CN204642100U - 无人驾驶船 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无人驾驶船，包括安装在船体上的中央控制单元，其通过PWM脉宽信号来控制动力系统和转向系统，实现控制船的动力和方向，从而使船能够自动航行。线路连接的太阳能电池板和蓄电池组成船的能源系统，太阳能电池板将太阳光能转化为电能存储在蓄电池中，为船提供动力能源。本实用新型提供的无人驾驶船即无需现场驾驶员操控就能自主航行，也无需外界提供动力能源，具有不受操作人员和能源供给限制、效率高、噪音小、节能环保的优点。

Description

无人驾驶船

技术领域

本实用新型涉及一种无人驾驶船，特别是自动化水面作业无人驾驶船。

背景技术

现在市场上用于河流及湖泊上的水文探测、水质监测、灌溉、救生、消防、淤泥及杂物处理以及旅游观光等领域的船只，一般由驾驶员或舵手操作，船只航行的准确度取决于操作人员的航行经验和驾驶熟练程度，操作时间过长时需要更换操作人员，存在稳定性差、工作时间短、效率低等的缺点；另外船只动力源一般来源为柴油、汽油或蓄电池充电，而它们的容量和消耗量决定着它们的航程，因此受能源供给限制，而且燃油发电噪音大、成本高、污染严重。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：解决现有船只稳定性差、工作时间短、效率低的技术问题，同时解决受能源供给限制且存在噪音大、成本高、污染严重的技术问题。本实用新型提供一种无人驾驶船，即无需现场驾驶员操控就能自主航行，也无需外界提供动力能源，具有不受操作人员和能源供给限制、效率高、节能环保的优点。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：包括中央控制单元、动力系统、转向系统、船体和能源系统，动力系统包括动力舵机、电机控制器、电机、螺旋桨，转向系统包括方向舵机、转向机构、舵，中央控制单元安装在船体上，通过PWM脉宽信号来控制动力舵机和方向舵机，所述动力舵机与电机控制器相连，电机控制器控制电机转动，电机与螺旋桨传动连接，实现控制船的动力，所述方向舵机与转向机构连接，转向机构控制舵的转动，实现控制船的方向，从而使船能够自动航行。所述能源系统包括线路连接的太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板安装在船体上，将太阳光能转化为电能存储在蓄电池中，为船提供动力能源。

所述无人驾驶船还包括距离传感器，所述距离传感器至少有3个，分别安装在船体前端和两侧，距离传感器探测到障碍物后反馈到中央控制单元，实现避让障碍物或停止前进，为船提供防碰撞的能力，进一步提高船的安全性。

还包括相机、通讯系统和基站，相机通过通讯系统与基站连接。

所述通讯系统为电台，所述电台包括安装在船体上的图传电台、数传电台及位于基站的无线电台，所述图传电台和相机将视频信号发送到无线电台，使工作人员能够在远程通过无线电台看到船前方的实时现场视频，所述数传电台将数据信号发送到无线电台，使工作人员能在远程通过无线电电台看到船的实时航行路线和精确位置，工作人员根据无线电台接收到的视频信号和数据信号实现远端手动控制船的航行。

所述通讯系统为4G网络，所述相机通过所述4G网络与基站连接。

还包括指令记录仪、工作执行系统、声响系统、灯光系统、报警系统和锚，中央控制单元分别与所述令记录仪、工作执行系统、声响系统、灯光系统、报警系统、电量监控系统和锚连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用无人驾驶不受操作人员限制，降低了操作风险、提高了工作效率；采用太阳能能源系统提供能源摆脱了对汽油、柴油等能源供给的限制，噪音小、成本低、节能环保。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是无人驾驶船的最优实施例结构示意图。

