CN113386933B - 一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及帆船领域，特别涉及一种多帆多舵帆船。一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船，包括：无人帆船主体，无人帆船主体的上端外表面设置有若干组桅杆，桅杆上设置有若干组升降装置，升降装置上设置有船帆横杆，无人帆船主体的甲板上设置有控制整个无人帆船运行的操控座；还包括：转动机构，转动机构包括固定架，固定架上设置有若干组转向舵组件。本发明能够改变船帆横杆的位置，实现船帆高度的调整和帆布张紧度的调整，能够快速将船帆收起来，使用更加的方便，能够将船帆横杆的端面拉紧，从而能够提高船帆横杆及船帆的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及帆船领域，特别涉及一种多帆多舵帆船。
背景技术
帆船具有悠久的历史，依靠自然的风力进行动力驱动，无人帆船技术是基于有人帆船技术的历史延续，与现在科技技术的融合，来装备现阶段的无人帆船，无人帆船的种类有很多，其中就有具有自动航海功能的无人帆船。
现有的具有自动航海功能的无人帆船在使用时存在一定的弊端，现有的具有自动航海功能的无人帆船使用时帆船上船帆的调节不方便，而且遇到强风时船帆不够稳定，使用效果不佳，不满足人们的要求，此外其他的现有具有多帆多桅的船只例如CN105329427A采用横向的绳索调节装置，多条绳索横向设置，由于调节装置在竖直方向上依次分布，因此后续维修保养不够便利，CN110337403A中利用处于船体上多个位置处的绳索进行挣紧，但是其由于多个帆集中于单个桅杆上，绳索绕着桅杆圆周设置，因此挣紧调向时不够便利。
发明内容
本发明的目的是：为解决背景技术中的问题，提供一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船。
本发明的技术方案是：一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船，包括：无人帆船主体，所述无人帆船主体的上端外表面设置有若干组桅杆，所述桅杆上设置有若干组升降装置，所述升降装置上设置有船帆横杆，所述无人帆船主体的甲板上设置有控制整个无人帆船运行的操控座；以及所述桅杆的内部开设有滑槽，所述升降装置包括升降滑车，所述升降滑车的驱动部位于滑槽的内部，所述升降滑车通过限位条与船帆横杆固定连接，所述滑槽的内底面开设有齿条通道，所述升降滑车的驱动部包括电机和驱动轮，所述电机的输出轴与驱动轮连接，所述驱动轮上的传动齿与齿条通道相啮合。
转动机构，所述转动机构包括固定架，所述固定架上设置有若干组转向舵组件。
设置在无人帆船主体的其中一个侧面上的用于限定船帆横杆位置的若干组限位装置，另一个侧面上设置有多个固定桩，固定桩和限位装置位于船帆横杆的两侧，所述限位装置包括若干组带有锁止结构的卷线筒、用于改变卷线筒位置的调节装置以及用于驱动卷线筒转动的转动装置，船帆横杆杆体的两端分别连接有差异化材质的锁链和弹性绳体，所述卷线筒上的锁链与船帆横杆的其中一端面连接，船帆横杆的另一端面通过弹性绳体连接到无人帆船主体的上端外表面的固定桩上，所述转动装置包括安装座、传动轴、伺服电机和若干组传动件，所述安装座固定安装在无人帆船主体上，所述伺服电机和传动轴均设置在安装座上，所述伺服电机的输出轴与传动轴连接，所述传动件等间距固定安装在传动轴的外表面，若干组所述卷线筒等间距套设在传动轴上，所述卷线筒的架体上设置有挡板，所述调节装置包括伸缩杆，所述安装座上等间距固定安装有若干组立板，所述伸缩杆固定安装在立板上，所述伸缩杆的伸缩端与挡板固定连接。
所述升降滑车上开设有若干组限位槽，所述限位槽与滑槽内部的限位杆滑动连接。
所述转向舵组件包括风舵组件和若干组水舵组件，所述固定架的形状为T字形，所述风舵组件和若干组水舵组件均安装在固定架上。
所述风舵组件包括风帆和风帆执行器，所述风帆执行器固定安装在固定架的下端外表面，所述风帆通过轴承活动安装在固定架的上端外表面，所述风帆执行器的驱动轴通过传动杆与风帆连接。
