CN110505998A - 水上移动装置以及水上移动装置的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可沿着最短路径或任意的移动路径正确地移动至所期望的位置的水上移动装置。水上移动装置10包括：本体100、具有螺旋桨211与马达212的第一推进力产生部、具有螺旋桨221与马达222的第二推进力产生部、以及控制部30。本体100浮在水面，浸水部的水平剖面的形状具有圆形、大致圆形、或五角以上的正多角形的形状。第一推进力产生部与第二推进力产生部在本体的上表面侧，配置在相对于浸水部的重心点大致对称的位置。控制部30分别控制第一推进力产生部的推进力与第二推进力产生部的推进力。

Description

水上移动装置以及水上移动装置的控制系统

技术领域

本发明涉及一种在水上沿着最短路径或任意的移动路径正确地移动至所期望的位置的水上移动装置。

背景技术

先前，作为在水上进行移动的设备，一般为船。船包括朝前后方向延长的船体。而且，在船体设置有螺旋及舵。螺旋对船体提供推进力，舵决定船体的移动方向。螺旋及舵一般设置在船尾，且配置在水中。

另外，例如在专利文献1中记载有一种水翼船等螺旋桨推进式滑行移动体。所述螺旋桨推进式滑行移动体在船体上设置有螺旋桨。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2016-120906号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，在如上所述的先前的一般的船中，船首与船尾之间的长度比左舷与右舷之间的长度长。因此，虽然直线前进性优异，但在进行转弯的情况下必须采用绕大弯的路径。因此，无法以最短路径从当前位置到达所期望的位置。

另外，专利文献1中记载的螺旋桨推进式滑行移动体的船体也与通常的船相同。因此，与通常的船同样地，无法以最短路径从当前位置到达所期望的位置。

即，在先前的结构中，存在即便设定移动路径(航行路径)，也无法沿着所述移动路径正确地移动的情况。

因此，本发明的目的在于提供一种可沿着最短路径或任意的移动路径正确地移动至所期望的位置的水上移动装置。

[解决问题的技术手段]

本发明的水上移动装置包括：本体、第一推进力产生部、第二推进力产生部、以及控制部。本体浮在水面，浸水部的水平剖面的形状具有圆形、大致圆形、或五角以上的正多角形的形状。第一推进力产生部与第二推进力产生部在本体的上表面侧，配置在相对于浸水部的重心点大致对称的位置。控制部分别控制第一推进力产生部的推进力与第二推进力产生部的推进力。

在所述结构中，若第一推进力产生部的推进力与第二推进力产生部的推进力的方向相同且大小相同，则本体直线前进。另外，若第一推进力产生部的推进力与第二推进力产生部的推进力的方向相同且大小不同，则本体进行转弯。进而，若第一推进力产生部的推进力的方向与第二推进力产生部的推进力的方向不同、或停止一者的推进力，则本体在大致点的位置进行方向转换。此时，由于本体的浸水部的水平剖面的形状具有圆形、大致圆形、或五角以上的正多角形的形状，因此对于本体的侧面的水的阻力在全方位大致相等。另外，由于第一推进力产生部与第二推进力产生部配置在相对于浸水部的重心点大致对称的位置，因此可在以穿过浸水部的重心点的垂直轴作为旋转中心的大致点的位置上进行方向转换。另外，浸水部的重心点即便不是浸水部整体的立体形状的重心点，也可以是浸水部的水平剖面的平面形状的重心点。由此，本体沿着最短路径或任意的移动路径正确地移动至所期望的位置。

[发明的效果]