图2是无人驾驶船的距离传感器位置示意图。

图中1、船体，2、中央控制单元，3、动力舵机，4、电机控制器，5、直流无刷电机,6、螺旋桨,7、方向舵机,8、转向机构,9、舵，10、距离传感器，11、太阳能电池板，12、蓄电池，13、相机，14、图传电台，15、数传电台。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型的一种无人驾驶船，包括船体1、中央控制单元2、动力系统、转向系统和能源系统，动力系统包括动力舵机3、电机控制器4、电机5、螺旋桨6，转向系统包括方向舵机7、转向机构8、舵9，中央控制单元2安装在船体1上，中央控制单元2包括自动驾驶系统和可编程控制系统，通过自动驾驶系统事先设定好航程路径、航向、速度等数据，可编程控制系统根据事先设定好的航程路径、航向、速度等数据，通过PWM脉宽信号来控制动力舵机3和方向舵机7，动力舵机3与电机控制器4相连，电机控制器5可调节直流无刷电机5的驱动电流，直流无刷电机5与螺旋桨6传动连接，通过电动推进实现控制船的动力，方向舵机7通过转向机构8来控制舵9的转动，从而实现控制船的方向，使船能够自动航行。电机5可以采用直流电机或者交流电机。

如图2所示，无人驾驶船还包括安装在船体前端和两侧的距离传感器10，当距离传感器10探测到障碍物后反馈到中央控制单元2，中央控制单元2通过控制动力舵机3和方向舵机4实现避让障碍物或停止前进，为船提供防碰撞的能力，进一步提高船的安全性。线路连接的太阳能电池板11和蓄电池12组成船的能源系统，太阳能电池板11安装在船体1上，将太阳光能转化为电能存储在蓄电池12中，为船提供动力能源，使船能不间断航行。

无人驾驶船还包括相机13、通讯系统和基站，相机13通过通讯系统与基站进行通讯，通讯系统采用安装在船体1上的图传电台14和数传电台15及位于基站的无线电台，图传电台14和相机13将视频信号发送到无线电台，使工作人员能够在远程通过无线电台看到船前方的实时现场视频，同时数传电台15将数据信号发送到无线电台，使工作人员能在远程通过无线电电台看到船的实时航行路线和精确位置，工作人员根据无线电台接收到的视频信号和数据信号实现远端手动控制船的航行。上述图传电台14、数传电台15及位于基站的无线电台的通讯也可以通过4G网络来实现，相机13通过4G网络与基站连接。人工干预完毕后可切换到自动模式，船能继续找回原先设定的自动航行路线上航行。

无人驾驶船还包括指令记录仪、工作执行系统、声响系统、灯光系统、报警系统和锚(上述结构图中未表示出)，中央控制单元分别与所述令记录仪、工作执行系统、声响系统、灯光系统、报警系统、电量监控系统和锚连接。其中，指令记录仪用于记录可编程控制系统执行的所有指令，工作执行系统指水样采集设备、打捞设备、测量设备等，可编程控制系统根据基站的指令驱动作业执行系统开关，声响系统、灯光系统、报警系统用于指示和报警，电量监控系统用于实时监测供电系统的电量。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种无人驾驶船，包括中央控制单元、动力系统、转向系统、船体和能源系统，其特征在于：所述中央控制单元安装在船体上，通过PWM脉宽信号来控制动力系统和转向系统，所述能源系统包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板和蓄电池线路连接，太阳能电池板安装在船体上。

2.如权利要求1所述的无人驾驶船，其特征在于：所述无人驾驶船还包括至少3个距离传感器，分别安装在船体前端和两侧，距离传感器探测到障碍物后反馈到中央控制单元，实现避让障碍物或停止前进。

3.如权利要求1或2所述的无人驾驶船，其特征在于：还包括相机、通讯系统和基站，相机通过通讯系统与基站连接。

4.如权利要求3所述的无人驾驶船，其特征在于：所述通讯系统为电台，所述电台包括安装在船体上的图传电台、数传电台及位于基站的无线电台，所述图传电台和相机通过视频信号与无线电台连接，所述数传电台通过数据信号与无线电台连接，无线电台控制船的航行。

5.如权利要求3所述的无人驾驶船，其特征在于：所述通讯系统为4G网络，所述相机通过所述4G网络与基站连接。

6.如权利要求1所述的无人驾驶船，其特征在于：还包括指令记录仪、工作执行系统、声响系统、灯光系统、报警系统、电量监控系统和锚，所述中央控制单元分别与所述工作执行系统、声响系统、灯光系统、报警系统和锚连接。