所述水舵组件包括帆体和水舵执行器，所述水舵执行器固定安装在固定架的上端外表面，所述帆体通过轴承安装在固定架的下端外表面，所述水舵执行器通过传动杆与帆体连接。
有益效果：1、本发明通过设置差异性材质且分布于船帆横杆两侧的锁链，并配合竖直方向的可升降装置和在底部水平方向进行伸缩拉伸调节的限位装置使得船帆的最终控制形态多样化且更加精确的同时，节省一半的限位装置，还能够加强船帆张紧的程度，提升风能驱动效率。
2、本发明通过设置的升降装置，使用时升降装置能够改变船帆横杆的位置，调整若干组船帆横杆之间的距离和高度，实现船帆高度的调整和帆布张紧度的调整，从而能够更加方便调整船帆，而且能够快速将船帆收起来，使用更加的方便；
3、本发明通过设置的限位装置，使用时限位装置中的调节装置能够改变卷线筒的位置，使得卷线筒与转动装置接触，从而使得卷线筒转动，卷线筒转动从而驱动锁链将船帆横杆的端面拉紧，从而能够提高船帆横杆的稳定性，从而能够提高船帆的稳定性，提高无人帆船的使用效果；
4、本发明通过设置的转向舵组件和若干组船帆，转向舵组件包括风舵组件和若干组水舵组件，可以提升无人帆船的控制性能，而且能够实现无人帆船的快速转向，操作性能更佳，而且整个具有自动航海功能的多帆多舵帆船的结构简单，成本较低，使用效果好，能够大规模生产应用，较为实用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的局部结构图；
图3为本发明的内部局部结构图；
图4为本发明的局部结构图；
图5为本发明的局部结构图。
图中：1-无人帆船主体；2-桅杆；3-船帆横杆；4-操控座；5-固定架；6-卷线筒；7-升降滑车；8-齿条通道；9-风帆；10-风帆执行器；11-帆体；12-水舵执行器；13-安装座；14-传动轴；15-传动件；16-挡板；17-伸缩杆。
具体实施方式
参见附图，一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船，包括：无人帆船主体1，无人帆船主体1的上端外表面设置有若干组桅杆2，桅杆2上设置有若干组升降装置，升降装置上设置有船帆横杆3，无人帆船主体1的甲板上设置有控制整个无人帆船运行的操控座4；以及桅杆2的内部开设有滑槽，升降装置包括升降滑车7，升降滑车7的驱动部位于滑槽的内部，升降滑车7通过限位条与船帆横杆3固定连接，滑槽的内底面开设有齿条通道8，升降滑车7的驱动部包括电机和驱动轮，电机的输出轴与驱动轮连接，驱动轮上的传动齿与齿条通道8相啮合。
转动机构，转动机构包括固定架5，固定架5上设置有若干组转向舵组件。
设置在无人帆船主体1的其中一个侧面上的用于限定船帆横杆3位置的若干组限位装置，另一个侧面上设置有多个固定桩，固定桩和限位装置位于船帆横杆3的两侧，限位装置包括若干组带有锁止结构的卷线筒6、用于改变卷线筒6位置的调节装置以及用于驱动卷线筒6转动的转动装置，船帆横杆3杆体的两端分别连接有差异化材质的锁链和弹性绳体，卷线筒6上的锁链与船帆横杆3的其中一端面连接，船帆横杆3的另一端面通过弹性绳体连接到无人帆船主体1的上端外表面的固定桩上，转动装置包括安装座13、传动轴14、伺服电机和若干组传动件15，安装座13固定安装在无人帆船主体1上，伺服电机和传动轴14均设置在安装座13上，伺服电机的输出轴与传动轴14连接，传动件15等间距固定安装在传动轴14的外表面，若干组卷线筒6等间距套设在传动轴14上，卷线筒6的架体上设置有挡板16，调节装置包括伸缩杆17，安装座13上等间距固定安装有若干组立板，伸缩杆17固定安装在立板上，伸缩杆17的伸缩端与挡板16固定连接。
升降滑车7上开设有若干组限位槽，限位槽与滑槽内部的限位杆滑动连接。
转向舵组件包括风舵组件和若干组水舵组件，固定架5的形状为T字形，风舵组件和若干组水舵组件均安装在固定架5上。
风舵组件包括风帆9和风帆执行器10，风帆执行器10固定安装在固定架5的下端外表面，风帆9通过轴承活动安装在固定架5的上端外表面，风帆执行器10的驱动轴通过传动杆与风帆9连接。