根据本发明，可沿着最短路径或任意的移动路径正确地移动至所期望的位置。

附图说明

[图1]是本发明的第一实施方式的水上移动装置的外观立体图。

[图2]是本发明的第一实施方式的水上移动装置的平面图。

[图3]是本发明的第一实施方式的水上移动装置的正视图。

[图4]是本发明的第一实施方式的水上移动装置的后视图。

[图5]是本发明的第一实施方式的水上移动装置的侧面图。

[图6]是本发明的第一实施方式的水上移动装置的控制系统的功能块图。

[图7](A)是本发明的实施方式的遥控器的正面图，(B)是所述遥控器的侧面图。

[图8](A)是表示直线前进时的水上移动装置的外形的平面图，(B)是其后视图，(C)是其侧面图。

[图9](A)是表示左方向转换时的水上移动装置的外形的平面图，(B)是其后视图，(C)是其侧面图。

[图10](A)是表示直线前进时且减速时的水上移动装置的外形的平面图，(B)是其后视图，(C)是其侧面图。

[图11]是表示本发明的实施方式的水上移动装置的移动路径的一例的平面图。

[图12](A)是表示本发明的第二实施方式的水上移动装置的转弯或方向转换时的外形的侧面图，(B)是表示本发明的第二实施方式的水上移动装置的直线前进时的外形的侧面图。

具体实施方式

参照图对本发明的第一实施方式的水上移动装置进行说明。图1是本发明的第一实施方式的水上移动装置的外观立体图。图2是本发明的第一实施方式的水上移动装置的平面图。图3是本发明的第一实施方式的水上移动装置的正视图。图4是本发明的第一实施方式的水上移动装置的后视图。图5是本发明的第一实施方式的水上移动装置的侧面图。图6是本发明的第一实施方式的水上移动装置的控制系统的功能块图。

如图1～图5所示，水上移动装置10包括：本体100，螺旋桨211、螺旋桨221，马达212、马达222，盖子231、盖子232，控制部30，以及方位算出部33。

本体100为圆板形状，具有上表面100T、下表面100B、以及侧面。侧面是将上表面100T的圆周部分与下表面100B的圆周部分连接的面。上表面100T的面积比下表面100B的面积大。

另外，本体100的浸水部的水平剖面的形状只要是具有圆形、大致圆形、或五角以上的正多角形的形状即可。

本体100包含独立气泡体。通过将本体100设为独立气泡体，可防止倾覆时的沉没。另外，通过缓和本体100与其他船等的碰撞时的冲击，可确保安全。另外，也可以本体100的整体为独立气泡体，只要本体100的至少侧面为独立气泡体即可。而且，本体100包含如下的结构：在安装有螺旋桨211、螺旋桨221，马达212、马达222，盖子231、盖子232，控制部30，以及方位算出部33的状态下，以在静水时下表面100B变成比水面WS更靠下方、上表面100T变成比水面WS更靠上方的方式调整浮力。所述本体100的变成比水面WS更靠下方的部分为本体100的浸水部。

此处，将与本体100的移动方向平行的轴设为X轴，将与X轴垂直且与上表面100T及下表面100B平行的轴设为Y轴，将与上表面100T及下表面100B垂直的轴设为Z轴。将穿过本体100中的中心点PO且与X轴平行的直线和本体100的侧面的上表面100T侧的端部的交点的一方设为本体100的前端101，将另一方设为本体100的后端102。将穿过本体100中的中心点PO且与Y轴平行的直线和本体100的侧面的上表面100T侧的端部的交点的一方设为本体100的第一侧端(右侧端)103，将另一方设为本体100的第二侧端(左侧端)104。

本体100包括第一部分110与第二部分120。第一部分110与第二部分120包含不同的部分，且机械式地连接。第一部分110为包含前端101、第一侧端103、及第二侧端104，且不包含后端102的形状。第二部分120为包含后端102的形状。第二部分120包含本体100的后端附近的一部分，比第一部分110小。另外，第二部分120优选相对于穿过中心点PO且与X轴平行的直线为线对称的形状。

螺旋桨211配置在本体100的上表面100T侧。螺旋桨211相对于本体100，可旋转地得到固定。螺旋桨211配置在比本体100的第一部分110中的中心点PO更靠近第一侧端103侧。螺旋桨211以旋转面变成与X轴垂直(与Y轴平行)的方式来配置。

马达212配置在螺旋桨211的后端102侧。马达212的旋转轴与螺旋桨211的轴连接。马达212经由电缆而与控制部30连接，通过动作控制部31的控制来驱动。所述螺旋桨211对应于本发明的“第一推进力产生部”。另外，通过所述螺旋桨211的转速及旋转方向来调整对于本体100的推进力。

