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申请/专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所

摘要：本发明涉及水下机器人技术领域，特别涉及一种大范围巡航自主水下机器人结构。包括机器人本体、水平槽道推进器、垂直槽道推进器、主推进器系统及稳定翼系统，其中机器人本体为回转体结构；水平槽道推进器和垂直槽道推进器设置于机器人本体的艏部，并且相互垂直；主推进器系统和稳定翼系统设置于机器人本体的艉部。本发明低阻、高效、高机动，适用于大范围、长距离探测取样。

主权项：1.一种大范围巡航自主水下机器人结构，其特征在于，包括机器人本体1、水平槽道推进器6、垂直槽道推进器18、主推进器系统及稳定翼系统，其中，机器人本体1为回转体结构；水平槽道推进器6和垂直槽道推进器18设置于机器人本体1的艏部，并且相互垂直；主推进器系统和稳定翼系统设置于机器人本体1的艉部；所述主推进器系统包括四个主推进器，四个主推进器沿周向等间距呈十字形布设；所述主推进器的轴线与所述机器人本体1的轴线成20-30度夹角；所述稳定翼系统包括沿周向且呈“X”型分布的四个稳定翼，该四个稳定翼与四个所述主推进器间隔交替设置；位于左侧或右侧的两个所述稳定翼上均设有小襟翼11，两个所述小襟翼11位于同一象限内；两个所述小襟翼11分别与左侧或右侧的两个所述稳定翼呈30-60°夹角；所述机器人本体1的前端设有牵引环3、下潜抛载装置33、前视声呐2及斜下避碰声呐34；所述机器人本体1的后端设有磁力仪12；所述机器人本体1的顶部中间位置设有起吊环7；所述机器人本体1的底部设有探测侧扫声呐组合系统16、保压采水装置17、上浮抛载装置20、高度计21、多波束25、浅地层剖面仪26、浅剖接收阵27、DVL惯导及深高度组合设备28及图像采集系统；机器人水面备潜阶段，机器人从甲板通过起吊环7起吊布放和挂钩回收，海况较差时借助回头绳索将艏部的牵引环3张紧的方式进行止荡和防摇摆控制；低阻特性结合艉部两个小襟翼11的对称布置，配合下潜电磁铁吸附的下潜抛载装置33可实现机器人的快速螺旋式下潜；入水后所述稳定翼系统能够保持高速巡航模式下的航行稳定性；借助艉部矢量布局的四个主推进器结合艏部冗余布置的水平槽道推进器6和垂直槽道推进器18实现水平面和垂直面内对称的快速高机动响应能力；机器人根据DVL惯导及深高度组合设备28和高度计21判断下潜深度是否达到预编程设定的深度，然后自主决策继续下潜或启动下潜抛载装置33开始探测作业；当达到设定深度并启动下潜抛载装置33后，机器人完成从负浮力到正浮力状态切换，此时执行预编程设定的探测使命，借助前视声呐2和斜下避碰声呐34对深海海底环境进行深度感知，并启动机器人的自主学习模式开始进行声光学探测作业；借助测深侧扫声呐组合系统16执行声学探测使命，完成海底微地形、地貌精细探测；采用保压采水装置17对深海水样进行保压采样；采用浅地层剖面仪26和浅剖接收阵27进行浅底层剖面测量及底质判断。

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