水舵组件包括帆体11和水舵执行器12，水舵执行器12固定安装在固定架5的上端外表面，帆体11通过轴承安装在固定架5的下端外表面，水舵执行器12通过传动杆与帆体11连接。
无人帆船主体1上设置有无线装置，能够实现远程控制，远程设定路线，进行自动航海。
桅杆2的内部开设有滑槽，升降装置包括升降滑车7，升降滑车7的驱动部位于滑槽的内部，升降滑车7通过限位条与船帆横杆3固定连接。
滑槽的内底面开设有齿条通道8，升降滑车7的驱动部包括电机和驱动轮，电机的输出轴与驱动轮连接，驱动轮上的传动齿与齿条通道8相啮合。
升降滑车7上开设有若干组限位槽，限位槽与滑槽内部的限位杆滑动连接。
转向舵组件包括风舵组件和若干组水舵组件，固定架5的形状为T字形，风舵组件和若干组水舵组件均安装在固定架5上。
风舵组件包括风帆9和风帆执行器10，风帆执行器10固定安装在固定架5的下端外表面，风帆9通过轴承活动安装在固定架5的上端外表面，风帆执行器10的驱动轴通过传动杆与风帆9连接。
水舵组件包括帆体11和水舵执行器12，水舵执行器12固定安装在固定架5的上端外表面，帆体11通过轴承安装在固定架5的下端外表面，水舵执行器12通过传动杆与帆体11连接。
水舵执行器12驱动帆体11运动，风帆执行器10驱动风帆9运动，风帆执行器10外侧设置有防护罩。
转动装置包括安装座13、传动轴14、伺服电机和若干组传动件15，安装座13固定安装在无人帆船主体1上，伺服电机和传动轴14均设置在安装座13上，伺服电机的输出轴与传动轴14连接，传动件15等间距固定安装在传动轴14的外表面。
限位装置使用时，不同高度需要调节锁链的长度不一，伺服电机上设置有减速机，调节时卷线筒6插接在传动件15上，伺服电机通过传动轴14带动传动件15转动，从而带动卷线筒6转动，进行锁链的收放，收紧时(根据卷线筒6转动的圈数判断是否收紧)伸缩杆17启动，推动卷线筒6运动，使得卷线筒6与传动件15分离，同时锁止结构将卷线筒6锁紧，锁止结构可以采用手摇器中的锁止结构，还可以采用其他结构。
若干组卷线筒6等间距套设在传动轴14上，卷线筒6的架体上设置有挡板16。
调节装置包括伸缩杆17，伸缩杆17采用电动伸缩杆，安装座13上等间距固定安装有若干组立板，伸缩杆17固定安装在立板上，伸缩杆17的伸缩端与挡板16固定连接。
需要说明的是，本发明为一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船，使用时，可以远程连接操控座4，通过操控座4控制多帆多舵帆船的运行，调节船帆位置时，启动伺服电机，伺服电机通过传动轴14带动传动件15运动，带动卷线筒6转动放开锁链，升降装置启动，升降装置沿着桅杆2上下运动，改变船帆横杆3的高度，然后伺服电机通过传动轴14带动传动件15反向运动，带动卷线筒6锁紧锁链，将船帆横杆3的位置限定住，转向时还可以启动风帆执行器10和水舵执行器12，驱动风帆9和帆体11进行转向。
通过设置的升降装置，使用时升降装置能够改变船帆横杆3的位置，调整若干组船帆横杆3之间的距离和高度，实现船帆高度的调整和帆布张紧度的调整，从而能够更加方便调整船帆，而且能够快速将船帆收起来，使用更加的方便；通过设置的限位装置，使用时限位装置中的调节装置能够改变卷线筒6的位置，使得卷线筒6与转动装置接触，从而使得卷线筒6转动，卷线筒6转动从而驱动锁链将船帆横杆3的端面拉紧，从而能够提高船帆横杆3的稳定性，从而能够提高船帆的稳定性，提高无人帆船的使用效果。
通过设置差异性材质且分布于船帆横杆两侧的锁链，并配合竖直方向的可升降装置和在底部水平方向进行伸缩拉伸调节的限位装置使得船帆的最终控制形态多样化且更加精确的同时，还能够加强船帆张紧的程度，提升风能驱动效率，具体为在升降装置到达合适高度，该高度调整过程中利用卷线筒6进行船帆的初始拉动转向，然后首先通过限位装置上的伸缩杆的伸缩进行收线张紧，该收紧的过程中由于另一侧为弹性绳，因此使得该收缩收线的过程可以使得整个帆体张开的更紧，相当于在将帆张今后施加了额外的弹性张紧力，从而比传统单纯的绳索带来的帆体定位更加可靠稳定且可以节省一半线缆收紧装置，且在外部大风天气可以增加抵抗力，产生挠性扭转力，而不会轻易弯折。
