CN112623129A - 一种基于gps定位的水文遥控动力船 - Google Patents

Abstract

一种基于GPS定位的水文遥控动力船，包括矩形箱体，矩形箱体内有驱动装置，矩形箱体左右两侧有圆筒，圆筒内壁有第一圆柱形盒体，第一圆柱形盒体内有第一控制模块、第一电源模块和第一信号接收模块，圆筒外侧面有螺旋叶片，矩形箱体内有第二控制模块、第二电源模块和第二信号接收模块，矩形箱体前后两侧有GPS模块和检测模块，装置通过外部遥控器控制。本装置不仅能够在水面上进行作业，而且可以自动下潜和上浮在水域的不同深度，当装置对某一区域探测完毕后，可将动力部件和一些需要清理或整修的部件进行快速更换，同时装置不仅能够在水中自动转向行驶，还能及时调整装置在水平方向的宽度，便于装置在不同水域的不同地形处穿梭。

Description

一种基于GPS定位的水文遥控动力船

技术领域

本发明属于遥控动力船技术领域，具体地说是一种基于GPS定位的水文遥控动力船。

背景技术

随着社会经济的发展，环境问题日益突出，我国拥有大量的湖泊、河流和广阔的海域，其中很多水域都面临着严峻的环境问题，随着移动通信和智能控制技术的不断发展，目前水文资源调查可采用遥控测量船来实时测量河流湖泊相应信息，然而现有的水文遥控船大多功能单一，只能在水面进行测量无法上浮下潜，难以自动实现对不同深度水域的测量工作，而且装置大多为一体化结构，很难将测量回收的装置进行快速拆装维修重新投入使用，而且装置结构笨重转向困难，难以在进行水文测量时通过及时调整运动状态来规避障碍物，因此需要设计一种基于GPS定位的水文遥控动力船来解决现有的问题。

发明内容

本发明提供一种基于GPS定位的水文遥控动力船，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于GPS定位的水文遥控动力船，包括矩形箱体，矩形箱体内部靠近前侧处固定安装第一竖板，第一竖板后方固定安装第二竖板，第一竖板和第二竖板均与矩形箱体密封连接，第一竖板和第二竖板侧面均穿过两根左右对称的横轴，横轴与第一竖板和第二竖板均转动连接，横轴位于第一竖板与第二竖板之间的部分固定套装第一齿轮，矩形箱体内部后方设置驱动装置，驱动装置能控制两根横轴转动同时还能调节两根横轴的转速快慢，矩形箱体左右侧面对应第一齿轮处均开设第一通孔，第一通孔内均轴承连接第二齿轮，第二齿轮与同侧的第一齿轮啮合，矩形箱体左右两侧对称设置圆筒，圆筒内壁中部设置第一圆柱形盒体，第一圆柱形盒体内固定安装第一控制模块、第一电源模块和第一信号接收模块，第一圆柱形盒体前后侧面均密封可拆卸连接第二圆柱形盒体，第二圆柱形盒体与对应的圆筒转动连接，第二圆柱形盒体外端面均开设第二通孔，第二通孔内均安装电磁阀，第二圆柱形盒体内密封连接活塞，活塞内端面与对应的第二圆柱形盒体内底面之间固定安装第二电动伸缩杆，第二圆柱形盒体内底面开设多个第一气孔，第一圆柱形盒体底面对应第一气孔处均开设第二气孔，圆筒外侧面均开设环形槽，环形槽内均固定安装齿圈，第二齿轮与对应的齿圈啮合，圆筒与第二圆柱形盒体之间安装锁止结构，锁止结构能防止第二圆柱形盒体沿圆筒轴线方向移动的同时确保圆筒相对第二圆柱形盒体能够转动，圆筒外侧面固定安装螺旋叶片，圆筒前后两端均套装开口朝向矩形箱体的U形抱箍，圆筒与U形抱箍转动连接，U形抱箍端部与矩形箱体可拆卸连接，矩形箱体内部固定安装第二控制模块、第二电源模块和第二信号接收模块，矩形箱体前后两侧分别固定安装GPS模块和检测模块，装置通过外部遥控器控制，遥控器与第一信号接收模块和第二信号接收模块相连，第一信号接收模块与第一控制模块相连，第二信号接收模块与第二控制模块和GPS模块相连，第一控制模块与电磁阀、第二电动伸缩杆和第一电源模块相连，第二控制模块与第二电源模块和驱动装置相连。

