CN105226750A - 无人艇岸基自主充电系统 - Google Patents
无人艇岸基自主充电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105226750A CN105226750A CN201510637016.8A CN201510637016A CN105226750A CN 105226750 A CN105226750 A CN 105226750A CN 201510637016 A CN201510637016 A CN 201510637016A CN 105226750 A CN105226750 A CN 105226750A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned boat
- module
- information processing
- bank base
- wireless communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明涉及一种无人艇岸基自主充电系统，包括无人艇充电系统、岸基供电系统和无线通信模块；所述无人艇充电系统和岸基供电系统通过无线通信模块连接。无人艇和岸基电站间采用无线通讯方式进行信息交互，主要为身份信息交互、岸基停泊位置信息交互、停泊状态信息交互、充电状态信息交互。本发明无人艇岸基自主充电系统，采用有线接触式自主充电，简单实用，易于实现，只需要控制一些简单的机构实现准确对接、便可开始自主充电，不需要耗费太多软件资源便可稳定充电，实际使用简单、方便、可靠。实现了无人艇的充电管理、自主充电功能，提升了无人艇的自主化程度以及实用性能。
Description
技术领域
本发明涉及无人水面艇自动控制技术领域，尤其是一种无人艇岸基自主充电系统。
背景技术
近些年来，随着科技的进步，以及国家的重视，无人艇的发展进入前所未有的繁荣阶段。无人艇是一种新型的水面无人设备，可广泛应用于执行各种水上任务，如海岸线巡逻，近海防卫，港口巡逻，军舰护航，环境监测等等。但同时无人艇的使用存在一个严重的问题，将会影响其自主化程度以及执行效率，即无人艇的供电问题。目前无人艇的供电采用的是蓄电池供电，蓄电池电量有限，一次充电无法满足长时间的续航任务，每次电量不足后必须采用人工再次充电，耗费了人力、物力，影响了无人艇的自主化、实用性。为实现无人艇的全面无人化，提高自主执行任务能力，必须解决无人艇的自主充电问题，为其长时间巡航、执行任务提供保障。
发明内容
为解决无人艇无法长时间自主续航问题，本发明的目的是提供一种无人艇岸基自主充电系统，指导无人艇实现其自主充电，提升无人艇的全面自主性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无人艇岸基自主充电系统，包括无人艇充电系统、岸基供电系统和无线通信模块；所述无人艇充电系统和岸基供电系统通过无线通信模块连接。无人艇和岸基电站间采用无线通讯方式进行信息交互，主要为身份信息交互、岸基停泊位置信息交互、停泊状态信息交互、充电状态信息交互。
所述无人艇充电系统包括无人艇无线通信模块、无人艇电源模块、电源监控模块、低电量自回归模块、驱动控制模块、自主定位模块、充电接触端子对接模块、充电安全检测模块、智能信息处理模块。所述无人艇无线通信模块与智能信息处理模块进行数据互联，用于将接收到的数据信息传输到智能信息处理模块，同时将智能信息处理模块处理得到的数据信息通过无人艇无线通信模块传输给外界其它模块接收器；所述无人艇电源模块为无人艇内部设备提供电能，电源监控模块与无人艇电源模块连接，用于监测电源电量状态，同时电源监控模块与智能信息处理模块连接，用于将监控得到的电源电量状态数据传输至智能信息处理模块；所述低电量自回归模块、驱动控制模块、自主定位模块、充电接触端子对接模块、充电安全检测模块分别与智能信息处理模块进行数据互联，用于将各自信息传输到智能信息处理模块，并获取返回指令。各个模块单独与智能信息处理模块进行数据互联，智能信息处理模块接收各模块传输来的数据后进行数据处理、融合输出，并返回指令到对应模块，以此来实现对各个模块的控制。
所述岸基供电系统包括岸基无线通信模块、岸基闸门管理模块、岸基停泊位置管理模块、无人艇固定提升装置、无人艇智能信息处理模块；所述岸基无线通信模块与无线通信模块相连，并连接无人艇智能信息处理模块，所述岸基闸门管理模块、岸基停泊位置管理模块、无人艇固定提升装置分别连接无人艇智能信息处理模块。
与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点：
本发明无人艇岸基自主充电系统，采用有线接触式自主充电，简单实用，易于实现，只需要控制一些简单的机构实现准确对接、便可开始自主充电，不需要耗费太多软件资源便可稳定充电，实际使用简单、方便、可靠。实现了无人艇的充电管理、自主充电功能，提升了无人艇的自主化程度以及实用性能。
附图说明
图1为本发明无人艇有线自主充电系统的整体示意图。
图2为无人艇充电系统的结构示意图。
图3为岸基供电系统的结构示意图。
图4为岸基电站模拟场景示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利做进一步的详细说明。
