CN105644731A - 一种无人船 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人船，包括船壳、动力部、控制部、船桨和配重部，动力部和控制部位于船壳内部，配重部位于船壳内部的底层，船桨位于船壳上，动力部与船桨连接，控制部包括控制单元、通信单元和专业测量设备，专业测量设备和控制单元电连接，控制单元与通信单元电连接，通信单元和地面上的控制台通信连接，配重部降低无人船的重心，使无人船在复杂环境下不发生倾覆，或者在极端恶劣的环境下倾覆后快速恢复正常行驶状态。

Description

一种无人船

技术领域

本发明涉及船舶设计领域，特别是涉及一种无人船。

背景技术

无人船是无人技术领域继无人机和无人车之后的又一重大研究领域。无人船是一种利用现代无人技术与多领域技术融合的新产物，相对于传统的船只具有明显的优点。安全，高效是无人船的突出优点，此外最鲜明的优点是应用领域广泛。无人船的应用前景涵盖了运输水下测绘、核辐射在线监测、水面清洁、流速和流量测量。除此之外无人船在国防中的应用也展现了巨大的前景，逐渐应用于水质侦察和战场环境评估，而且在港口护卫、传感器部署、情报、监视侦察等方面也表现出巨大的发展潜力。

在现在开始设计或已经投入应用的无人船领域里，船壳体积大、灵活性差、容易倾覆、在恶劣环境下不能正常工作等问题制约着无人船的应用，限制了无人船的进一步发展。针对这种情况，设计一种船壳小巧、结构合理，特别是在恶劣环境下倾覆后自动恢复正常行驶状态的无人船结构是非常重要和必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种在恶劣环境下不易倾覆，即使倾覆仍然能自动恢复到正常工作状态的无人船。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种无人船，其特征在于：包括船壳、动力部、控制部、船桨和配重部，所述动力部和所述控制部位于所述船壳内部，所述配重部位于所述船壳内部的底层，所述船桨位于所述船壳上，所述动力部与所述船桨连接，所述控制部包括控制单元、通信单元和专业测量设备，所述专业测量设备和所述控制单元电连接，所述控制单元与通信单元电连接，所述通信单元和地面上的控制台通信连接。

优选的，所述配重部的重量至少为所述无人船重量的1/2，所述船壳外侧设置有加强筋，所述加强筋外侧覆盖有一层橡胶。

优选的，所述动力部和所述控制部之间设置隔板，通过设置所述隔板，使所述动力部和所述控制部分隔开，所述控制部内搭载有专业测量设备。

优选的，所述下船壳的底部沿宽度方向的截面为梯形，所述梯形的两侧边对称，所述两侧边顶部的距离大于所述两侧边底部的距离，所述下船壳的底面为平面。

优选的，所述船壳为鱼形，所述船壳在长度方向上，从所述船壳的头部位置至中间位置的宽度逐渐增大，所述船壳从中间位置至尾部位置的宽度逐渐减小，所述船壳的外壁为流线型曲面。

优选的，所述隔板为复合型导电树脂材质，所述隔板通过螺丝和螺母与所述船壳的底部和所述船壳的侧壁相连接，所述船壳的顶部设置有可以开合的顶盖，所述船壳的顶部为流线型曲面。

优选的，所述船壳上设置有与所述电池组和电动机相匹配的第一固定槽，所述船壳上设置有与所述动力传动部相匹配的第二固定槽，所述第一固定槽、所述第二固定槽、所述配重部和所述船桨焊接在所述船壳上。

本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的无人船通过配重部的设置，使无人船的重心降低，无人船的重心远低于浮心，在恶劣环境下，船壳受到冲击，自身会产生一定的恢复力矩，使船体易恢复稳定状态，不易发生倾覆；即使船壳倾覆，由于船壳重心很低，船壳仍然能自动恢复到正常工作状态。