盖子231是在使螺旋桨211的旋转面开口的状态下包围螺旋桨211的形状。盖子231也可以省略。通过包括盖子231，而抑制与螺旋桨211接触，安全性提升。另外，通过包括盖子231，也可以调整盖子231的形状来提升由螺旋桨211所产生的推进力。

螺旋桨221配置在本体100的上表面100T侧。螺旋桨221相对于本体100，可旋转地得到固定。螺旋桨221配置在比本体100的第一部分110中的中心点PO更靠近第二侧端104侧。螺旋桨221以旋转面变成与X轴垂直(与Y轴平行)的方式来配置。

在俯视本体100时，螺旋桨221与螺旋桨211相对于穿过中心点PO且与X轴平行的直线，换言之，相对于将前端101与后端102连结的直线，配置在线对称的位置。进而，换言之，螺旋桨221与螺旋桨211配置在相对于本体100的浸水部的重心点大致对称的位置。此处，浸水部的重心点可以是浸水部整体的立体形状的重心点，也可以是浸水部的水平剖面的平面形状的重心点。另外，螺旋桨221的旋转面与螺旋桨211的旋转面相对于将螺旋桨221与螺旋桨211连结的直线平行。

马达222配置在螺旋桨221的后端102侧。马达222的旋转轴与螺旋桨221的轴连接。马达222经由电缆而与控制部30连接，通过动作控制部31的控制来驱动。所述螺旋桨221对应于本发明的“第二推进力产生部”。另外，通过所述螺旋桨221的转速及旋转方向来调整对于本体100的推进力。

盖子232是在使螺旋桨221的旋转面开口的状态下包围螺旋桨221的形状。盖子232也可以省略。通过包括盖子232，而抑制与螺旋桨221接触，安全性提升。另外，通过包括盖子232，也可以调整盖子232的形状来提升由螺旋桨221所产生的推进力。

另外，在本实施方式中，螺旋桨211、螺旋桨221包含两片桨叶，但桨叶的片数并不限定于此。另外，螺旋桨211与螺旋桨221也可以相对于将前端101与后端102连结的直线，不严格地配置在线对称的位置。在此情况下，只要对应于位置的偏离量来调整螺旋桨211与螺旋桨221的旋转控制即可。但是，通过将螺旋桨211与螺旋桨221配置在所述线对称的位置，旋转控制变得容易，在针对后述的任意的路径的航行控制方面有效。

控制部30包含实现图6中所示的动作控制部31与通信部32的硬件。控制部30为防水结构，安装在第二部分120。控制部30优选配置在将前端101与后端102连结的直线上。由此，本体100的左右的平衡的差变小，在针对后述的任意的路径的航行控制方面有效。

方位算出部33包含算出本体100的绝对方位的硬件。例如，方位算出部33可通过使用定位信号的方位算出装置、或使用地磁传感器的方位算出装置来实现。方位算出部33为防水结构，配置在本体100的上表面100T。作为更具体的位置，方位算出部33配置在本体100的第一部分110中的前端101的附近。只要不受推进力产生部21、推进力产生部22的影响，则方位算出部33的配置位置并不限定于所述位置。方位算出部33通过电缆而与控制部30连接。

如图2～图5所示，直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L为平板。直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L优选相互为相同的形状、相同的材质，且包含刚性高的材质。直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L的平板面相对于X轴(与移动方向平行的轴)平行。换言之，直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L相对于将螺旋桨221与螺旋桨211连结的直线垂直地配置。直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L配置在比本体100中的中心点PO更靠近后端102侧。另外，直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L也可以配置在沿着X轴的本体100的中央部等后端102侧。

直线前进龙骨411R配置在比将本体100的前端101与后端102连结的直线更靠近第一侧端103侧。更具体而言，直线前进龙骨411R在比所述直线更靠近第一侧端103侧，配置在与所述直线平行的第一部分110和第二部分120的间隙。

直线前进龙骨411L配置在比将本体100的前端101与后端102连结的直线更靠近第二侧端104侧。更具体而言，直线前进龙骨411L在比所述直线更靠近第二侧端104侧，配置在与所述直线平行的第一部分110和第二部分120的间隙。