如上所述的一种基于GPS定位的水文遥控动力船，所述的驱动装置包括电机，矩形箱体内设置电机，电机通过安装板与矩形箱体固定连接，电机的输出轴上固定套装锥体，横轴后端均套装滚轮，滚轮的轴线可偏离横轴的轴线，锥体夹在两个滚轮之间，锥体侧面与滚轮接触配合，横轴前端均转动安装第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的固定端与矩形箱体内壁固定连接，第一竖板和第二竖板靠近第一齿轮的侧面对应横轴处均固定安装密封圈，密封圈内侧面与横轴侧面密封接触配合，第二控制模块与电机和第一电动伸缩杆相连。

如上所述的一种基于GPS定位的水文遥控动力船，所述的滚轮包括轮毂，轮毂外侧面套装轮胎，轮胎为橡胶材质，横轴侧面均匀铰接多根第三弹性伸缩杆，第三弹性伸缩杆的活动端与对应的轮毂内侧面铰接，第三弹性伸缩杆两端的铰接轴均与横轴平行。

如上所述的一种基于GPS定位的水文遥控动力船，所述的矩形箱体左右侧面均固定安装弧形板，弧形板的弧面与对应的圆筒弧面一致。

如上所述的一种基于GPS定位的水文遥控动力船，所述的锁止结构包括第三通孔，圆筒外侧面前后两端沿圆周方向均匀开设多个第三通孔，第三通孔内均开设螺纹，第二圆柱形盒体侧面对应第三通孔处均开设环形半圆槽，第三通孔内设置第三伸缩杆，第三伸缩杆的固定部与第三通孔螺纹连接，第三伸缩杆的固定部内端面安装滚珠，滚珠与环形半圆槽配合，第三伸缩杆的活动部外端面固定安装外端面开设盲孔的圆柱体，圆柱体外端面位于第三通孔内，圆柱体与第三通孔转动连接。

本发明的优点是：本装置工作时，使用者将装置放置在需要进行检测的水域，通过遥控器将信号发射至第二信号接收模块，然后通过第二控制模块控制驱动装置工作，驱动装置带动两根横轴转动，横轴侧面的第一齿轮转动带动对应的第二齿轮转动，第二齿轮转动带动对应的齿圈转动，齿圈带动对应的圆筒转动，圆筒内的第一圆柱形盒体和第二圆柱形盒体相对矩形箱体不发生转动，当两根横轴的转速相同时，装置能够平直移动，当两根横轴的转速不同时，转速较慢的横轴所在的一侧的螺旋叶片的转速也较慢，装置的移动轨迹能够向该侧偏移，当需要装置下潜时，打开电磁阀，控制全部的第二电动伸缩杆缩短，对应的活塞向第一圆柱形盒体一侧移动，活塞内端面与第二圆柱形盒体之间的空气被压缩的同时通过第一气孔和第二气孔进入第一圆柱形盒体内，活塞外端面与第二圆柱形盒体形成的空腔内气压减小，外界的水流通过第二通孔进入第二圆柱形盒体内，由于装置内灌水导致密度增大，当装置的密度大于水的密度时，装置能够下潜，反之装置能够上浮，当仅控制装置前侧或后侧的两根第二电动伸缩杆缩短时，前侧或后侧的两个第二圆柱形盒体内进水，装置的头部或尾部向下偏转，装置能够斜向上或斜向下移动，当仅控制左侧或右侧的两根第二电动伸缩杆缩短时，左侧或右侧的两个第二圆柱形盒体进水，装置进水一侧的密度增大从而偏移至矩形箱体下方，装置另一侧密度较小偏移至矩形箱体上方，装置在水平方向上的宽度减小，能够顺利通过一些狭窄的障碍物，从而便于装置能够通过监测模块对不同水域进行监测；本发明结构巧妙且功能多样，装置不仅能够在水面上进行作业，而且可以自动下潜和上浮在水域的不同深度，大大提高了水文监测的可靠性，装置的一部分部件为可拆卸结构，当装置对某一区域探测完毕后，可将动力部件和一些需要清理或整修的部件进行快速更换，不仅提高了装置的工作效率，还能延长装置部件的使用寿命，同时装置不仅能够在水中自动转向行驶，还能及时调整装置在水平方向的宽度，便于装置在不同水域的不同地形处穿梭。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明的结构示意图；图2是潜水部的剖视图；图3是图1沿A-A线的剖视图的放大图；图4是图1的B向视图的放大图；图5是图2的Ⅰ部的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