如图1所示，一种无人艇岸基自主充电系统，包括无人艇充电系统101、岸基供电系统102和无线通信模块103；所述无人艇充电系统101和岸基供电系统102通过无线通信模块103连接。
如图2所示，所述无人艇充电系统101包括无人艇无线通信模块201、无人艇电源模块202、电源监控模块203、低电量自回归模块204、驱动控制模块205、自主定位模块206、充电接触端子对接模块207、充电安全检测模块208、智能信息处理模块209。
所述无人艇无线通信模块201与智能信息处理模块209进行数据互联，用于将接收到的数据信息传输到智能信息处理模块209，同时将智能信息处理模块209处理得到的数据信息通过无人艇无线通信模块201传输给外界其它模块接收器；所述无人艇电源模块202为无人艇内部设备提供电能，电源监控模块203与无人艇电源模块202连接，用于监测电源电量状态，同时电源监控模块203与智能信息处理模块209连接，用于将监控得到的电源电量状态数据传输至智能信息处理模块209；所述低电量自回归模块204、驱动控制模块205、自主定位模块206、充电接触端子对接模块207、充电安全检测模块208分别与智能信息处理模块209进行数据互联，用于将各自信息传输到智能信息处理模块209，并获取返回指令。各个模块单独与智能信息处理模块209进行数据互联，智能信息处理模块209接收各模块传输来的数据后进行数据处理融合输出，并返回指令到对应模块，以此来实现对各个模块的控制。
如图3所示，所述岸基供电系统102包括岸基无线通信模块301、岸基闸门管理模块302、岸基停泊位置管理模块303、无人艇固定提升装置304、无人艇智能信息处理模块305；所述岸基无线通信模块301与无线通信模块103相连，并连接无人艇智能信息处理模块305，所述岸基闸门管理模块302、岸基停泊位置管理模块303、无人艇固定提升装置304分别连接无人艇智能信息处理模块305。
本发明系统的操作过程如下：
电量充足情况下，无人艇处于正常执行任务过程中，如巡逻、守护港口等。无人艇电源模块202为无人艇内部设备提供能源，电源监控模块203实时监控无人艇电源模块202电量，当电量低于设定值时，电源监控模块203向无人艇内部智能信息处理模块209发出低电警告信息，智能信息处理模块209接收到警告信息，随后做出处理，启动无人艇返回充电模式。
如图4所示，首先无人艇无线通信模块201通过无线通信模块103向岸基无线通信模块301发送充电返回信息；然后调用低电量自回归模块204，用于生成返回路线；同时调用驱动控制模块205，用于驱动无人艇舵、倒斗、油门等动力设备开始返航。由于岸基电站位置已知且恒定，可事先在程序中设定岸基电站的位置信息，无人艇的位置信息则由其自身携带的GPS传感器获得，由岸基电站的位置坐标、无人艇的位置坐标，结合全局地图，即可生成最佳返回路线。为保证无人艇安全行驶，无人艇具备障碍物检测、障碍物跟踪、避障功能。
当无人艇到达岸基充电站闸门附近时，向岸基无线通信模块301发送身份验证信息，岸基闸门管理模块302进行身份验证，同时岸基停泊位值管理模块303查询可用停泊位置编号，当确认为己方无人艇，且有可充电停泊位置时，开启岸基闸门让无人艇进入，并将可用停泊位置编号通过岸基无线通讯模块301发送给无人艇无线通信模块201，无人艇接收信息，并由无人艇智能信息处理模块209进行信息处理，驱动无人艇前往可用停泊点。
无人艇到达停泊点后，调用自主定位模块206进行精确定位，为无人艇充电端子对接做准备。无人艇定位方式采用激光测距定位，通过无人艇前侧、左侧、右侧与各自基准保持一定距离来达到定位效果，无人艇定位过程中需要调用驱动控制模块205来不断进行自身姿态调整。无人艇定位完成后发送信息至岸基无线通信模块301，岸基智能信息处理模块305进行信息处理、调动。确认定位完成后，即调用无人艇固定提升装置304，首先启动夹紧装置将定位完成的无人艇夹紧防止其乱动，之后启动位于水下的升降平台，将无人艇由停泊层提升至一定高度即到达安全充电层。到达充电层后，向无人艇无线通信模块201发送完成指令。无人艇调用充电接触端子对接模块207，开始充电接触端子对接。对接过程中无人艇对接装置处于主动层，自身有信息反馈，与岸基充电系统102则无信息反馈。充电接触端子由外部对接管和内部对接触头端子组成，外部对接管用于和岸基充电装置对接，内部接触头在外部对接管对接完成后伸出，并与岸基充电母端对接。充电安全检测模块208检测到充电接触端子对接良好后，即向智能信息处理模块209发送指令，开始自主充电模式。
充电过程中电量监控模块203不断检测无人艇电源电量，当电源电量充满时，向无人艇智能信息处理模块209发送电量充满指令，准备断开充电。所述的无人艇智能信息处理模块209向充电接触端子对接模块207发送指令，断开充电装置，并回收起来。完成充电接触装置回收后，无人艇智能信息处理模块209通过无人艇无线通信模块201向岸基发送指令，准备降落水面。岸基智能信息处理模块305接收到信息后，启动无人艇固定提升装置304，将无人艇由充电层下放至水面层，并放开锁紧装置。至此整个无人艇有线自主充电过程全部完成，无人艇可驶离岸基充电站，唤醒正常工作模式，继续前往工作区执行任务。
Claims (3)
1.一种无人艇岸基自主充电系统，其特征在于，包括无人艇充电系统（101）、岸基供电系统（102）和无线通信模块（103）；所述无人艇充电系统（101）和岸基供电系统（102）通过无线通信模块（103）连接。