直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L以相对于本体100可移动的方式安装。具体而言，作为第一形态，直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L被收容在本体100。另外，作为第二形态，直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L朝本体100的下侧突出。对所述第一形态与第二形态进行切换来利用直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L。

如图2～图5所示，制动龙骨412为平板。制动龙骨412的平板面相对于Y轴(与移动方向垂直的轴)平行。换言之，制动龙骨412相对于将螺旋桨221与螺旋桨211连结的直线平行地配置。制动龙骨412配置在比本体100中的中心点PO更靠近后端102侧。另外，制动龙骨412也可以配置在沿着X轴的本体100的中央部等后端102侧。

制动龙骨412配置在直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L之间。制动龙骨412优选以如下的方式以左右对称的形状来配置，所述方式是使比将前端101与后端102连结的直线更靠近直线前进龙骨411R侧的制动龙骨412的面积、与比将前端101与后端102连结的直线更靠近直线前进龙骨411L侧的制动龙骨412的面积相同。另外，制动龙骨412即便不在直线前进龙骨411R与直线前进龙骨411L之间，只要以左右对称的形状来配置也可。制动龙骨412包含刚性高的材质，例如为与直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L相同的材质。

制动龙骨412以相对于本体100可移动的方式安装。具体而言，作为第三形态，制动龙骨412的平板面抵接在本体100的下表面100B。另外，作为第四形态，制动龙骨412朝本体100的下侧突出。对所述第三形态与第四形态进行切换来利用制动龙骨412。另外，优选制动龙骨412为以与直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L相同的机构的方式收纳、突出于本体100。

具有此种结构的水上移动装置10可通过如图6所示的控制系统来进行航行控制。

如图6所示，在功能上，水上移动装置的控制系统1包括水上移动装置10与遥控器90。水上移动装置10包括：推进力产生部21、推进力产生部22，动作控制部31，通信部32，方位算出部33，直线前进龙骨411，制动龙骨412，以及龙骨驱动部421、龙骨驱动部422。遥控器90包括：遥控器控制部91、通信部92、棒式操作部931、以及按钮式操作部932。另外，虽然未图示，但水上移动装置10及遥控器90分别包括电源。各电源对水上移动装置10及遥控器90分别进行电力供给。

推进力产生部21包括所述螺旋桨211及马达212。推进力产生部22包括所述螺旋桨221及马达222。

通信部32与遥控器90的通信部92进行无线通信。通信部32接收来自通信部92的操作数据，并朝动作控制部31输出。方位算出部33如上所述，算出本体100的绝对方位，并朝动作控制部31输出。

动作控制部31根据从通信部32取得的操作数据与来自方位算出部33的本体100的方位，控制马达212、马达222及龙骨驱动部421、龙骨驱动部422的动作。马达212对应于所述控制，使螺旋桨211旋转，马达222对应于所述控制，使螺旋桨221旋转。龙骨驱动部421对应于所述控制，使直线前进龙骨411(所述直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L)变成第一形态或第二形态，龙骨驱动部422对应于所述控制，使制动龙骨412变成第三形态或第四形态。另外，所述航行控制的详细情况将后述，此处省略。

图7(A)是本发明的实施方式的遥控器的正面图，图7(B)是所述遥控器的侧面图。遥控器90包括框体900。棒式操作部931、及按钮式操作部932设置在框体900的表面。棒式操作部931可朝框体900的表面的全方位推倒。

遥控器控制部91将棒式操作部931的推倒方向作为水上移动装置10的移动方位来检测。例如，若朝图7(A)中所示的DR1的方向推倒，则检测基准方位(例如，北)作为水上移动装置10的移动方位。另外，若朝图7(A)中所示的DR2的方向推倒，则检测基准方位的相反方位(例如，南)作为水上移动装置10的移动方位。同样地，若朝图7(A)中所示的DR3的方向推倒，则检测基准方位的右手方位(例如，东)作为水上移动装置10的移动方位。若朝图7(A)中所示的DR4的方向推倒，则检测基准方位的左手方位(例如，西)作为水上移动装置10的移动方位。另外，在不需要绝对方位的情况下，DR1、DR2、DR3、DR4只要分别将本体100的前方、后方、右方向、左方向作为移动方位来检测即可。

