一种无人船自动停泊充电装置的制作方法

本发明涉及无人船技术领域，具体为一种无人船自动停泊充电装置。

背景技术：

无人船是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人，在无人技术领域，有关无人船的研究探索也在进行之中，那些漂泊在海上的船只未来或许将迈入无人化时代。国内无人船用途多为测绘、水文和水质监测。

充电是指给蓄电池等设备补充电量的过程，其原理是让直流电从放电相反的方向通过，以使蓄电池中活性物质恢复作用，蓄电池在其能量经放电消耗后，通过充电恢复，又能重新放电，构成充放循环。一般用直流电流（也有用不对称交流电流或脉冲电流）充电。不同情况下，采用不同的充电方法如恒流充电、恒电压充电、浮充电、涓流充电、急充电或这些方法的组合式充电等。

现有技术如cn106005343a公开的无人船自动停泊充电装置，在充电时通过电磁吸盘吸附船体来进行充电，但在风浪较大时，使用电磁吸盘吸附固定船体不够牢固，船体若有颠簸则会影响充电的稳定性，且电磁吸盘在充电过程中需持续供电以保持吸力，则较为浪费电源，同时该无人船在靠岸时是通过减速来使船体停下，但在水流推动下，船体可能还保持一定速度，但该装置缺乏缓冲结构来对船体进行保护。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种无人船自动停泊充电装置，解决了现有技术如cn106005343a公开的无人船自动停泊充电装置，在充电时通过电磁吸盘吸附船体来进行充电，船体若有颠簸则会影响充电的稳定性，且电磁吸盘在充电过程中需持续供电以保持吸力，则较为浪费电源，同时该装置缺乏缓冲结构在船体靠岸时对船体进行保护的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种无人船自动停泊充电装置，包括无人船和充电浮船，所述无人船包括船体、电源、船体控制系统、驱动机构和无线信号接收天线，所述充电浮船顶部的右侧固定连接有安装板，且安装板的右侧转动连接有充电板，所述船体左侧的顶部横向滑动连接有滑动板，且滑动板左侧的外围固定连接有磁性框，所述滑动板的左侧且位于磁性框的内部固定连接有充电电极片，所述船体左侧的上方纵向滑动连接有保护板，所述无人船内表面的左侧固定连接有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆推杆的顶端贯穿船体的左壁并与保护板的底部固定连接，所述船体的左侧且位于滑动板的右侧开设有圆槽，且圆槽内表面的右侧与滑动板的右侧之间固定连接有弹簧。

优选的，所述充电板的左侧为弧面，且安装板的右侧开设有与充电板相适配的弧形凹槽。

优选的，所述充电浮船顶部的左侧固定连接有支撑架，且支撑架的顶部固定连接有顶板，所述顶板的顶部转动连接有第二电动伸缩杆。

优选的，所述顶板的右侧转动连接有折弯板，且折弯板的左侧与第二电动伸缩杆推杆的右端转动连接。

优选的，所述充电浮船的顶部且位于支撑架的内部固定连接有控制器，且控制器的表面通过线束分别与充电板和第二电动伸缩杆电性连接。

优选的，所述充电浮船的左侧固定连接有滑套，所述滑套的内部滑动连接有滑杆，且滑杆的上下两端均固定连接有安装块。

优选的，所述充电浮船的右壁贯穿有缓冲筒，且缓冲筒的内部滑动连接有缓冲杆，所述缓冲杆的右端贯穿缓冲筒并延伸至缓冲筒的外部，且缓冲杆的右端固定连接有磁性缓冲板，所述船体左侧的底部固定连接有钢板。

优选的，所述缓冲杆的表面且位于缓冲筒的内部套设有套环，所述缓冲杆的表面且位于套环的右侧固定连接有推动环，所述缓冲杆的表面且位于套环的左侧固定连接有拉杆。

优选的，所述充电电极片的输出端通过导线与电源的输入端电性连接，所述电源和无线信号接收天线的输出端通过导线均与船体控制系统的输入端电性连接，所述船体控制系统的输出端通过导线分别与第一电动伸缩杆和驱动机构的输入端电性连接。

（三）有益效果

本发明提供了一种无人船自动停泊充电装置。与现有技术相比，具备以下有益效果：

（1）、该无人船自动停泊充电装置，通过在船体左侧的顶部横向滑动连接有滑动板，且滑动板左侧的外围固定连接有磁性框，所述滑动板的左侧且位于磁性框的内部固定连接有充电电极片，所述船体左侧的上方纵向滑动连接有保护板，所述无人船内表面的左侧固定连接有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆推杆的顶端贯穿船体的左壁并与保护板的底部固定连接，所述船体的左侧且位于滑动板的右侧开设有圆槽，且圆槽内表面的右侧与滑动板的右侧之间固定连接有弹簧，利用保护板可在船只使用时将充电电极片罩住，避免其被海水冲刷而受到腐蚀，而在需要充电时，只需将保护板下拉，使滑动板暴露，便可利用弹簧将滑动板弹出，可正常充电，使用方便。