此外通过设置的转向舵组件和若干组船帆，转向舵组件包括风舵组件和若干组水舵组件，可以提升无人帆船的控制性能，而且能够实现无人帆船的快速转向，操作性能更佳，而且整个具有自动航海功能的多帆多舵帆船的结构简单，成本较低，使用效果好，能够大规模生产应用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船，其特征在于，包括：
无人帆船主体(1)，所述无人帆船主体(1)的上端外表面设置有若干组桅杆(2)，所述桅杆(2)上设置有若干组升降装置，所述升降装置上设置有船帆横杆(3)，所述无人帆船主体(1)的甲板上设置有控制整个无人帆船运行的操控座(4)；以及所述桅杆(2)的内部开设有滑槽，所述升降装置包括升降滑车(7)，所述升降滑车(7)的驱动部位于滑槽的内部，所述升降滑车(7)通过限位条与船帆横杆(3)固定连接，所述滑槽的内底面开设有齿条通道(8)，所述升降滑车(7)的驱动部包括电机和驱动轮，所述电机的输出轴与驱动轮连接，所述驱动轮上的传动齿与齿条通道(8)相啮合；
转动机构，所述转动机构包括固定架(5)，所述固定架(5)上设置有若干组转向舵组件；
设置在无人帆船主体(1)的其中一个侧面上的用于限定船帆横杆(3)位置的若干组限位装置，另一个侧面上设置有多个固定桩，固定桩和限位装置位于船帆横杆(3)的两侧，所述限位装置包括：若干组带有锁止结构的卷线筒(6)、用于改变卷线筒(6)位置的调节装置以及用于驱动卷线筒(6)转动的转动装置，船帆横杆(3)杆体的两端分别连接有差异化材质的锁链和弹性绳体，所述卷线筒(6)上的锁链与船帆横杆(3)的其中一端面连接，船帆横杆(3)的另一端面通过弹性绳体连接到无人帆船主体(1)的上端外表面的固定桩上，所述转动装置包括安装座(13)、传动轴(14)、伺服电机和若干组传动件(15)，所述安装座(13)固定安装在无人帆船主体(1)上，所述伺服电机和传动轴(14)均设置在安装座(13)上，所述伺服电机的输出轴与传动轴(14)连接，所述传动件(15)等间距固定安装在传动轴(14)的外表面，若干组所述卷线筒(6)等间距套设在传动轴(14)上，所述卷线筒(6)的架体上设置有挡板(16)，所述调节装置包括伸缩杆(17)，所述安装座(13)上等间距固定安装有若干组立板，所述伸缩杆(17)固定安装在立板上，所述伸缩杆(17)的伸缩端与挡板(16)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船，其特征在于：所述升降滑车(7)上开设有若干组限位槽，所述限位槽与滑槽内部的限位杆滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船，其特征在于：所述转向舵组件包括风舵组件和若干组水舵组件，所述固定架(5)的形状为T字形，所述风舵组件和若干组水舵组件均安装在固定架(5)上。
4.根据权利要求3所述的一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船，其特征在于：所述风舵组件包括风帆(9)和风帆执行器(10)，所述风帆执行器(10)固定安装在固定架(5)的下端外表面，所述风帆(9)通过轴承活动安装在固定架(5)的上端外表面，所述风帆执行器(10)的驱动轴通过传动杆与风帆(9)连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有自动航海功能的多帆多舵帆船，其特征在于：所述水舵组件包括帆体(11)和水舵执行器(12)，所述水舵执行器(12)固定安装在固定架(5)的上端外表面，所述帆体(11)通过轴承安装在固定架(5)的下端外表面，所述水舵执行器(12)通过传动杆与帆体(11)连接。
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