另外，遥控器控制部91将棒式操作部931的推倒量作为水上移动装置10的移动速度来检测。遥控器控制部91生成包含移动方位、移动速度的操作数据。

通过使用此种棒式操作部931，使用者能够直观地进行操作，以使水上移动装置10在所期望的方位以所期望的速度移动。

另外，当以最短路径移动至所期望的位置时，在水上移动装置10已停止的状态下，对棒式操作部931进行操作，由此水上移动装置10以在大致点的位置上朝经指定的方向进行方向转换后直线前进的方式得到控制。另外，在推倒棒式操作部931来进行操作的状态下，调整推倒方向与推倒量，由此可使水上移动装置10以任意的转弯半径朝任意的方向正确地转弯。

按钮式操作部932例如如图7(A)所示为多个，分别被分配各种功能。遥控器控制部91通过检测已被按下的按钮式操作部932，而生成操作数据，所述操作数据包含被分配至所述按钮式操作部932的功能。

遥控器控制部91将已生成的操作数据输出至通信部92。通信部92通过无线通信而将操作数据发送至水上移动装置10的通信部32。

通过使用此种遥控器90，使用者可通过远程操作来进行控制，以使水上移动装置10以各种任意的移动路径行驶。

另外，在所述说明中，主要记载作为无人机的实施方式。但是，在作为载人机的实施方式中，使操作部附属于水上移动装置10，由此不需要水上移动装置10的通信部及遥控器90。在此情况下，在本体100设置有人进行搭乘的搭乘部，所述搭乘部具有操作部。搭乘部可以具有屋顶等，也可通过将本体100形成为人可搭乘的大小，而可将本体100的上表面100T用作搭乘部。而且，作为操作部，只要包括所述棒式操作部931及按钮式操作部932的至少一者即可，尤其通过包括棒式操作部931，可进行直观的操作。

继而，使用图8、图9、图10，对水上移动装置10以最短路径移动至所期望的位置时的各航行状态下的形状、航行控制进行更具体的说明。图8(A)是表示直线前进时的水上移动装置的外形的平面图，图8(B)是其后视图，图8(C)是其侧面图。图9(A)是表示左方向转换时的水上移动装置的外形的平面图，图9(B)是其后视图，图9(C)是其侧面图。图10(A)是表示直线前进时且减速时的水上移动装置的外形的平面图，图10(B)是其后视图，图10(C)是其侧面图。

(直线前进时)

如图8(A)、图8(B)、图8(C)所示，在直线前进时，水上移动装置10使直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L朝本体100的下侧突出。即，选择直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L的第一形态。

水上移动装置10使制动龙骨412的平板面抵接在本体100的下表面100B。即，选择制动龙骨412的第三形态。

水上移动装置10对马达212、马达222进行驱动控制，使螺旋桨211、螺旋桨221旋转。此时，螺旋桨211的旋转方向与螺旋桨221的旋转方向相同，螺旋桨211的旋转速度与螺旋桨221的旋转速度相同。

通过进行此种直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L及制动龙骨412的形态的选择，以及马达212、马达222及螺旋桨211、螺旋桨221的控制，水上移动装置10从前端101朝前方的方向直线前进。

此时，第二部分120朝第一部分110的后方侧突出。通过此结构，前端101与后端102的距离变得比第一侧端103与第二侧端104的距离长。因此，与来自前方的水的阻力相比，容易受到来自侧方的水的阻力，直线前进性进一步提升。

另外，以使所述第二部分120的移动动作与直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L的朝本体100的下侧的突出动作相关联为宜。由此，无需使它们分别进行动作，可使水上移动装置10迅速地变形成直线前进用的形状。

(方向转换时)

此处，对左方向转换时进行说明。如图9(A)、图9(B)、图9(C)所示，在左方向转换时，水上移动装置10使直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L收容在本体100的内部。即，选择直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L的第二形态。

