一种防侧翻两栖无人船的制作方法

文档序号:14956598发布日期:2018-07-17 23:41阅读:388来源:国知局

本实用新型涉及两栖无人船技术领域,特别是涉及一种防侧翻两栖无人船。



背景技术:

随着自动化设备的普及和计算机技术的进步,无人车/无人船等机器产品越来越广泛应用于生活中,但是受到技术等原因的影响,同时满足“陆地运载和水域摆渡”两种场景,兼具陆地车辆和水上船舶功能,集合汽车和船舶的双重优点,可弥补无人船无法自行上岸,无人车水中航行难的缺点等多种应用场景的无人船机器人较少,技术限制较多,远远不能满足人们在生产和生活中的需求。

特别是两栖无人船作业时,由于陆地与水域的交接处本身凹凸不平或强度不一,两栖无人船行驶时有较大侧翻风险;上岸或下水的操作中,船体单侧受力不均,容易大角度歪船导致侧翻,而一旦两栖无人船侧翻则无法进行自救,也无法再进行各种任务,极大的影响了两栖无人船的使用。

鉴于此,克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是:

两栖无人船作业时,由于陆地与水域的交接处本身凹凸不平,在上岸或下水的操作中,船体单侧受力不均容易大角度歪船,两栖无人船随时会有侧翻风险,而一旦两栖无人船侧翻则无法进行自救,也无法再进行各种任务,极大的影响了两栖无人船的使用。

综上所述,本实用新型进一步要解决的技术问题是提供一种防侧翻两栖无人船。

本实用新型采用如下技术方案:

一种防侧翻两栖无人船,包括:船体、主控装置、动力系统、通讯系统、避障系统、供能系统、机械臂伺服系统、一条或者多条机械臂,所述供能系统为所述主控装置、动力系统、通讯系统、避障系统、机械臂伺服系统,以及一条或者多条机械臂提供工作所需的能源;所述动力系统、通讯系统、避障系统、供能系统、机械臂伺服系统、一条或者多条机械臂连接着主控装置,并通过接收主控装置的控制指令来完成各自任务的执行;所述一条或者多条机械臂设置在船体两侧,并且连接着所述机械臂伺服系统,可以在机械臂伺服系统驱动下完成相对船体的侧向伸展和缩回;其中,机械臂上设置有浮力组件。

进一步的,所述机械臂设置在船体甲板上的两侧,或者所述机械臂设置在船体侧壁上的两侧;其中,在所述机械臂设置在船体甲板上的两侧时,其工作方式为垂直翻转方式,或者为垂直翻转加水平翻转组合的方式;在所述机械臂设置在船体侧壁上的两侧时,其工作方式为水平翻转。

进一步的,所述浮力组件可具体为气囊,则所述防侧翻两栖无人船内部还设置有气泵,所述气泵用于为指定机械臂上的气囊注入气体和/或抽出气体,使得对应的机械臂在伸出后能够进入工作状态。另一方面,所述的浮力组件可具体为泡沫和/或空心的浮标,其中所述泡沫和/或空心的浮标被设置在机械臂的分支上,所述分支在相应机械臂不工作情况下,折叠并收拢在机械臂主干上;其中,一机械臂主干包括至少两个分支。

本实用新型实施例的有益效果是:

在两栖无人船的主控装置操作下,当行驶陆地凹凸不平,船体上岸或下水作业,船体单侧受力不均容易大角度歪船而导致侧翻时,所述的机械臂可展开到船体两侧,平衡船体重心,浮力组件可增加船体所受浮力,在机械臂和浮力组件的作用下,调整船体姿态保持平稳作业,可有效避免侧翻。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的一种防侧翻两栖无人船结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种防侧翻两栖无人船机械臂结构示意图;

图3是实施例2提供的一种防侧翻两栖无人船结构示意图;

图4是本发明实施例提供的一种防侧翻两栖无人船动力系统结构示意图;

图5是本发明实施例提供的一种防侧翻两栖无人船工作状态示意图;

其中:1、船体;2、主控装置;3、动力系统;4、通讯系统;5、避障系统; 6、供能系统;7、机械臂伺服系统;8、机械臂;9、浮力组件;10、气囊;11、气泵;12、泡沫;13、陀螺仪;14、激光雷达;15、毫米波雷达;16、数字电台;17、图传电台;18、车轮;19、柴油发动机;20、喷泵;21、智能舵;22、履带系统。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中,术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作,因此不应当理解为对本实用新型的限制。

此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1:

下面结合具体实施例进行详细说明,如图1~2所示,本实用新型实施例1 提供了一种防侧翻两栖无人船,包括:船体1、主控装置2、动力系统3、通讯系统4、避障系统5、供能系统6、机械臂伺服系统7、一条或者多条机械臂8,所述供能系统6为所述主控装置2、动力系统3、通讯系统4、避障系统5、机械臂伺服系统7,以及一条或者多条机械臂8提供工作所需的能源;所述动力系统3、通讯系统4、避障系统5、供能系统6、机械臂伺服系统7、一条或者多条机械臂8连接着主控装置2,并通过接收主控装置2的控制指令来完成各自任务的执行;所述一条或者多条机械臂8设置在船体1两侧,并且连接着所述机械臂伺服系统7,可以在机械臂伺服系统7驱动下完成相对船体1的侧向伸展和缩回;其中,机械臂8上设置有浮力组件9。

如图2所示,进一步的,所述机械臂8设置在船体1甲板上的两侧,或者所述机械臂8设置在船体1侧壁上的两侧;其中,在所述机械臂8设置在船体1 甲板上的两侧时,其工作方式为垂直翻转方式,或者为垂直翻转加水平翻转组合的方式;在所述机械臂8设置在船体1侧壁上的两侧时,其工作方式为水平翻转。不同的工作方式和安装位置,有助于适应不同的工作环境和工作强度。