一种基于GPS定位的水文遥控动力船，如图所示，包括矩形箱体1，矩形箱体1内部靠近前侧处固定安装第一竖板2，第一竖板2后方固定安装第二竖板3，第一竖板2和第二竖板3均与矩形箱体1密封连接，第一竖板2和第二竖板3侧面均穿过两根左右对称的横轴4，横轴4与第一竖板2和第二竖板3均转动连接，横轴4位于第一竖板2与第二竖板3之间的部分固定套装第一齿轮6，矩形箱体1内部后方设置驱动装置，驱动装置能控制两根横轴4转动同时还能调节两根横轴4的转速快慢，矩形箱体1左右侧面对应第一齿轮6处均开设第一通孔7，第一通孔7内均轴承连接第二齿轮8，第二齿轮8与同侧的第一齿轮6啮合，矩形箱体1左右两侧对称设置圆筒9，圆筒9内壁中部设置第一圆柱形盒体10，第一圆柱形盒体10内固定安装第一控制模块11、第一电源模块12和第一信号接收模块39，第一圆柱形盒体10前后侧面均密封可拆卸连接第二圆柱形盒体13，第二圆柱形盒体13与对应的圆筒9转动连接，第二圆柱形盒体13外端面均开设第二通孔14，第二通孔14内均安装电磁阀15，第二圆柱形盒体13内密封连接活塞16，活塞16内端面与对应的第二圆柱形盒体13内底面之间固定安装第二电动伸缩杆17，第二圆柱形盒体13内底面开设多个第一气孔18，第一圆柱形盒体10底面对应第一气孔18处均开设第二气孔19，圆筒9外侧面均开设环形槽20，环形槽20内均固定安装齿圈21，第二齿轮8与对应的齿圈21啮合，圆筒9与第二圆柱形盒体13之间安装锁止结构，锁止结构能防止第二圆柱形盒体13沿圆筒9轴线方向移动的同时确保圆筒9相对第二圆柱形盒体1能够转动，圆筒9外侧面固定安装螺旋叶片27，圆筒9前后两端均套装开口朝向矩形箱体1的U形抱箍28，圆筒9与U形抱箍28转动连接，U形抱箍28端部与矩形箱体1可拆卸连接，矩形箱体1内部固定安装第二控制模块37、第二电源模块40和第二信号接收模块41，矩形箱体1前后两侧分别固定安装GPS模块38和检测模块42，装置通过外部遥控器控制，遥控器与第一信号接收模块39和第二信号接收模块41相连，第一信号接收模块39与第一控制模块11相连，第二信号接收模块41与第二控制模块37和GPS模块41相连，第一控制模块11与电磁阀15、第二电动伸缩杆17和第一电源模块12相连，第二控制模块37与第二电源模块40和驱动装置相连。本装置工作时，使用者将装置放置在需要进行检测的水域，通过遥控器将信号发射至第二信号接收模块41，然后通过第二控制模块37控制驱动装置工作，驱动装置带动两根横轴4转动，横轴4侧面的第一齿轮6转动带动对应的第二齿轮8转动，第二齿轮8转动带动对应的齿圈21转动，齿圈21带动对应的圆筒9转动，圆筒9内的第一圆柱形盒体10和第二圆柱形盒体13相对矩形箱体1不发生转动，当两根横轴4的转速相同时，装置能够平直移动，当两根横轴4的转速不同时，转速较慢的横轴4所在的一侧的螺旋叶片27的转速也较慢，装置的移动轨迹能够向该侧偏移，当需要装置下潜时，打开电磁阀15，控制全部的第二电动伸缩杆17缩短，对应的活塞16向第一圆柱形盒体10一侧移动，活塞16内端面与第二圆柱形盒体13之间的空气被压缩的同时通过第一气孔18和第二气孔19进入第一圆柱形盒体10内，活塞16外端面与第二圆柱形盒体13形成的空腔内气压减小，外界的水流通过第二通孔14进入第二圆柱形盒体13内，由于装置内灌水导致密度增大，当装置的密度大于水的密度时，装置能够下潜，反之装置能够上浮，当仅控制装置前侧或后侧的两根第二电动伸缩杆17缩短时，前侧或后侧的两个第二圆柱形盒体13内进水，装置的头部或尾部向下偏转，装置能够斜向上或斜向下移动，当仅控制左侧或右侧的两根第二电动伸缩杆17缩短时，左侧或右侧的两个第二圆柱形盒体13进水，装置进水一侧的密度增大从而偏移至矩形箱体1下方，装置另一侧密度较小偏移至矩形箱体1上方，装置在水平方向上的宽度减小，能够顺利通过一些狭窄的障碍物，从而便于装置能够通过监测模块42对不同水域进行监测；本发明结构巧妙且功能多样，装置不仅能够在水面上进行作业，而且可以自动下潜和上浮在水域的不同深度，大大提高了水文监测的可靠性，装置的一部分部件为可拆卸结构，当装置对某一区域探测完毕后，可将动力部件和一些需要清理或整修的部件进行快速更换，不仅提高了装置的工作效率，还能延长装置部件的使用寿命，同时装置不仅能够在水中自动转向行驶，还能及时调整装置在水平方向的宽度，便于装置在不同水域的不同地形处穿梭。

