背景

水下全向推进是ROV/AUV领域的核心需求，现有方案各有硬伤：

• 多推进器阵列：4-6个推进器组合实现全向，占空间大、流体干扰、控制复杂
• 万向节偏转：密封难、偏转角度有限、可靠性低
• 吊舱式旋转推进：推进器整体旋转360°，但旋转供电依赖滑环——电刷磨损、定期维护、寿命有限、水下环境更棘手

还有一个共性问题：旋转绞线。推进器需要无限制旋转，信号线跟着转必然绞线，滑环解决供电但信号线无解

方案概述

设计一种基于环形导向结构的全向推进装置，核心架构：

工作原理：方向选择机构驱动导向结构旋转，固定在上面的推进器同步旋转，实现360°推进方向调节。

核心设计

1. 轴心走线替代滑环

导向结构为中空环形，导线从旋转轴心穿过。外壳旋转时，轴心处的导线保持静止，无需滑环。

与现有中空轴走线的区别：

• 机器人关节中空轴走线：轴类旋转体，旋转自由度1-2个
• 直翼推进器舵机轴走线：舵机轴从主电机中空轴穿过
• 本方案：环形旋转体中心走线，推进器固定在环形结构上随动旋转

现有推进器旋转供电基本采用滑环方案，轴心走线作为滑环替代方案在推进器领域属于新应用。优势：零磨损、零维护、无电气噪声。

2. 波纹管密封

摇臂穿出壳体位置采用波纹管密封，工业上已广泛使用：

应用场景	说明
汽车排气系统	波纹管补偿热膨胀，耐高温振动
潜水器贯穿件	电缆/管路穿过耐压壳的密封
阀门阀杆密封	波纹管密封阀，零泄漏

疲劳寿命几千小时起步，可靠性远超柔性密封膜（高压变形不可控、磨损快、精度差）。

所有电子元器件封装在密封壳体内，与介质完全隔离。

3. 多介质适配

核心结构不变，更换推进构件即可适配不同介质：

介质	推进构件
水下	桨叶/螺旋桨
空中	旋翼

一套技术方案覆盖水下ROV、航天推进。

方案对比

指标	多推进器阵列	万向节方案	吊舱式(滑环)	本方案
推进器数量	4-6	1-2	1-2	1-2
流体干扰	有	无	无	无
旋转供电	不需要	不需要	滑环(有磨损)	轴心走线(零磨损)
密封方案	常规	较难	常规	波纹管(成熟)
维护频率	中	高	高(滑环)	低
多介质适配	需重新设计	难	难	换推进构件
绞线问题	无	无	信号线绞线	无

总结

本方案的核心价值在于：

1. 轴心走线替代滑环，从根本上消除旋转供电的磨损和维护问题
2. 波纹管密封，采用工业成熟方案保证水下可靠性
3. 多介质通用，一套核心架构适配多种推进场景

已提交发明专利

CSDN：

GitHub - MaoRanaw/-: 类似甜甜圈的环形结构，使用轴心走线供给电源和信号，防止绞线，导向环内部的作动器可在甜甜圈内部旋转，配合第二或第三个作动器做到产生全向推进力 · GitHub