速器為渦輪蝸桿減速器。

13、本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

14、1、結(jié)構(gòu)緊湊，基本只增了一個(gè)電機(jī)和減速器的體積，不在徑向方向上侵占額外空間。

15、2、復(fù)位精度高，通過貼合面的斜面設(shè)計(jì)確保了天線受外部沖擊或多次動(dòng)作后依然能保證水動(dòng)力外形。

16、3、可靠性高，通過選用具有自鎖功能的渦輪蝸桿減速器使其確保不會(huì)因受外力(如海浪等)產(chǎn)生晃動(dòng)。

技術(shù)特征：

1.一種水下天線升降裝置，其特征在于：包括驅(qū)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)軸支架、天線蓋板、減速器、伺服電機(jī)、天線桿、連桿、集成天線和副轉(zhuǎn)軸；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下天線升降裝置，其特征在于：所述連桿與天線蓋板、天線桿之間通過旋轉(zhuǎn)副連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下天線升降裝置，其特征在于：所述的天線蓋嵌入艇體外殼，且與艇體外殼隨形。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水下天線升降裝置，其特征在于：所述天線蓋與艇體外殼的接觸面為斜面。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水下天線升降裝置，其特征在于：所述斜面朝艇體外殼中心傾斜，角度30°-45°。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種水下天線升降裝置，其特征在于：所述斜面靠近艇體外殼外表面的端部倒角，倒角所在平面與所處艇體外殼外表面的切面垂直。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下天線升降裝置，其特征在于：所述副轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)軸的軸線所在平面與天線桿非垂直，投影到驅(qū)動(dòng)軸軸線與天線桿軸線所在平面的副轉(zhuǎn)軸的軸線與驅(qū)動(dòng)軸軸線之間的間距大于天線桿的半徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下天線升降裝置，其特征在于：伺服電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，天線桿和天線蓋板一同升起或降落且時(shí)刻平行，天線處于降落狀態(tài)時(shí)，天線桿與艇體軸線平行，此時(shí)天線蓋板嵌入艇體外殼且隨形，保證水動(dòng)力外形的完整性。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下天線升降裝置，其特征在于：天線蓋板采用玻璃鋼、碳纖板、peek材料加工。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下天線升降裝置，其特征在于：減速器為渦輪蝸桿減速器。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種水下天線升降裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)天線的升降與部分艇體外殼聯(lián)動(dòng)，確保天線處于降落時(shí)UUV的水動(dòng)力外形不受破壞。本裝置主要包括驅(qū)動(dòng)軸(1)、轉(zhuǎn)軸支架(2)、天線蓋板(3)、減速器(4)、伺服電機(jī)(5)、天線桿(6)、連桿(7)、集成天線(8)和副轉(zhuǎn)軸(9)。本裝置借鑒了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，天線降落時(shí)，天線蓋板與艇體外殼平齊確保了水動(dòng)力外形，動(dòng)作時(shí)，通過電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)天線蓋板與天線升起至垂直于艇體軸線，確保了天線集成與海面一定距離從而實(shí)現(xiàn)通信。本天線升降裝置結(jié)構(gòu)緊湊，升降復(fù)位準(zhǔn)，可靠性高。

技術(shù)研發(fā)人員：周桐宇,揭亮,韓昭君,劉曉偉,王奧博
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：20240430
技術(shù)公布日：2024/12/26