2.根据权利要求1所述的无人艇岸基自主充电系统，其特征在于，所述无人艇充电系统（101）包括无人艇无线通信模块（201）、无人艇电源模块（202）、电源监控模块（203）、低电量自回归模块（204）、驱动控制模块（205）、自主定位模块（206）、充电接触端子对接模块（207）、充电安全检测模块（208）、智能信息处理模块（209）；所述无人艇无线通信模块（201）与智能信息处理模块（209）进行数据互联，用于将接收到的数据信息传输到智能信息处理模块（209），同时将智能信息处理模块（209）处理得到的数据信息通过无人艇无线通信模块（201）传输给外界其它模块接收器；所述无人艇电源模块（202）为无人艇内部设备提供电能，电源监控模块（203）与无人艇电源模块（202）连接，用于监测电源电量状态，同时电源监控模块（203）与智能信息处理模块（209）连接，用于将监控得到的电源电量状态数据传输至智能信息处理模块（209）；所述低电量自回归模块（204）、驱动控制模块（205）、自主定位模块（206）、充电接触端子对接模块（207）、充电安全检测模块（208）分别与智能信息处理模块（209）进行数据互联，用于将各自信息传输到智能信息处理模块（209），并获取返回指令，各个模块单独与智能信息处理模块（209）进行数据互联，智能信息处理模块（209）接收各模块传输来的数据后进行数据处理、融合输出，并返回指令到对应模块，以此来实现对各个模块的控制。
3.根据权利要求1所述的无人艇岸基自主充电系统，其特征在于，所述岸基供电系统（102）包括岸基无线通信模块（301）、岸基闸门管理模块（302）、岸基停泊位置管理模块（303）、无人艇固定提升装置（304）、无人艇智能信息处理模块（305）；所述岸基无线通信模块（301）与无线通信模块（103）相连，并连接无人艇智能信息处理模块（305），所述岸基闸门管理模块（302）、岸基停泊位置管理模块（303）、无人艇固定提升装置（304）分别连接无人艇智能信息处理模块（305）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510637016.8A CN105226750A (zh) | 2015-10-03 | 2015-10-03 | 无人艇岸基自主充电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510637016.8A CN105226750A (zh) | 2015-10-03 | 2015-10-03 | 无人艇岸基自主充电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105226750A true CN105226750A (zh) | 2016-01-06 |
Family
ID=54995538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510637016.8A Pending CN105226750A (zh) | 2015-10-03 | 2015-10-03 | 无人艇岸基自主充电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105226750A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106444759A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 浙江嘉蓝海洋电子有限公司 | 一种无人艇自动回航的方法和系统 |
| CN108181908A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-06-19 | 福州大学 | 一种用于内河环境监测的无人船系统 |
| CN108181907A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-06-19 | 福州大学 | 一种用于无人船停靠的智能码头 |
| CN108710365A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-26 | 五邑大学 | 一种基于最优路径巡航的水上机器人自动充电方法及装置 |
| CN109050278A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-21 | 安徽科微智能科技有限公司 | 无人船自动充电系统及其控制方法 |
| CN109591631A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-04-09 | 广州文冲船厂有限责任公司 | 一种无人船自动充电的控制方法和系统 |
| CN109782799A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-21 | 上海大学 | 一种基于机器鱼的无人艇环境检测控制系统及检测方法 |
| CN110582916A (zh) * | 2017-05-05 | 2019-12-17 | 西门子股份公司 | 充电系统和方法 |