（2）、该无人船自动停泊充电装置，通过在充电浮船顶部的左侧固定连接有支撑架，且支撑架的顶部固定连接有顶板，所述顶板的顶部转动连接有第二电动伸缩杆，顶板的右侧转动连接有折弯板，且折弯板的左侧与第二电动伸缩杆推杆的右端转动连接，充电板的左侧为弧面，且安装板的右侧开设有与充电板相适配的弧形凹槽，利用第二电动伸缩杆推动折弯板转动，可从船体内侧将船体压在安装板右侧，避免浪大使船体颠簸导致充电电极片脱离充电板的问题，而使用第二电动伸缩杆，在充电过程中无需持续供电，较为省电，且将充电板设置成可微转动的结构，使船体在微颠簸时也可保持充电板与充电电极片连接的稳定性。

（3）、该无人船自动停泊充电装置，通过在充电浮船的右壁贯穿有缓冲筒，且缓冲筒的内部滑动连接有缓冲杆，所述缓冲杆的右端贯穿缓冲筒并延伸至缓冲筒的外部，且缓冲杆的右端固定连接有磁性缓冲板，所述船体左侧的底部固定连接有钢板，缓冲杆的表面且位于缓冲筒的内部套设有套环，所述缓冲杆的表面且位于套环的右侧固定连接有推动环，所述缓冲杆的表面且位于套环的左侧固定连接有拉杆，在磁性缓冲板受到冲击力时，利用缓冲筒、缓冲杆可通过推动环推动套环，此时套环左侧的空气仅可通过套环边缘的缝隙缓慢流出，进而可对靠岸的无人船进行缓冲避免受损，且在无人船停船后不会对无人船产生推力，可避免充电中断的问题，而在无人船离开后，利用钢板吸附并拉动磁性缓冲板，可使其复位，使用方便。

