CN112660310A - 一种智能无人船自动定位投料装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能无人船自动定位投料装置及系统，包括无人船，所述无人船内设置有主控制处理器，所述主控制处理器线性连接有GPRS通信模块、GPS定位模块、数据存储模块、供电管理模块、舵机驱动模块、自动投料模块、传感器模块和故障警报模块，所述无人船通过无线连接有地面上位机，所述无人船用于对地面上位机发送的数据命令进行处理，根据数据指令实现无人船的自动运行及自动投料，实现在无人看守环境下的自适应性，本发明的智能无人船自动定位投料装置结合太阳能转换供电，提高无人船长久作业效率，并且应用多种传感器，保障无人船运行的稳定性，提高其自适应性。
Description
技术领域
本发明涉及无人船技术领域，具体为一种智能无人船自动定位投料装置及系统。
背景技术
近年来机器人技术发展迅速，大量适用不同环境的无人设备如无人机，无人车，无人船等被广泛应用，如果将无人船应用到民用领域可代替人工作业的同时提高经济效益。
在民用领域中，污水的化学药剂治理或养殖业的食料投放都需要人工实施实现，并且一些量的控制及均匀分布并不好，如果能够使用无人船代替人工作业的同时保障剂量的控制、分布均匀的问题，将改善人工作业量及经济效益，提高智能化科技的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能无人船自动定位投料装置及系统，实现上述提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括无人船，其所述无人船内部含有液体存储容器，所述液体存储容器内部近底端设置有低位液位计，所述液体存储容器底端的出液口上方设置有密封钢球，所述液体存储容器底端的出液口与流量计一端连接，所述流量计另一端连接有排料管，所述液体存储容器一侧对应密封钢球处设置有伺服电动缸，所述伺服电动缸的伸缩杆顶端连接有强磁块。
优选的，所述无人船内设置有主控制处理器，所述主控制处理器线性连接有GPRS通信模块、GPS定位模块、数据存储模块、供电管理模块、舵机驱动模块、自动投料模块、传感器模块和故障警报模块，所述无人船通过无线连接有地面上位机。
优选的，所述伺服电动缸顶端的强磁块高于密封钢球2-3cm。
优选的，所述供电管理模块由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、稳压器、逆变器、变压器和充电端组成。
优选的，所述舵机驱动模块由控制电路板、可调电位计、直流电机、变速齿轮组和螺旋桨组成。
优选的，所述自动投料模块由液体存储容器、低位液位计、流量计和伺服电动缸组成。
优选的，所述传感器模块由若干个超声波传感器组成。
优选的，所述故障警报模块由碰撞传感器和警报信号发生器组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：发明的智能无人船自动定位投料装置结合太阳能转换供电，提高无人船长久作业效率，并且应用多种传感器，保障无人船运行的稳定性，提高其自适应性。
附图说明
图1为本发明无人船结构示意图。
图2为本发明自动投料结构示意图。
图3为本发明智能无人船自动定位投料装置的控制系统结构图。
图4为本发明供电管理模块结构示意图。
图5为本发明舵机驱动模块结构示意图。
图6为本发明自动投料模块结构示意图。
图7为本发明故障警报模块结构示意图。
图中：1-无人船，11-主控制处理器，12-GPRS通信模块，13-GPS定位模块，14-数据存储模块，15-供电管理模块，16-舵机驱动模块，17-自动投料模块，18-传感器模块，19-故障警报模块，20-地面上位机，2-液体存储容器，3-低位液位计，4-密封钢球，5-流量计，6-排料管，7-伺服电动缸，8-强磁块。
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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：包括无人船1，所述无人船内部含有液体存储容器2，所述液体存储容器2内部近底端设置有低位液位计3，所述液体存储容器2底端的出液口上方设置有密封钢球4，所述液体存储容器2底端的出液口与流量计5一端连接，所述流量计5另一端连接有排料管6，所述液体存储容器2一侧对应密封钢球4处设置有伺服电动缸7，所述伺服电动缸7的伸缩杆顶端连接有强磁块8。
所述无人船1内设置有主控制处理器11，所述主控制处理器11线性连接有GPRS通信模块12、GPS定位模块13、数据存储模块14、供电管理模块15、舵机驱动模块16、自动投料模块17、传感器模块18和故障警报模块19，所述无人船1通过无线连接有地面上位机20。
进一步的，所述地面上位机20用于发送数据命令，而无人船1的主控制处理器11将对数据进行处理并运行，所述运行数据信息可根据实际的环境信息进行调整，利用传感器模块18实现物体的避让，实现路径调整，保障运行的稳定性。