| CN110667802A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-01-10 | 四方智能(武汉)控制技术有限公司 | 无人船智能船坞 |
| CN110837261A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-25 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 无人艇自主能源补充系统和方法 |
| CN111752286A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-10-09 | 西南科技大学 | 一种小型无人船艇自动停泊方法 |
| CN112224080A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-15 | 武汉理工大学 | 一种无人船辅助靠离泊及充电方法、装置及系统 |
| CN112265464A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-26 | 上海大学 | 一种无人艇的自动充电装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102299391A (zh) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | 崇越科技股份有限公司 | 充电系统及其充电方法 |
| CN103022586A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 深圳先进技术研究院 | 一种agv自动充电方法及系统 |
| CN103507932A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-15 | 侯功文 | 电动游泳艇 |
| CN104578251A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-29 | 嘉兴市德宝威微电子有限公司 | 机器人充电方法和系统 |
-
2015
- 2015-10-03 CN CN201510637016.8A patent/CN105226750A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102299391A (zh) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | 崇越科技股份有限公司 | 充电系统及其充电方法 |
| CN103022586A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 深圳先进技术研究院 | 一种agv自动充电方法及系统 |
| CN103507932A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-15 | 侯功文 | 电动游泳艇 |
| CN104578251A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-29 | 嘉兴市德宝威微电子有限公司 | 机器人充电方法和系统 |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106444759A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 浙江嘉蓝海洋电子有限公司 | 一种无人艇自动回航的方法和系统 |
| CN110582916A (zh) * | 2017-05-05 | 2019-12-17 | 西门子股份公司 | 充电系统和方法 |
| CN110582916B (zh) * | 2017-05-05 | 2024-03-15 | 西门子能源有限责任公司 | 充电系统和方法 |
| CN108181908A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-06-19 | 福州大学 | 一种用于内河环境监测的无人船系统 |
| CN108181907A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-06-19 | 福州大学 | 一种用于无人船停靠的智能码头 |
| CN108181907B (zh) * | 2018-01-11 | 2021-04-27 | 福州大学 | 一种用于无人船停靠的智能码头 |
| CN108710365A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-26 | 五邑大学 | 一种基于最优路径巡航的水上机器人自动充电方法及装置 |
| CN109050278A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-21 | 安徽科微智能科技有限公司 | 无人船自动充电系统及其控制方法 |