附图说明

图1为本发整体结构的剖视图；

图2为本发明图1中a处的局部放大图；

图3为本发明滑动板的立体图；

图4为本发明保护板的立体图；

图5为本发明图1中b处的局部放大图；

图6为本发明缓冲筒结构的剖视图；

图7为本发明无人船的系统原理框图。

图中，1-无人船、2-充电浮船、3-船体、4-电源、5-船体控制系统、6-驱动机构、7-无线信号接收天线、8-安装板、9-充电板、10-滑动板、11-磁性框、12-充电电极片、13-保护板、14-第一电动伸缩杆、15-圆槽、16-弹簧、17-弧形凹槽、18-支撑架、19-顶板、20-第二电动伸缩杆、21-折弯板、22-控制器、23-滑套、24-滑杆、25-安装块、26-缓冲筒、27-缓冲杆、28-磁性缓冲板、29-套环、30-推动环、31-拉杆、32-钢板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明实施例提供一种技术方案：一种无人船自动停泊充电装置，包括无人船1和充电浮船2，充电浮船2顶部的左侧固定连接有支撑架18，且支撑架18的顶部固定连接有顶板19，顶板19的顶部转动连接有第二电动伸缩杆20，顶板19的右侧转动连接有折弯板21，且折弯板21的左侧与第二电动伸缩杆20推杆的右端转动连接，充电浮船2的顶部且位于支撑架18的内部固定连接有控制器22，且控制器22的表面通过线束分别与充电板9和第二电动伸缩杆20电性连接，充电浮船2的左侧固定连接有滑套23，滑套23的内部滑动连接有滑杆24，且滑杆24的上下两端均固定连接有安装块25，充电浮船2的右壁贯穿有缓冲筒26，且缓冲筒26的内部滑动连接有缓冲杆27，缓冲杆27的右端贯穿缓冲筒26并延伸至缓冲筒26的外部，且缓冲杆27的右端固定连接有磁性缓冲板28，船体3左侧的底部固定连接有钢板32，缓冲杆27的表面且位于缓冲筒26的内部套设有套环29，缓冲杆27的表面且位于套环29的右侧固定连接有推动环30，推动环30的外径大于推动环30的内径，在向左推动推动环30时，推动环30可将推动环30内侧的缝隙堵住，缓冲杆27的表面且位于套环29的左侧固定连接有拉杆31，在磁性缓冲板28受到冲击力时，利用缓冲筒26、缓冲杆27可通过推动环30推动套环29，此时套环29左侧的空气仅可通过套环29边缘的缝隙缓慢流出，进而可对靠岸的无人船1进行缓冲避免受损，且在无人船1停船后不会对无人船1产生推力，可避免充电中断的问题，而在无人船1离开后，利用钢板32吸附并拉动磁性缓冲板28，可使其复位，使用方便，在缓冲杆27向右移动时，拉杆31向左推动套环29，此时空气可从套环29内侧较大的缝隙中流过，可快速补充空气，无人船1包括船体3、电源4、船体控制系统5、驱动机构6和无线信号接收天线7，电源4、船体控制系统5、驱动机构6和无线信号接收天线7均为现有无人船的共有技术，且船体控制系统5内还具备控制元件、电量检测元件以及北斗定位等元件，均为现有技术，无需详细赘述，且电子元件不受型号限制，充电浮船2顶部的右侧固定连接有安装板8，且安装板8的右侧转动连接有充电板9，充电板9的左侧为弧面，且安装板8的右侧开设有与充电板9相适配的弧形凹槽17，利用第二电动伸缩杆20推动折弯板21转动，可从船体3内侧将船体3压在安装板8右侧，避免浪大使船体3颠簸导致充电电极片12脱离充电板9的问题，而使用第二电动伸缩杆20，在充电过程中无需持续供电，较为省电，且将充电板9设置成可微转动的结构，使船体3在微颠簸时也可保持充电板9与充电电极片12连接的稳定性，船体3左侧的顶部横向滑动连接有滑动板10，且滑动板10左侧的外围固定连接有磁性框11，充电板9表面或内部为铁质，设置磁性框11可使滑动板10更好的吸附在充电板9表面，滑动板10的左侧且位于磁性框11的内部固定连接有充电电极片12，充电电极片12的输出端通过导线与电源4的输入端电性连接，电源4和无线信号接收天线7的输出端通过导线均与船体控制系统5的输入端电性连接，船体控制系统5的输出端通过导线分别与第一电动伸缩杆14和驱动机构6的输入端电性连接，船体3左侧的上方纵向滑动连接有保护板13，保护板13内表面的顶部设置有倒角，在上推时可将滑动板10向右挤压，无人船1内表面的左侧固定连接有第一电动伸缩杆14，第一电动伸缩杆14推杆的顶端贯穿船体3的左壁并与保护板13的底部固定连接，船体3的左侧且位于滑动板10的右侧开设有圆槽15，且圆槽15内表面的右侧与滑动板10的右侧之间固定连接有弹簧16，利用保护板13可在船只使用时将充电电极片12罩住，避免其被海水冲刷而受到腐蚀，而在需要充电时，只需将保护板13下拉，使滑动板10暴露，便可利用弹簧16将滑动板10弹出，可正常充电，使用方便。

使用时，远程遥控无人船1，无人船1的无线信号接收天线7接收到信号时做出相应的操作，当无人船1的电量不足时，工作人员可远程查看到，可发出充电指令，并将控制器22的电源线连接电源，无线信号接收天线7接收到后将指令传输给船体控制系统5，船体控制系统5经过处理后，依据定位元件判断充电浮船2的位置，控制驱动机构6启动，将无人船1推送到充电浮船2处，无人船1靠近充电浮船2时，船体3先挤压磁性缓冲板28，磁性缓冲板28推动缓冲杆27向左移动，缓冲杆27挡住套环29内侧的缝隙并将其向左推动，此时套环29左侧空间的空气通过套环29外围的缝隙缓慢的排到套环29右侧，进而使缓冲杆27缓慢移动进行缓冲，直至船体3贴到安装板8，同时控制第一电动伸缩杆14向下拉动保护板13，使滑动板10暴露，然后利用弹簧16将滑动板10弹出，使充电电极片12贴合充电板9，实现电路的导通，此时即可对电源4进行充电，当电路导通时，触发第二电动伸缩杆20工作，使其推动折弯板21转动，折弯板21的水平段向下转动直至挤压船体3的内侧，将船体3压在安装板8右侧。

充电结束后，先控制第二电动伸缩杆20将折弯板21拉回，然后遥控驱动机构6将无人船1推出，使其与充电浮船2分离，此时钢板32吸附磁性缓冲板28将其向右拉动，进而使缓冲杆27向右滑动，缓冲杆27通过拉杆31向右拉动套环29，套环29右侧的空气通过套环29内外两侧的缝隙同时向左移动进行补充，直至套环29移动至右侧极限位置，再控制第一电动伸缩杆14推动保护板13上滑，将滑动板10向右挤压，并罩住滑动板10，然后无人船1便可继续工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。