水上移动装置10使制动龙骨412的平板面抵接在本体100的下表面100B。即，选择制动龙骨412的第三形态。如此，通过使制动龙骨412抵接在本体100的下表面100B，可减少方向转换时的水的阻力，可实现更正确的方向转换。

水上移动装置10对马达212进行驱动控制，使螺旋桨211旋转。水上移动装置10对马达222进行停止控制，使螺旋桨221停止。另外，在本实施方式的停止控制中也包含不对马达222进行通电的情况。

通过进行此种直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L及制动龙骨412的形态的选择，以及马达212、马达222及螺旋桨211、螺旋桨221的控制，水上移动装置10在开始控制的大致点的位置，从开始控制的方位起，仅以经指定的角度进行左方向转换。

此时，第二部分120被收容在第一部分110的凹部，本体100在俯视下变成圆形。通过此结构，本体100相对于水面的全方位，水的阻力变成相同，方向转换变得容易。由此，水上移动装置10可从开始方向转换控制的位置起几乎不朝前方移动，而进行左方向转换。

另外，也可以不使螺旋桨221停止，而将螺旋桨221控制成与螺旋桨211反向地旋转。由此，可不增加螺旋桨211的旋转速度，而提升左方向转换的速度。

(直线前进减速时)

如图10(A)、图10(B)、图10(C)所示，在直线前进减速时，水上移动装置10使直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L朝本体100的下侧突出。即，选择直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L的第一形态。

水上移动装置10使制动龙骨412朝本体100的下侧突出。即，选择制动龙骨412的第四形态。

水上移动装置10对马达212、马达222进行停止控制，使螺旋桨211、螺旋桨221停止。另外，在本实施方式的停止控制中也包含不对马达212、马达222进行通电的情况、或使螺旋桨211、螺旋桨221反向旋转的控制的情况。

通过进行此种直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L及制动龙骨412的形态的选择，以及马达212、马达222及螺旋桨211、螺旋桨221的控制，水上移动装置10一边直线前进一边减速。

此时，第二部分120朝第一部分110的后方侧突出。通过此结构，前端101与后端102的距离变得比第一侧端103与第二侧端104的距离长。因此，与来自前方的水的阻力相比，容易受到来自侧方的水的阻力，在减速时，可抑制本体100不必要地进行转弯。

另外，通过调整制动龙骨412的突出量，可调整减速的速度。

通过进行此种减速控制，可使水上移动装置10高精度地停止在所期望的位置。

而且，通过将所述直线前进、方向转换、减速加以组合，水上移动装置10能够以最短路径移动至所期望的位置。图11是表示本发明的实施方式的水上移动装置的移动路径的一例的平面图。在图11中，记载有设定移动路径与水上移动装置10的实际的移动路径。

如图11所示，在设定移动路径中，在从位置A至位置B为止的距离LL1的区间内，使水上移动装置直线前进，在位置B处，使水上移动装置朝左方向转换90[°]。继而，在从位置B至位置C为止的距离LL2的区间内，使水上移动装置直线前进，在位置C处，使水上移动装置朝右方向转换φ[°]。

相对于此，通过包括所述结构及控制，如图11所示，水上移动装置10在从位置A至位置B为止的距离LL1的区间内直线前进，在即将到达位置B之前减速，并在位置B处停止，然后朝左方向转换90[°]。此时，在位置B处，不朝与位置A侧相反侧的方向移动(跑过头)，而在位置B处朝左方向开始移动。

继而，水上移动装置10在从位置B至位置C为止的距离LL2的区间内直线前进，进行未图示的减速控制而在位置C处停止，然后朝右方向转换φ[°]。此时，在位置C处，不朝与位置B侧相反侧的方向移动(跑过头)，而在位置C处开始朝左方向的方向转换，在φ[°]的方向转换后开始移动。

如此，水上移动装置10即便将直线前进距离、方向转换角度等与移动路径相关的参数设定成任意的所期望值，也可以沿着所述移动路径正确地移动。

继而，对水上移动装置10以任意的转弯半径朝任意的方向转弯时的形状、航行控制进行说明。

在转弯时，水上移动装置10使直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L收容在本体100的内部。即，选择直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L的第二形态。