进一步的，船壳外侧设置有加强筋，可以增强船壳的强度和抗冲击性能；加强筋外侧覆盖有一层橡胶，可以在船壳受到冲击时起到一定的缓冲作用，降低外界刺激对无人船的破坏。

进一步的，本发明中的的控制部和动力部通过隔板分开，减小电磁干扰，并且方便故障排除的进行，使得控制部独立出来，增加了控制部的使用空间，方便搭载多种专业设备，可以同时满足更多项的水上工作的需求。隔板为一种具有较强的机械强度的复合型导电树脂材质，可以增强船壳的机械强度，使船舱结构更加牢固，同时避免了控制部和动力部之间的信号干扰，保证无人船的正常运行，提高测量设备的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明无人船主要部件示意图；

图2为本发明无人船结构设计的俯视图；

图3为本发明无人船结构设计的侧视图；

图4为本发明无人船结构设计的正视图；

图5为本发明无人船结构设计的横剖图；

图6为本发明无人船结构设计的纵剖图。

图中：1-船壳、11-上船壳、12-下船壳、2-动力部、3-控制部、31-控制单元、32-通讯单元、4-船桨、5-配重部、6-电动机、7-电池组、8-专业测量设备、9-隔板。

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。

本发明的目的是提供一种无人船，以解决现有技术存在的问题，使无人船在恶劣环境下不易倾覆，即使倾覆仍然能自动恢复到正常工作状态。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种无人船，如图1所示，包括船壳1、动力部2、控制部3、船桨4和配重部5，动力部2和控制部3位于船壳1内部，配重部5位于船壳1内部的底层，船桨4位于船壳1上，动力部2与船桨4连接，控制部3包括控制单元31、通信单元32和专业测量设备8，专业测量设备8和控制单元31电连接，控制单元31与通信单元32电连接，通信单元32和地面上的控制台通信连接，通信单元32将地面控制台的控制信号传递至控制单元31，控制单元31根据接收到的通信单元32传递的信号对船壳1的运动进行控制，测量设备8将探测到的水域参数传递至控制单元31，并通过通信单元32将水域参数传递至地面控制台，配重部5降低无人船的重心，使无人船在复杂环境下不发生倾覆，或者在极端恶劣的环境下倾覆后快速恢复正常行驶状态。

配重部5的重量至少为无人船重量的1/2，船壳1外侧设置有加强筋，可以增强船壳1的强度和抗冲击性能；加强筋外侧覆盖有一层橡胶可以在船壳1受到冲击时起到一定的缓冲作用，降低外界刺激对无人船的破坏。

如图1所示，动力部2和控制部3之间设置隔板9，通过设置隔板9，使动力部2和控制部3分隔开，控制部3内设置有可测量水域的参数的测量设备8，使得控制部2独立出来，增加了控制部3的使用空间，方便搭载多种专业设备，可以同时满足更多项的水上工作的需求，减小电磁干扰，并且方便故障排除的进行。

如图3、图5所示，船壳1包括上船壳11和下船壳12，上船壳11位于下船壳12上部，上船壳11和下船壳12连接为一体，下船壳12宽度方向最外侧两端的距离大于上船壳11宽度方向最外侧两端的距离，使得无人船的重心进一步的降低，从而可以使得船体的抗倾覆性能进一步提高。

下船壳12的底部沿宽度方向的截面为梯形，梯形的两侧边对称，两侧边顶部的距离大于两侧边底部的距离，下船壳12的底面为平面，使得船体在运行中受到的阻尼力较低的同时，使得船体的重心保持在较低的状态，船体受到冲击时不易倾覆；同时，船体在岸边存放时，船体底面可以与地面平稳接触，无人船可以平稳放置在地面上，并且容易将无人船直接推入到水中，方便无人船的取放。

船壳1为鱼形，船壳1在长度方向上，从船壳1的头部位置至中间位置的宽度逐渐增大，船壳1从中间位置至尾部位置的宽度逐渐减小，船壳1的外壁为流线型曲面，可以减小无人船在水中行驶时受到的阻力。

隔板9为复合型导电树脂材质，隔板9通过螺丝和螺母与船壳1的底部和船壳1的侧壁相连接，船壳1的顶部设置有可以开合的顶盖，船壳1的顶部为流线型曲面。隔板9为一种具有较强的机械强度的复合型导电树脂材质，对船壳1起到支撑作用，可以增强船壳1的机械强度，使船舱结构更加牢固，同时避免了控制部3和动力部2之间的信号干扰，保证无人船的正常运行，提高测量设备的测量精度。