具体而言，如图所示，本实施例所述的驱动装置包括电机29，矩形箱体1内设置电机29，电机29通过安装板30与矩形箱体1固定连接，电机29的输出轴上固定套装锥体31，横轴4后端均套装滚轮32，滚轮32的轴线可偏离横轴4的轴线，锥体31夹在两个滚轮32之间，锥体31侧面与滚轮32接触配合，横轴4前端均转动安装第一电动伸缩杆5，第一电动伸缩杆5的固定端与矩形箱体1内壁固定连接，第一竖板2和第二竖板3靠近第一齿轮6的侧面对应横轴4处均固定安装密封圈43，密封圈43内侧面与横轴4侧面密封接触配合，第二控制模块37与电机29和第一电动伸缩杆5相连。当启动电机29时，电机29转动带动锥体31转动，锥体31转动使两个滚轮32有相同的转动方向，且当两个滚轮32的位置关于锥体31左右对称时，两个滚轮32转动速度相同，通过齿轮传动两个螺旋叶片27的转速相同，装置能够在水里平直移动，通过控制其中一根第一电动伸缩杆5伸长，该第一电动伸缩杆5所在的横轴4推动对应的滚轮32向电机29一侧移动，该滚轮32的轴线逐渐远离锥体31，且两个滚轮32始终与锥体31侧面接触配合，当电机29转动时，由于锥体31侧面越靠近电机29的位置线速度越大，因此靠近电机29的滚轮32转动速度更快，通过齿轮传动该滚轮32所在的一侧的螺旋叶片27转速更快，使装置移动时能够朝螺旋叶片27转速更慢的一侧偏移，从而实现控制装置转向的目的。

