天线，7-螺旋桨，8-自主导航控制系统，9-风光互补控制器，10-锂电池，11-多路开关电源，12-GPS卫星定位传感器，13-GPRS无线数传模块，14-电子罗盘，15-中央控制器，16-锚定装置。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0026]如图1、2所示，一种风光互补水面机器人，包括电动船3，所述电动船3的上表面平铺有用于收集太阳能并将其转化为电能的太阳能电池板2，所述电动船3的两外侧各固设一个用于驱动电动船行驶的螺旋桨7 ;所述电动船3中间固设有半环形支撑架4，所述半环形支撑架4上悬挂有风力发电机1，所述太阳能电池板2和风力发电机I的输出端均通过风光互补控制器9给与锂电池10充电；锂电池10的输出端通过多路开关电源11与螺旋桨7连接进行供电。所述电动船3上设有检测避障装置5和锚定装置16，电动船3的内部设有自主导航控制系统8和用于检测水质的水质检测仪。
[0027]进一步方案，所述电动船3是由两个船形舱体3-1和连接两个船形舱体3-1的连接舱体3-2组成，所述半环形支撑架4的两底端固定在两个船形舱体3-1上。
[0028]如图3所示，太阳能电池板2和风力发电机I分别将自然的太阳能和风能收集起来，并通过风光互补控制器9进行转化为电能，然后全部输入锂电池10中进行储存。同时锂电池10通过多路开关电源11进行转换、调压成适配的电压分别给电动船3的螺旋浆7和水质检测仪进行供电，驱动电动船3行驶，水质检测仪同时工作。
[0029]进一步方案，所述避障检测装置5包括用于避障碍物的激光雷达5-1、视频摄像机
5-2、声光报警器5-3和水下声纳5-4;所述激光雷达5-1、视频摄像机5_2、声光报警器5_3和水下声纳5-4的输出端均与电动船3上的中央控制器15进行电连接，所述中央控制器15的输出端分别与螺旋桨7、锚定装置16电连接。
[0030]进一步方案，所述自主导航控制系统8包括固设于半环形支撑架4顶端的传输天线6，所述传输天线6包括GPS传输天线6-1和GPRS传输天线6_2，所述GPS传输天线6-1的输出端通过GPS卫星定位传感器12与电动船3上的中央控制器15连接；所述GPRS传输天线6-2的输出端通过GPRS无线数传模块13与中央控制器15连接；所述中央控制器15的输入端与电子罗盘14连接，用于对电动船3的行驶方向进行识别。
[0031]其中GPS传输天线6-1是接收卫星信号，以确定当前电动船3的经玮度；GPRS传输天线6-2是用于接收人工远程控制信号，以控制电动船3将要到达的位置信号；而电子罗盘14是为了确定电动船3的当前方向。中央控制器15分析处理这三路信号，并驱动螺旋浆7进行工作，驱动电动船3进行自主导航并到达需要检测水质的目的地。
[0032]本装置使用时，先由操作人员通过无线基站向电动船发送巡航目的地信号，GPRS传输天线6-2接收该信号并将其传输给中央控制器15来确定其航行的目的地，再通过电子罗盘14确定出当前的航行方向，从而根据GPS传输天线6-1提供的当前位置信息，实时驱动电动船3进行自主导航并到达需要检测水质目的地。再通过检测避障装置5及时避开前方的障碍物，水质检测仪同时工作，对电动船3所停水面的水质进行检测。
[0033]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术方案作任何形式上的限制。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进均仍在本实用新型的技术方案的范围内且属于要求保护的本实用新型的范围。
【主权项】
1.一种风光互补水面机器人，包括电动船(3)，所述电动船(3)的上表面平铺有用于收集太阳能并将其转化为电能的太阳能电池板(2)，所述电动船(3)的两外侧各固设一个用于驱动电动船(3)行驶的螺旋桨(7);其特征在于:所述电动船中间固设有半环形支撑架，所述半环形支撑架上悬挂有风力发电机(I);所述太阳能电池板(2)与风力发电机(I)的输出端通过风光互补控制器(9)与锂电池(10)连接对其充电，所述锂电池(10)的输出端通过多路开关电源(11)与螺旋桨(7)连接进行供电；所述电动船(3)上设有检测避障装置(5)和锚定装置(16)，电动船(3)的内部设有自主导航控制系统(8)和用于检测水质的水质检测仪。2.根据权利要求1所述的一种风光互补水面机器人，其特征在于:所述电动船(3)是由两个船形舱体(3-1)和连接两个船形舱体(3-1)的连接舱体(3-2 )组成，所述半环形支撑架(4)的两底端固定在两个船形舱体(3-1)上。3.根据权利要求1所述的一种风光互补水面机器人，其特征在于:所述检测避障装置(5)包括用于避障碍物的激光雷达(5-1)、视频摄像机(5-2)、声光报警器(5-3)和水下声纳(5-4);所述激光雷达(5-1)、视频摄像机(5-2 )、声光报警器(5-3 )和水下声纳(5-4)的输出端均与电动船(3)上的中央控制器(15)进行电连接，所述中央控制器(15)的输出端分别与螺旋桨(7)、锚定装置(16)电连接。4.根据权利要求1所述的一种风光互补水面机器人，其特征在于:所述自主导航控制系统(8)包括固设于半环形支撑架(4)顶端的传输天线(6)，所述传输天线(6)包括GPS传输天线(6-1)和GPRS传输天线(6-2)，所述GPS传输天线(6_1)的输出端通过GPS卫星定位传感器(12 )与电动船(3 )上的中央控制器(15 )连接；所述GPRS传输天线(6_2 )的输出端通过GPRS无线数传模块(13)与中央控制器(15)连接；所述中央控制器(15)的输入端与电子罗盘(14)连接，用于对电动船(3)的行驶方向进行识别。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风光互补水面机器人，包括电动船，电动船的上表面平铺有用于收集太阳能并将其转化为电能的太阳能电池板，电动船的两外侧各固设一个用于驱动电动船行驶的螺旋桨；电动船中间固设有半环形支撑架，半环形支撑架上悬挂有风力发电机；太阳能电池板与风力发电机的输出端通过风光互补控制器与锂电池连接对其充电，所述锂电池的输出端通过多路开关电源与螺旋桨连接进行供电；所述电动船上设有检测避障装置和锚定装置，电动船的内部设有自主导航控制系统和用于检测水质的水质检测仪。本实用新型采用风能和光能互补为水面机器人提供能量，使其不受阴雨天气影响而能全天候工作，并能自动避障和自主导航，提高检测效率、降低成本。
【IPC分类】B63B1/10, B63H21/17
【公开号】CN204937448
【申请号】CN201520648473
【发明人】余道洋, 戚功美, 刘锦淮
【申请人】中国科学院合肥物质科学研究院
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月26日