动力部2包括动力供应部和动力传动部，动力供应部包括电池组7和电动机6，电池组7位电动机6提供电力，动力传动部连接动力供应部与船桨4，将动力由动力供应部传递至船桨4。

船桨4位于船壳1尾部外侧的下方，动力部2位于船壳1靠近尾部的一端与直接与船桨4连接，控制部2位于船壳1靠近头部的一端，可以进一步减小无人船的体积，增强无人船的灵活性，使得船体动作更容易控制。

船壳1上设置有与电池组6和电动机7相匹配的第一固定槽，船壳上设置有与动力传动部相匹配的第二固定槽，第一固定槽、第二固定槽、配重部5和船桨4焊接在船壳1上。

本发明实施例提供的无人船通过配重部5的设置，使无人船的重心降低，无人船的重心远低于第浮心，在恶劣环境下，船壳1受到冲击，自身会产生一定的恢复力矩，使船体容易恢复稳定状态，不易发生倾覆；即使船壳1倾覆，由于船壳1重心很低，船壳1仍然能自动恢复到正常工作状态。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种无人船，其特征在于：包括船壳、动力部、控制部、船桨和配重部，所述动力部和所述控制部位于所述船壳内部，所述配重部位于所述船壳内部的底层，所述船桨位于所述船壳上，所述动力部与所述船桨连接，所述控制部包括控制单元、通信单元和专业测量设备，所述专业测量设备和所述控制单元电连接，所述控制单元与通信单元电连接，所述通信单元和地面上的控制台通信连接。

2.根据权利要求1所述的无人船，其特征在于：所述配重部的重量至少为所述无人船重量的1/2，所述船壳外侧设置有加强筋，所述加强筋外侧覆盖有一层橡胶。

3.根据权利要求1所述的无人船，其特征在于：所述动力部和所述控制部之间设置隔板，通过设置所述隔板，使所述动力部和所述控制部分隔开。

4.根据权利要求1所述的无人船，其特征在于：所述船壳包括上船壳和下船壳，所述上船壳位于所述下船壳上部，所述上船壳和所述下船壳连接为一体，所述下船壳宽度方向最外侧两端的距离大于所述上船壳宽度方向最外侧两端的距离。

5.根据权利要求4所述的无人船，其特征在于：所述下船壳的底部沿宽度方向的截面为梯形，所述梯形的两侧边对称，所述两侧边顶部的距离大于所述两侧边底部的距离，所述下船壳的底面为平面。

6.根据权利要求1所述的无人船，其特征在于：所述船壳为鱼形，所述船壳在长度方向上，从所述船壳的头部位置至中间位置的宽度逐渐增大，所述船壳从中间位置至尾部位置的宽度逐渐减小，所述船壳的外壁为流线型曲面。

7.根据权利要求3所述的无人船，其特征在于：所述隔板为复合型导电树脂材质，所述隔板通过螺丝和螺母与所述船壳的底部和所述船壳的侧壁相连接，所述船壳的顶部设置有可以开合的顶盖，所述船壳的顶部为流线型曲面。

8.根据权利要求1所述的无人船，其特征在于：所述动力部包括动力供应部和动力传动部，所述动力供应部包括电池组和电动机，所述电池组和所述电机连接，所述动力传动部连接所述动力供应部与所述船桨，将动力由动力供应部传递至所述船桨。

9.根据权利要求1或3所述的无人船，其特征在于：所述船桨位于所述船壳尾部外侧的下方，所述动力部位于所述船壳靠近尾部的一端与所述船桨连接，所述控制部位于所述船壳靠近头部的一端。

10.根据权利要求8所述的无人船，其特征在于：所述船壳上设置有与所述电池组和电动机相匹配的第一固定槽，所述船壳上设置有与所述动力传动部相匹配的第二固定槽，所述第一固定槽、所述第二固定槽、所述配重部和所述船桨焊接在所述船壳上。