如图2所示,进一步的,所述浮力组件9具体为气囊10,则所述防侧翻两栖无人船内部还设置有气泵11,所述气泵11用于为指定机械臂8上的气囊10 注入气体和/或抽出气体,使得对应的机械臂8在伸出后能够进入工作状态。当气囊10对两栖无人船自身的供能不及时,无法支持机械臂8快速准确的动作时,另一方面,可将所述浮力组件9具体设置为泡沫12和/或空心的浮标,其中所述泡沫12和/或空心的浮标被设置在机械臂8的分支上,所述分支在相应机械臂8不工作情况下,折叠并收拢在机械臂8主干上;其中,一机械臂8主干包括至少两个分支。泡沫12和/或空心的浮标不仅可以减少供能,在机械臂8打开或收合的状态下,可保持持续提供浮力。如图5所示,为本发明实施例所提出的一种防侧翻两栖无人船,在伸展开机械臂8,并通气泵填充气囊10之后的工作效果示意图。

当两栖无人船进行工作时,两栖无人船的主控制器通过通信系统与外部指挥通讯,接收到工作指令后,在水域中航行时,主控装置2控制喷泵20提供动力来源,行驶到靠近陆地的边缘地带时,主控装置2将动力系统3切换为车轮 18提供行驶动力,对应的,在上岸操作的同时,主控装置2开启机械臂8作业,机械臂8通常为船体1左右两侧各一,机械臂8分别向船体1左右两侧伸展,增加船体1与水面的接触面积,浮力组件9增加船体1与水体的接触面积,增加船体1浮力,帮助两栖无人船在上岸时保持平衡,避免侧翻,船体1完全上岸后,机械臂8收回。相应的,当两栖无人船由陆地进入水中时,动力系统3 由车轮18切换到喷泵20,机械臂8启动,船体1完成下水动作后,机械臂8收回。当船体1在水域中遇到风浪较大时,亦可启动机械臂8平衡船体1。

实施例2:

在以上实施例1的基础上,两栖无人船进行具体的任务时,尤其是在狂风暴雨的恶劣天气下,通讯系统4的信号受影响变小;行驶环境复杂障碍物多,恶劣天气也会产生很多影响两栖无人船正常作业的因子,船体1在外部环境的影响下,不能及时与外部指挥发送指令和信息,随时有会歪船倾倒的危险。此时针对不同的天气和环境,原有的部件已经或多或少满足不了两栖无人船的作业需求。

针对上述情况,结合附图3所示,基于实施例1的结构,所述防侧翻两栖无人船上还设置有陀螺仪13,所述陀螺仪13连接主控装置2,并将由船体1晃动采集的相关数据反馈给主控装置2;所述主控装置2用于根据所述陀螺仪13 反馈的采集参数,选定一机械臂8进入工作状态;并将相应的工作参数发给所述机械臂伺服系统7,以便所述机械臂伺服系统7控制相应机械臂8达到相应工作状态。所述工作状态包括:机械臂8伸展后相对于船体1侧壁的水平角度、机械臂8伸展的长度距离、机械臂8伸展后相对于船体1侧壁的垂直角度、机械臂8中浮力组件9工作状态中的一项或者多项。

进一步的,其中,所述通讯系统4包括:数字电台16、图传电台17、北斗通讯卡中的一项或者多项,所述通讯系统4设置在船体1中,所述的通讯系统4 用于实现图像、声音、位置信息等多种类信息的收集和传输。所述避障系统5 包括:激光雷达14、毫米波雷达15、水下声呐中的一项或者多项,所述避障系统5设置在船体1上,激光雷达14用于陆地行进避障、水陆转换时避障;毫米波雷达15用于水域航行大范围避障,水下声呐用于水体中避障。

当两栖无人船进行工作时,陀螺仪13实时监测船体1信息,并反馈给主控装置2,主控装置2经过分析可对机械臂8进行实时调整,使得机械臂8的平衡作用最大化,高效配合船体1中其他系统,完成两栖无人船上岸或下水动作。

实施例3:

在以上实施例1的基础上,两栖无人船进行具体的任务时,尤其是水陆结合处,由于其地势不平,两栖行驶系统需要根据船体1吃水的位置来进行行驶方式切换,一旦坡度转换过大、行驶用力过猛或受到撞击等意外情况,船体1 极易侧翻,无法自救。

针对上述情况,结合附图4所示,基于实施例1的结构,所述动力系统3 具体包括:柴油发动机19、离合器、喷泵20、智能舵21、履带系统22、液压折叠系统;其中,柴油发动机19通过离合器在喷泵20和履带系统22中,择一的实现动能传递;智能舵21分别用于在所述喷泵20工作时或者履带系统22工作时,提供无人船的方向驱动;所述液压折叠系统连接所述履带系统22中的履带和船体1,用于实现所述履带伸出船体1操作和收回入船体1操作。

当两栖无人船进行水陆不同动力来源切换时,车轮18容易在凹凸不平的地面上卡住,此时两栖无人船可将动力系统3切换到履带系统22提供动力来源,以增加两栖无人船对各种复杂地形的适应性。另一方面,当两栖无人船进行下水操作时,由于船体1倾斜,容易淹没船体1表面的通气孔,影响动力系统3 工作效率,此时主控装置2将桅杆系统23开启,利用进风管道、排气管道对船体1内动力系统3进行空气更新,保证两栖无人船下的动作进行。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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