水上移动装置10使制动龙骨412的平板面抵接在本体100的下表面100B。即，选择制动龙骨412的第三形态。

水上移动装置10对马达212、马达222进行驱动控制，使螺旋桨211、螺旋桨221旋转。此时，螺旋桨211的旋转方向与螺旋桨221的旋转方向相同，螺旋桨211的旋转速度与螺旋桨221的旋转速度不同。此处，通过调整旋转速度，可调整转弯方向与转弯半径。

通过进行此种直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L及制动龙骨412的形态的选择，以及马达212、马达222及螺旋桨211、螺旋桨221的控制，水上移动装置10以任意的转弯半径从前端101朝前方的任意的方向转弯。

此时，第二部分120被收容在第一部分110的凹部，本体100在俯视下变成圆形。通过此结构，本体100相对于水面的全方位，水的阻力变成相同，转弯变得容易。由此，水上移动装置10能够以任意的转弯半径朝任意的方向正确地转弯。

继而，参照图对本发明的第二实施方式的水上移动装置进行说明。图12(A)是表示本发明的第二实施方式的水上移动装置的转弯或方向转换时的外形的侧面图，图12(B)是表示本发明的第二实施方式的水上移动装置的直线前进时的外形的侧面图。

相对于第一实施方式的水上移动装置10，第二实施方式的水上移动装置10A在直线前进龙骨的形状方面不同。水上移动装置10A的其他结构与水上移动装置10相同，省略相同的部位的说明。

直线前进龙骨411LA的长度与本体100的直径大致相同。另外，虽然未图示，但与第一实施方式中所示的直线前进龙骨411R、直线前进龙骨411L的关系同样地，存在与直线前进龙骨411LA成对的直线前进龙骨，所述直线前进龙骨包含与直线前进龙骨411LA相同的形状、相同的材质。

即便是此种结构，水上移动装置10A也可以与水上移动装置10同样地，沿着最短路径或任意的移动路径正确地移动至所期望的位置。

另外，在所述各实施方式中，表示了将螺旋桨用作推力产生部的形态。但是，只要是沿着将本体的前端与后端连结的直线方向(沿着X轴的方向)产生推进本体的力，且未配置在水中者，便可用作本实施方式的推力产生部。

另外，在所述各实施方式中，表示了配置两个推力产生部的形态，但也可以进一步辅助地追加推力产生部。

另外，在所述各实施方式中，表示了将直线前进龙骨的个数设为两个，将制动龙骨的个数设为一个的形态。但是，直线前进龙骨的个数、制动龙骨的个数并不限定于此，可适宜设定个数及配置。

另外，在所述各实施方式中，表示了仅在水上移动的水上移动装置。但是，也可以安装水中探知用的超声波传感器。所述水上移动装置在水中不包括螺旋。因此，超声波传感器不探测螺旋的泡等，超声波传感器可确实地探知鱼、鱼群、或海底等的所期望的探知对象。另外，由于不会惊吓到鱼或鱼群，因此可接近鱼或鱼群的正上方来进行超声波探知，而可提升鱼或鱼群的探知精度。

另外，水上移动装置可设定任意的移动路径，因此能够以最短距离从当前位置移动至所期望的位置为止。超声波传感器可正确且迅速地进行所期望的位置上的探知。另外，水上移动装置可沿着所期望的探知路径正确地移动，因此超声波传感器可在探知路径上的所期望的位置正确地进行探知。

另外，水上移动装置如上所述不会跑过头，因此可一边以规定间隔配置多个水上移动装置，一边组成队列进行移动。此时，由于不会跑过头，因此即便使多个水上移动装置同时进行转弯或方向转换，多个水上移动装置的相对于绝对方位的位置关系也难以崩溃。而且，如所述那样多个水上移动装置可一边保持各自的位置关系一边移动，由此可将由多个水上移动装置的各个所获得的点上的探知结果合成，而实现面上的探知结果。

附图标号说明

1：水上移动装置的控制系统

10、10A：水上移动装置

30：控制部

31：动作控制部

32：通信部

33：方位算出部

90：遥控器

91：遥控器控制部

92：通信部

100：本体

100B：下表面

100T：上表面

101：前端

102：后端

103：第一侧端

104：第二侧端

110：第一部分

120：第二部分

211、221：螺旋桨

212、222：马达

231、232：盖子

411、411L、411R、411LA：直线前进龙骨

412：制动龙骨

421、422：龙骨驱动部

900：框体

931：棒式操作部

932：按钮式操作部

PO：中心点

WS：水面

Claims (10)

1.一种水上移动装置，其特征在于，包括：

本体，浮在水面，浸水部的水平剖面的形状具有圆形、或五角以上的正多角形的形状；

第一推进力产生部及第二推进力产生部，在所述本体的上表面侧，配置在相对于所述浸水部的重心点大致对称的位置；以及

控制部，

所述控制部通过使所述第一推进力产生部与所述第二推进力产生部的一者产生推进力，使另一者停止或朝相反方向产生推进力，在所述本体已停止的状态下进行方向转换，所述方向转换是大致点的位置上的所述本体的旋转运动，所述大致点以穿过所述本体的重心的垂直线作为轴，

所述控制部通过使所述第一推进力产生部与所述第二推进力产生部两者朝相同的方向产生相同的大小的推进力，使所述本体直线前进，

或者，所述控制部通过使所述第一推进力产生部与所述第二推进力产生部朝相同的方向产生不同的大小的推进力，在所述本体正在移动的状态下进行转弯，所述转弯是所述重心的轨迹变成曲线的运动。

2.根据权利要求1所述的水上移动装置，其特征在于，包括直线前进龙骨，所述直线前进龙骨相对于将所述第一推进力产生部与所述第二推进力产生部连结的直线垂直地配置，

所述直线前进龙骨由所述控制部控制，且

能够进行被收容在所述本体的内部的第一形态与朝所述本体的下侧突出的第二形态的切换。

3.根据权利要求2所述的水上移动装置，其特征在于，在所述本体的转弯或方向转换时为所述第一形态，且

在所述本体的直线前进时为所述第二形态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的水上移动装置，其特征在于，包括制动龙骨，所述制动龙骨相对于将所述第一推进力产生部与所述第二推进力产生部连结的直线平行地配置，

所述制动龙骨由所述控制部控制，且

能够进行被收容在所述本体的内部或平板面抵接在所述本体的第三形态、与朝所述本体的下侧突出的第四形态的切换。

5.根据权利要求4所述的水上移动装置，其特征在于，在所述本体的减速时以外为所述第三形态，且

在所述本体的减速时为所述第四形态。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的水上移动装置，其特征在于，所述本体包含独立气泡体。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的水上移动装置，其特征在于，所述第一推进力产生部及所述第二推进力产生部是具有相对于将所述第一推进力产生部与所述第二推进力产生部连结的直线平行的旋转面的螺旋桨，且

所述控制部控制所述螺旋桨的转速及旋转方向来作为所述推进力。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的水上移动装置，其特征在于，所述本体具有第一部分及第二部分，所述第一部分包括所述第一推进力产生部与所述第二推进力产生部、所述第二部分配置在所述第一部分的后端侧的区域，

在所述本体的直线前进时，所述第二部分配置在从所述第一部分的后端朝外部突出的位置，且

在所述本体的转弯时或方向转换时，所述第二部分被收容在所述第一部分的凹部。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的水上移动装置，其特征在于，包括：

操作部，受理对于所述本体的移动方向的操作；以及

搭乘部，具有所述操作部，且人进行搭乘；且

所述控制部对应于来自所述搭乘部的所述操作部的操作，进行所述第一推进力产生部及所述第二推进力产生部的控制。

10.一种水上移动装置的控制系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1至8中任一项所述的水上移动装置；以及

遥控器，具有受理对于所述本体的移动方向的操作的操作部，所述遥控器相对于所述水上移动装置为由不同的部分构成；且

所述控制部对应于来自所述遥控器的操作，进行所述第一推进力产生部及所述第二推进力产生部的控制。