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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于电解海水的小型水下机器人浮力调节装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116176811B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310283633.7，技术领域涉及：B63G8/24；该发明授权一种基于电解海水的小型水下机器人浮力调节装置是由陈燕虎;赵晓岩;费新宇;秦晓亚;刘正朝;杨灿军设计研发完成，并于2023-03-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于电解海水的小型水下机器人浮力调节装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于电解海水的小型水下机器人浮力调节装置，固定在小型水下机器人的密封腔端盖上部，包括与密封腔端盖固定的导流罩；所述的导流罩顶部设有排气孔和用于控制排气孔开关的电控开关模块；所述的电控开关模块通过水密缆与密封腔内的电路相连；所述的导流罩内部设有相互套设布置的电解阳极和电解阴极，所述的电解阳极和电解阴极分别通过阳极水密连接器和阴极水密连接器固定在密封腔端盖上并与密封腔内的电解控制电路相连；所述的密封腔端盖上设有透水孔。本发明结构简单，无需额外传感器，使用导流罩结构作为浮力调节气体容器，减少了传统浮力调节装置外置的油囊或气囊，可以在产气和排气过程中检测气体体积，便于浮力的定量控制。

本发明授权一种基于电解海水的小型水下机器人浮力调节装置在权利要求书中公布了：1.一种基于电解海水的小型水下机器人浮力调节装置，其特征在于，固定在小型水下机器人的密封腔端盖8上部，包括与密封腔端盖固定的导流罩12；所述的导流罩12顶部设有排气孔1以及用于控制排气孔1开关的电控开关模块；所述的电控开关模块通过水密缆6与密封腔内的电路相连； 所述的导流罩12内部设有相互套设布置的电解阳极14和电解阴极13，所述的电解阳极14和电解阴极13分别通过阳极水密连接器7和阴极水密连接器11固定在密封腔端盖8上并与密封腔内的电解控制电路相连；所述的密封腔端盖8上设有透水孔9； 所述的电控开关模块包括与导流罩12顶部固定的支架4、固定在支架4上的电磁铁5、下端与电磁铁5的动芯固定的拉杆15以及与拉杆15上端固定的密封盖3，所述密封盖3的下端面与电磁铁5的上端面之间连接有预压紧弹簧16，所述的电磁铁5与水密缆6连接；在电磁铁5不通电时，预压紧弹簧16将密封盖3压在导流罩12上，将排气孔1封堵；在电磁铁5通电时，电磁铁5的动芯带动拉杆15将密封盖3与导流罩12分离，使排气孔1打开； 通过控制电磁铁是否通电以及电解电流的大小来控制浮力增大与减小，具体控制过程为： 当水下机器人需增大自身浮力时，电磁铁5不通电，密封盖3在预压紧弹簧16的作用下将排气孔1密封，电解控制电路给电解阳极14与电解阴极13间施加电压产生大电解电流，此时海水被电解产生的气体在浮力作用下上升至导流罩12顶部，海水从底部透水孔9排出，导流罩12上部气体体积增大，海水液面下降，水下机器人整体排水体积增大，浮力增大；同时电解控制电路不断检测电解阳极14与电解阴极13两端电压与电解电流，计算电解阳极14与电解阴极13间海水电阻，并进一步计算导流罩12内的气体体积，当达到目标气体体积即达到水下机器人需要的浮力时，停止给电解阳极14与电解阴极13施加电压，海水电解停止，气体停止产生，导流罩12内气体体积保持不变，机器人浮力保持恒定； 当水下机器人需要减小自身浮力时，电磁铁5通电，动芯带动拉杆15将密封盖3与导流罩12分离，气体从排气孔1溢出，导流罩12内气体体积减小，海水液面上升，水下机器人整体排水体积减小，浮力减小；在排气的同时，电解控制电路给电解阳极14与电解阴极13施加电压产生微小电解电流，通过检测电解阳极14与电解阴极13两端电压与电解电流，计算电解阳极14与电解阴极13间海水电阻，进而得到导流罩12内的气体体积，此时，两电极上仅有微量气体产生；当测得气体体积减小至目标值后，电磁铁5断电，密封盖3在预压紧弹簧16的作用下重新将排气孔1密封，气体停止溢出，体积保持不变，机器人浮力保持恒定； 电解阳极14与电解阴极13间海水电阻与电解阳极14和电解阴极13被海水浸没高度h成反比例关系； 电解阳极14与电解阴极13间海水电阻与电极两端电压及电解电流的数量关系由初始实验测得后，通过检测电解阳极14与电解阴极13两端电压及电解电流，计算电解阳极14与电解阴极13间海水电阻，再由电解阳极14与电解阴极13间海水电阻得到导流罩12内电极被海水浸没高度h，最后由导流罩12及其内部结构几何尺寸计算海水液面上部导流罩12内部气体体积； 导流罩12内电解阳极14与电解阴极13被海水浸没高度h的计算公式为： 式中，Ue为电解阳极14与电解阴极13两端电压，I为电解电流；根据公式Ue＝Ur+Up+IRe，对装置实验数据用线性回归方法得到不同电极被海水浸没高度h下装置等效欧姆内阻Re以及理论分解电压Ur与电极极化电压Up两者的和，记为Urp，Urp＝Ur+Up；根据公式不同电极被海水浸没高度h下装置等效欧姆内阻Re，通过线性回归分析求得电阻系数Kr与装置金属导体电阻Rm。

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