具体的，如图４所示，本实施例所述的滚轮32包括轮毂33，轮毂33外侧面套装轮胎34，轮胎34为橡胶材质，横轴4侧面均匀铰接多根第三弹性伸缩杆35，第三弹性伸缩杆35的活动端与对应的轮毂3内侧面铰接，第三弹性伸缩杆35两端的铰接轴均与横轴4平行。当第一电动伸缩杆5伸长时，对应的横轴4带动其端部的滚轮32向电机29一侧移动，由于横轴4轴线与锥体31的轴线之间的距离始终不变，因此滚轮32在向电机29一侧移动的同时被锥体31挤压，靠近锥体31的第三弹性伸缩杆35受压缩短，远离锥体31的第三弹性伸缩杆35受拉伸长，轮毂33和轮胎34的轴线位置向远离锥体31的一侧偏移。

进一步的，如图所示，本实施例所述的矩形箱体1左右侧面均固定安装弧形板36，弧形板36的弧面与对应的圆筒9弧面一致。当装置在水里移动时，通过弧形板36的阻挡作用，能够防止水草等杂质进入第二齿轮8与齿圈21啮合处，确保装置能够正常稳定工作。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的锁止结构包括第三通孔22，圆筒9外侧面前后两端沿圆周方向均匀开设多个第三通孔22，第三通孔22内均开设螺纹，第二圆柱形盒体13侧面对应第三通孔22处均开设环形半圆槽23，第三通孔22内设置第三伸缩杆24，第三伸缩杆24的固定部与第三通孔22螺纹连接，第三伸缩杆24的固定部内端面安装滚珠25，滚珠25与环形半圆槽23配合，第三伸缩杆24的活动部外端面固定安装外端面开设盲孔的圆柱体26，圆柱体26外端面位于第三通孔22内，圆柱体26与第三通孔22转动连接。当使用者需要将第二圆柱形盒体13和第一圆柱形盒体10从圆筒9上拆下时，通过工具拧动圆柱体26，第三伸缩杆24侧面设置有螺纹的部分可与第三通孔22螺纹配合，第三伸缩杆24和滚珠25向远离第二圆柱形盒体13的一侧移动，当滚珠25完全脱离环形半圆槽23时，第二圆柱形盒体13和第一圆柱形盒体10可从圆筒9内拆下，便于使用者快速检修更换，当装置在移动工作时，通过齿轮传动圆筒9可相对矩形箱体1转动，由于锁止结构没有限制第二圆柱形盒体13与圆筒9的运动状态，因此第二圆柱形盒体13和第一圆柱形盒体10可相对矩形箱体1不发生转动，减小装置的转动惯量，确保装置运动过程的稳定性和灵活性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于GPS定位的水文遥控动力船，其特征在于：包括矩形箱体（1），矩形箱体（1）内部靠近前侧处固定安装第一竖板（2），第一竖板（2）后方固定安装第二竖板（3），第一竖板（2）和第二竖板（3）均与矩形箱体（1）密封连接，第一竖板（2）和第二竖板（3）侧面均穿过两根左右对称的横轴（4），横轴（4）与第一竖板（2）和第二竖板（3）均转动连接，横轴（4）位于第一竖板（2）与第二竖板（3）之间的部分固定套装第一齿轮（6），矩形箱体（1）内部后方设置驱动装置，驱动装置能控制两根横轴（4）转动同时还能调节两根横轴（4）的转速快慢，矩形箱体（1）左右侧面对应第一齿轮（6）处均开设第一通孔（7），第一通孔（7）内均轴承连接第二齿轮（8），第二齿轮（8）与同侧的第一齿轮（6）啮合，矩形箱体（1）左右两侧对称设置圆筒（9），圆筒（9）内壁中部设置第一圆柱形盒体（10），第一圆柱形盒体（10）内固定安装第一控制模块（11）、第一电源模块（12）和第一信号接收模块（39），第一圆柱形盒体（10）前后侧面均密封可拆卸连接第二圆柱形盒体（13），第二圆柱形盒体（13）与对应的圆筒（9）转动连接，第二圆柱形盒体（13）外端面均开设第二通孔（14），第二通孔（14）内均安装电磁阀（15），第二圆柱形盒体（13）内密封连接活塞（16），活塞（16）内端面与对应的第二圆柱形盒体（13）内底面之间固定安装第二电动