| CN109591631A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-04-09 | 广州文冲船厂有限责任公司 | 一种无人船自动充电的控制方法和系统 |
| CN109782799B (zh) * | 2019-01-25 | 2020-12-22 | 上海大学 | 一种基于机器鱼的无人艇环境检测控制系统及检测方法 |
| CN109782799A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-21 | 上海大学 | 一种基于机器鱼的无人艇环境检测控制系统及检测方法 |
| CN110667802A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-01-10 | 四方智能(武汉)控制技术有限公司 | 无人船智能船坞 |
| CN110837261A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-25 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 无人艇自主能源补充系统和方法 |
| CN111752286A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-10-09 | 西南科技大学 | 一种小型无人船艇自动停泊方法 |
| CN111752286B (zh) * | 2020-03-09 | 2022-03-25 | 西南科技大学 | 一种小型无人船艇自动停泊方法 |
| CN112224080A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-15 | 武汉理工大学 | 一种无人船辅助靠离泊及充电方法、装置及系统 |
| CN112224080B (zh) * | 2020-09-18 | 2021-06-11 | 武汉理工大学 | 一种无人船辅助靠离泊及充电方法、装置及系统 |
| CN112265464A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-26 | 上海大学 | 一种无人艇的自动充电装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105226750A (zh) | 无人艇岸基自主充电系统 | |
| CN104802936B (zh) | 一种近海环境监测浮标和系统 | |
| CN106347594B (zh) | 一种无线充电自动清理水面机器人系统 | |
| CN207817528U (zh) | 一种自主巡航返航式无人船 | |
| CN205646886U (zh) | 水下航行器充电桩和充电系统 | |
| CN105375608B (zh) | 一种用于无人机充电的无人船载充电系统的充电方法 | |
| CN105226778B (zh) | 基于无线充电的无人艇自主充电系统 | |
| CN109050278A (zh) | 无人船自动充电系统及其控制方法 | |
| CN111208833A (zh) | 一种无人艇与无人机协同测绘的控制系统及其控制方法 | |
| CN206797651U (zh) | 无人船自动抛锚系统 | |
| WO2019180323A1 (en) | A barge for supplementing an energy storage of a moving vessel, and an offshore energy station | |
| CN110641237A (zh) | 水陆两栖垃圾收集机器人 | |
| CN218022132U (zh) | 一种用于海洋监测的无人潜航器 | |
| CN211113553U (zh) | 一种水陆两栖垃圾收集装置 | |
| CN211076291U (zh) | 一种带原路返航功能的水上救援机器人 | |
| CN106195877A (zh) | 航标灯 | |
| CN205620814U (zh) | 基于微型卫星的无人船集群作业系统 | |
| CN207010858U (zh) | 一种基于自主巡航无人船的河流污染视频采集传输系统 | |
| CN107490404A (zh) | 野外投放型水质监测器 | |
| CN214984883U (zh) | 一种船岸自动送缆连接系统 | |
| CN206323619U (zh) | 智能航标 | |
| CN108820171A (zh) | 一种采用可再生能源的水下组网持续观测系统及其方法 | |
| CN206583483U (zh) | 一种半潜式全自动智能移动水质监测装置 | |
| CN210183099U (zh) | 一种新型海上无人持续监测系统 | |
| CN109850080A (zh) | 一种救生艇的自动巡航方法、系统及救生艇 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160106 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |