CN112606971A - 一种可自动收放的无人艇载传感器搭载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型的可自动收放的无人艇载传感器搭载装置，主要由电动伸缩杆、舵机、角度编码器、传感器捆绑带、连接管以及连接锁扣组成。该装置通过控制舵机的旋转以及电动伸缩杆的伸缩，对传感器进行自动下放与回收。传感器工作时刻，该装置通过舵机的旋转将水质传感器下放至水中进行水质检测任务；传感器非工作时刻，该装置可以通过舵机的旋转将水质传感器抬离水面进行回收。该装置还配有电动伸缩杆，传感器回收完毕后控制电动伸缩杆伸长进入传感器所捆绑的连接管内，对装置进行固定。本发明解决了传统艇载传感器搭载方式不能收放的弊端，能够对传感器进行自动收放，既能保证传感器测试数据的实时性，又能对传感器进行收回保护。

Description

一种可自动收放的无人艇载传感器搭载装置

技术领域

本发明涉及一种无人艇载传感器搭载装置，尤其涉及一种可自动收放的无人艇载传感器搭载装置，属于船舶工程领域。

背景技术

传统的水质检测方法主要包括人工监测及自动水质检测站点监测，但是无论前者后者都是需要借助水质传感器进行监测的。水质传感器大多都是固定在检测基站，不能进行任意移动和收放。

随着船舶智能化的发展，人们开始借助于无人艇进行实时水质检测，因此出现了拖曳式和水箱式两种艇载式传感器搭载装置。拖曳式是将水质传感器直接搭载在船体下方。水箱式是在船体上安装一个水箱，将传感器放置在水箱内，通过水泵对水箱里的水进行抽换。前者的搭载方式容易与水下环境发生碰撞，甚至缠绕上水草等生物，对传感器造成损害，从而影响到无人艇的航行性能。后者的搭载方式虽然保护了传感器免于损坏，但此方式对监测数据的时效性造成了很大的影响，由于抽换水样产生的残留也会对水质检测结果产生干扰。因此，有必要设计一种可自动收放的无人艇载传感器搭载装置，能够根据是否在执行检测任务的状态，自动地对传感器进行下放和回收，在保证无人艇正常航行性能的同时，也能实时反映检测结果。

发明内容

有鉴于此，针对上述传统艇载传感器统搭载方式存在的不足，本发明设计了一种新型的可自动收放的无人艇载传感器搭载装置，为艇载式传感器搭载装置的研制提供了新的思路和途径。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，可以根据该装置所接收指令状态(下放指令或回收指令)，对传感器进行自动下放与回收，既不会像传统拖曳搭载方式那样，在传感器无检测任务时，传感器也处在水中，对传感器造成一些不必要损坏的问题，又不会像传统水箱搭载方式那样影响测试数据的时效性。本发明分为两种工作状态来解决传统艇载水质传感器搭载装置的弊端，又保留了传统方式的优点。传感器工作状态时，该装置可以自动将水质传感器下放至水中进行水质检测任务，能够保证数据的时效性；传感器非工作状态时，该装置可以将水质传感器收回并抬离水面，这样既不会影响无人艇的航行性能，也不会因水下障碍物对水质传感器造成损害。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种可自动收放的无人艇载传感器搭载装置，包括：电动伸缩杆、舵机、角度编码器、传感器捆绑带、连接管以及连接锁扣。另外：电动伸缩杆电缆、水质传感器电缆、水质传感器。电动伸缩杆和舵机上方的连接管都焊接有连接锁扣，用于将该装置安装在无人艇上，主要使用螺丝钉将连接锁扣固定在所搭载船艇的支架上。连接管使用轻质铝合金材料制作并内部镂空，分为上下两部分，并通过舵机将上下两部分进行组合连接，舵机上也安装有角度编码器，对舵机的旋转角度进行测量，最后通过传感器捆绑带将水质传感器固定于下方连接管上。

水质传感器非工作状态时，舵机顺时针旋转，带动下方连接管顺时针旋转，继而使水质传感器抬离水面，当角度编码器测量旋转角为90度时停止旋转，电动伸缩杆伸长进入连接管内，从而固定装置，对传感器起到保护作用。水质传感器工作状态时，电动伸缩杆会进行收缩恢复原始长度，此时舵机逆时针旋转，带动下方连接管逆时针旋转，使水质传感器进入水中，当角度编码器测量旋转角为90度时停止旋转，水质传感器开启检测任务。

本发明中，可自动收放的无人艇载传感器搭载装置能够根据是否执行水质检测的任务的状态，进行水质传感器的自动下放与回收，同时该装置安装简单，使用便捷，满足水质检测的实时性、准确性需求，解决了传统方式存在的弊端，又保留了传统方式的优点。

附图说明

图1为本发明可自动收放的无人艇载传感器搭载装置的传感器下放完毕状态示意图；

图2为本发明可自动收放的无人艇载传感器搭载装置的传感器回收完毕状态示意图。

附图标记说明如下：

1.连接锁扣；2.电动伸缩杆电缆；3.电动伸缩杆；4.水质传感器电缆；5.水质传感器；6.舵机；7.角度编码器；8.传感器捆绑带；9.连接管。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例，对本发明中具体细节部分进行详细阐述。此外，所述的实施只是本发明的一个实例，并不是全部实例。

本发明公开了一种可自动收放的无人艇载传感器搭载装置。该装置可以根据该装置所接收的指令状态(下放指令或回收指令)，对传感器进行自动下放和回收。在水质传感器需要工作时，该装置可以将水质传感器自动下放至水中进行相应任务，满足测试数据时效；在水质传感器无需工作时，该装置可以自动将水质传感器抬离水面，对水质传感器起到保护作用，同时不会对所搭载的艇体的航行性能造成影响，解决了传统拖曳搭载方式的弊端。

如图1所示，一种可自动收放的无人艇载传感器搭载装置，主要包括电动伸缩杆3、舵机6、角度编码器7、捆绑带8以及连接管9，舵机6和电动伸缩杆3上面都焊接了一个与艇体连接固定的连接锁扣1，本装置根据不同艇体类型安装于艇体中部。电动伸缩杆电缆2和水质传感器电缆4为二者供电所用，舵机8用于下放和回收传感器，角度编码器9用于监测舵机旋转角度，捆绑带8用于将传感器5固定在连接管9上，连接管9主要起到承托传感器5，水质传感器回收时让电动伸缩杆3伸长进入连接管9内，起到固定的作用。下面对该装置下放和回收水质传感器的操作流程分别进行介绍。

(1)可自动收放的无人艇载传感器搭载装置下放水质传感器

图1为可自动收放的无人艇载传感器搭载装置对水质传感器自动下放完毕后的状态示意图，当水质传感器需要被下放至水中执行水质检测任务时，装置收到下放传感器的指令时，该装置控制电动伸缩杆3收缩，收缩完成后，开始控制其舵机6向下旋转，同时角度编码器7开始实时监测舵机6的旋转角度，当舵机6旋转至负90度时，停止其旋转，此时水质传感器5被成功下放至水中，至此，传感器自动下放操作完成。

(2)可自动收放的无人艇载传感器搭载装置回收水质传感器

图2为可自动收放的无人艇载传感器搭载装置对水质传感器自动回收完毕后的状态示意图，当水质传感器无需执行水质检测任务时，需要航行回岸边基站时，装置收到回收传感器的指令时，水质传感器5停止工作，然后控制舵机6向上旋转90度抬离水面，同时角度编码器7开始实时监测舵机6的旋转角度，当舵机6旋转至正90度时，停止其旋转，此时电动伸缩杆3开始向外伸长，伸入连接管9内，锁闭装置，至此，传感器自动回收操作完成。

以上所述，为本发明的具体实施方式，本发明公开了一种可自动收放的无人艇载传感器搭载装置。区别于传统搭载方法，此装置可以根据控制中心发出的指令完成对水质传感器的自动下放和回收操作。在无人艇不执行水质检测的任务时，可以将传感器收起并抬离水面，不影响无人艇的航行性能并且也不会因水下障碍物对水质传感器造成损害。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是便于读者理解，附图中的模块或流程不一定是实施本发明所必须的。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (1)

1.一种可自动收放的无人艇载传感器搭载装置，主要包括电动伸缩杆、舵机、角度编码器、传感器捆绑带、连接管以及连接锁扣；

其特征在于，所述电动伸缩杆上部焊接有连接锁扣，该连接锁扣固定在船艇中部，将电动伸缩杆连接固定于船艇上；

所述的连接锁扣分为上下两部分组成，通过螺丝将上下两部分进行锁紧固定在船艇上；

所述连接管由上下两个连接管组成，上下两个连接管通过舵机进行连接，传感器通过捆绑带将其捆绑固定在下方连接管，上方连接管焊接有连接锁扣，将此结构连接固定于船艇上；

所述舵机，通过上述机械连接，舵机旋转带动下方连接管旋转，继而使传感器抬离水面或伸入水中；

所述角度编码器与舵机搭配使用，安装在舵机上，对舵机的旋转角度进行测量。

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