进一步的，所述地面上位机20可以1通过无人船1的GPRS通信模块12进行数据的调取与传输。
如图4所示，本发明供电管理模块结构示意图，所述供电管理模块15由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、稳压器、逆变器、变压器和充电端组成,。
进一步的，所述太阳能电池板与蓄电池、充放电控制器电性连接，所述充放电控制器与稳压器、逆变器电性连接，所述充电端与稳压器、逆变器电性连接，所述无人船1具有太阳能电池板的电能转换与充电端充电两种供电方式，而太阳能电池板的电压问题可以通过稳压器、逆变器解决，而充放电控制器可以起到过放电保护。
如图5所示，本发明舵机驱动模块结构示意图，所述舵机驱动模块16由控制电路板、可调电位计、直流电机、变速齿轮组和螺旋桨组成。
进一步的，所述控制电路板与可调电位计、直流电机电性连接，所述直流电机的输出端与变速齿轮组契合连接，所述变速齿轮组输出端与螺旋桨契合连接，所述控制电路板用于接收来自主控制处理器11的控制信号，而可调电位计能够检测输出轴转动的角度。
进一步的，所述传感器模块18由若干个超声波传感器组成，均匀分布在无人船1船体周围，所述超声波传感器用于检测周围障碍物的与其距离，保障无人船1运行轨迹的正常或调整，配合舵机驱动模块16的转向角度调整实现避障。
如图6所示，本发明自动投料模块结构示意图，所述自动投料模块17由液体存储容器2、低位液位计3、流量计5和伺服电动缸7组成。
进一步的，所述无人船1根据地面上位机20的数据命令定点定量投放物料，所述无人船1通过GPS定位模块13确认位置，然后自动投料，利用伺服电动缸7主线推进，贴于液体存储容器2，由于磁性关系强磁块8将密封钢球4吸起，实现物料的排出，所述流量计5将控制排放量，所述排料管6具有一定角度，便于更好的排料。
如图7所示，发明故障警报模块结构示意图，所述故障警报模块19由碰撞传感器和警报信号发生器组成。
进一步的，所述当碰撞传感器检测到碰撞的强度信号时，将输出反馈信号，通过警报信号发生器将数据输出主控制处理器11，主控制处理器11将数据无线传输至地面上位机20，便于及时的维护。
工作原理为：工作人员根据水域面积预先规划投料点及料量，然后将数据指令无线传输至无人船1，无人船1的主控制处理器11将对数据指令进行处理并运行，根据投料点依次投放物料，当行进路线出现障碍物时，传感器模块18将检测周围障碍物的与其距离，并配合舵机驱动模块16调整运行轨迹，实现避障，直至移动到投料点，根据GPS定位模块13确认投料点后，将通过自动投料模块17实现自动投料及物料定量控制，直至完成数据指令，返航待命等待回收。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种智能无人船自动定位投料装置及系统，包括无人船(1)，其特征在于：所述无人船内部含有液体存储容器(2)，所述液体存储容器(2)内部近底端设置有低位液位计(3)，所述液体存储容器(2)底端的出液口上方设置有密封钢球(4)，所述液体存储容器(2)底端的出液口与流量计(5)一端连接，所述流量计(5)另一端连接有排料管(6)，所述液体存储容器(2)一侧对应密封钢球(4)处设置有伺服电动缸(7)，所述伺服电动缸(7)的伸缩杆顶端连接有强磁块(8)。
2.根据权利要求1所述的一种智能无人船自动定位投料装置及系统，其特征在于：所述无人船(1)内设置有主控制处理器(11)，所述主控制处理器(11)线性连接有GPRS通信模块(12)、GPS定位模块(13)、数据存储模块(14)、供电管理模块(15)、舵机驱动模块(16)、自动投料模块(17)、传感器模块(18)和故障警报模块(19)，所述无人船(1)通过无线连接有地面上位机(20)。
3.根据权利要求1所述的一种智能无人船自动定位投料装置及系统，其特征在于：所述伺服电动缸(7)顶端的强磁块(8)高于密封钢球(4)2-3cm。
4.根据权利要求1-2任一项所述的一种智能无人船自动定位投料装置及系统，其特征在于：所述供电管理模块(15)由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、稳压器、逆变器、变压器和充电端组成。
5.根据权利要求1-2任一项所述的一种智能无人船自动定位投料装置及系统，其特征在于：所述舵机驱动模块(16)由控制电路板、可调电位计、直流电机、变速齿轮组和螺旋桨组成。
6.根据权利要求1-2任一项所述的一种智能无人船自动定位投料装置及系统，其特征在于：所述自动投料模块(17)由液体存储容器(2)、低位液位计(3)、流量计(5)和伺服电动缸(7)组成。
7.根据权利要求1-2任一项所述的一种智能无人船自动定位投料装置及系统，其特征在于：所述传感器模块(18)由若干个超声波传感器组成。
8.根据权利要求1-2任一项所述的一种智能无人船自动定位投料装置及系统，其特征在于：所述故障警报模块(19)由碰撞传感器和警报信号发生器组成。
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