伸缩杆（17），第二圆柱形盒体（13）内底面开设多个第一气孔（18），第一圆柱形盒体（10）底面对应第一气孔（18）处均开设第二气孔（19），圆筒（9）外侧面均开设环形槽（20），环形槽（20）内均固定安装齿圈（21），第二齿轮（8）与对应的齿圈（21）啮合，圆筒（9）与第二圆柱形盒体（13）之间安装锁止结构，锁止结构能防止第二圆柱形盒体（13）沿圆筒（9）轴线方向移动的同时确保圆筒（9）相对第二圆柱形盒体（1）能够转动，圆筒（9）外侧面固定安装螺旋叶片（27），圆筒（9）前后两端均套装开口朝向矩形箱体（1）的U形抱箍（28），圆筒（9）与U形抱箍（28）转动连接，U形抱箍（28）端部与矩形箱体（1）可拆卸连接，矩形箱体（1）内部固定安装第二控制模块（37）、第二电源模块（40）和第二信号接收模块（41），矩形箱体（1）前后两侧分别固定安装GPS模块（38）和检测模块（42），装置通过外部遥控器控制，遥控器与第一信号接收模块（39）和第二信号接收模块（41）相连，第一信号接收模块（39）与第一控制模块（11）相连，第二信号接收模块（41）与第二控制模块（37）和GPS模块（41）相连，第一控制模块（11）与电磁阀（15）、第二电动伸缩杆（17）和第一电源模块（12）相连，第二控制模块（37）与第二电源模块（40）和驱动装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于GPS定位的水文遥控动力船，其特征在于：所述的驱动装置包括电机（29），矩形箱体（1）内设置电机（29），电机（29）通过安装板（30）与矩形箱体（1）固定连接，电机（29）的输出轴上固定套装锥体（31），横轴（4）后端均套装滚轮（32），滚轮（32）的轴线可偏离横轴（4）的轴线，锥体（31）夹在两个滚轮（32）之间，锥体（31）侧面与滚轮（32）接触配合，横轴（4）前端均转动安装第一电动伸缩杆（5），第一电动伸缩杆（5）的固定端与矩形箱体（1）内壁固定连接，第一竖板（2）和第二竖板（3）靠近第一齿轮（6）的侧面对应横轴（4）处均固定安装密封圈（43），密封圈（43）内侧面与横轴（4）侧面密封接触配合，第二控制模块（37）与电机（29）和第一电动伸缩杆（5）相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于GPS定位的水文遥控动力船，其特征在于：所述的滚轮（32）包括轮毂（33），轮毂（33）外侧面套装轮胎（34），轮胎（34）为橡胶材质，横轴（4）侧面均匀铰接多根第三弹性伸缩杆（35），第三弹性伸缩杆（35）的活动端与对应的轮毂（3）内侧面铰接，第三弹性伸缩杆（35）两端的铰接轴均与横轴（4）平行。

4.根据权利要求1所述的一种基于GPS定位的水文遥控动力船，其特征在于：所述的矩形箱体（1）左右侧面均固定安装弧形板（36），弧形板（36）的弧面与对应的圆筒（9）弧面一致。

5.根据权利要求1所述的一种基于GPS定位的水文遥控动力船，其特征在于：所述的锁止结构包括第三通孔（22），圆筒（9）外侧面前后两端沿圆周方向均匀开设多个第三通孔（22），第三通孔（22）内均开设螺纹，第二圆柱形盒体（13）侧面对应第三通孔（22）处均开设环形半圆槽（23），第三通孔（22）内设置第三伸缩杆（24），第三伸缩杆（24）的固定部与第三通孔（22）螺纹连接，第三伸缩杆（24）的固定部内端面安装滚珠（25），滚珠（25）与环形半圆槽（23）配合，第三伸缩杆（24）的活动部外端面固定安装外端面开设盲孔的圆柱体（26），圆柱体（26）外端面位于第三通孔（22）内，圆柱体（26）与第三通孔（22）转动连接。

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