CN206485525U - 一种具有多自由度的无人船 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种具有多自由度的无人船，包括推进器，密封舱，固定框架和外壳，所述密封舱后部两侧设有两个水平推进器，所述密封舱的前部中间设有垂直推进器。所述无人船可以通过左右两侧的水平推进器的差速旋转和/或相反方向的旋转实现无人船的前进、后退以及转向等动作，所述垂直推进器的正转和反转除了可以使无人船上升/下潜以外，还可以使船体在水中与水平面呈一定角度行进，减小了水体阻力节省了动力能源，有助于无人船进行长时间的水下作业。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域，具体地说，涉及一种具有多自由度的无人船。
背景技术
随着无人机技术的飞速发展，该技术激发了人们探索自然环境的极大兴趣。由于人类自身的生理限制，使用潜水方式的观测和作业对于业余爱好者来说在生理和经济上都存在较大的负担，因此无人船应运而生，具有体积小，操作灵活度高和可持续作业等特点，满足了人们对复杂水下情况进行探索的需求。
现有技术中，无人船的设计常采用将水平推进器设于圆筒状推进仓后再与机体进行连接的技术方案，而垂直推进器常设置于重心上使得无人船可以保持机身水平。但单独的推进仓设置提高了无人船整体的制造成本，并且由于其跟无人船船体不是一体成型，一定程度上增加了水中前进的阻力。而设于重心的垂直推进器影响了机身内部控制系统的布局，减少了在机体在水中垂荡的自由度。
申请号为201220399462.1的中国专利提供了一种潜水探测器结构，包括电机、减速器、螺旋桨，由耐压筒体和两端的流线型分水端部构成密封主体，密封主体两侧对称设有由连接杆支撑的圆筒形推进仓，密封主体设有径向贯通该主体的升降推进仓，密封主体上表面设有连接母船的脐带缆连接口，各推进仓的底部对称设有支撑架。该结构的推进仓兼有浆舵合一的功能，使探测器的机动性、灵活性明显提高。升降推进仓的设置大大增加了探测器水下探测的纵深范围和调整能力，在母船指令控制下，与浆舵合一的推进装置相结合可以明显提高探测器对复杂水下环境的适应性，从而可以扩大探测器的使用范围。但是该专利中的水平方向推进器设置于与船主体通过连接杆支撑的圆筒形推进仓内，推进器与机身非一体化的设计可能会导致加大水中前进的阻力。
申请号为201310019807.5的中国专利提供了一种水下监测机器人，包括：总体框架；设置于总体框架左右两侧的两个水平螺旋桨推进器；设置于总体框架中间位置的垂直螺旋桨推进器；设置于总体框架上的观测模块。该发明提供的水下监测机器人，螺旋桨推进器为水下机器人提供动力，它通过电机带动叶片旋转产生推力。由于其控制灵活，反应快速，因此在水下机器人上得到了很好的应用。该发明利用两个水平螺旋桨推进器，控制机器人的进退和转弯，当左右两个螺旋桨以相同转速同向转动时，机器人可实现沿直线前进或后退；而左右两个水平螺旋桨推进器以相同转速按不同方向转动时，可实现原地转动，以差速转动时，机器人可实现任意半径转弯，垂直螺旋桨推进器可以轻松控制机器人的沉浮。根据该发明说明书的记载，用于升降的垂直螺旋桨设置于机体重心位置，虽然可以保持机身水平但是减少了在机体运行中垂荡的自由度。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种具有多自由度的无人船，两侧设置水平推进器用于无人机的前进、后退及转向，中部设有垂直推进器用于无人机的浮潜，以达到无人船进行多自由度运行的目的，并且可以使无人船可潜入水下或在水面行驶。
为达到上述目的，具体采用如下技术方案：
一种具有多自由度的无人船，包括推进器1，密封舱2，固定框架3和外壳4，所述密封舱2后部两侧设有两个水平推进器11，所述密封舱2的前部中间设有垂直推进器12，所述垂直推进器12设于无人船重心的前部。
在本实用新型中，在无人船体后部两侧采用了水平推进器，当两侧的推进器进行相同速度同向旋转时，可实现无人船的前进和后退动作；当两侧推进器按相同速度进行不同方向旋转时，可实现无人船的原地转向；而当两侧推进器进行差速同向或差速反向旋转时，可实现无人船以一定半径前进转弯或后退转弯。垂直推进器则驱动了无人船在空间直角坐标体系的Z方向上的位移。以上的设置支持了无人船多自由度的运行状态。
无人船在垂直推进器的作用下可以在水中实现上升和下沉动作，本实用新型将垂直推进器设置于无人船船体重心偏向前部的位置，使得无人船的艏和艉连线在垂直推进器运行时与水平方向具有一个夹角，在上升或下沉中小角度倾斜的机体在水流阻力的作用下获得更多的浮力或沉降力。
本实用新型的进一步方案为：所述固定框架3环绕设置于密封舱2和水平推进器11的外侧；所述外壳4包括上外壳41和下外壳42，分别设于密封舱2与固定框架3的上面与下面并避让垂直推进器12形成无人船整体；所述密封舱2、固定框架3和外壳4间形成压载水舱，使无人船可在水面和水下行驶，并且在水中实现下潜、上浮或悬浮。
现有技术中的无人船常使用独立的密封仓对水平推进器进行封包，然后通过连接杆等结构与船体相连，本实用新型中采用了一体式的设计，水平推进器和垂直推进器均设于密封舱内，环绕于密封舱的固定框架将密封舱和垂直推进器包括在内，固定框架上的导流槽与隔断筋与水平推进器完美对接形成一体流线型机身，再覆盖以上下外壳形成无人船整体。一体式的机体设计使得本实用新型中的无人船结构稳固，在复杂的水下环境中具有更好的抗冲击性和防撞性能；同时由于机体采用扁平结构，在垂直推进器提供一定倾斜角度的情况下，可以在上浮和下潜过程中将更多的水流阻力转化为浮力和沉降力。
本实用新型的进一步方案为：所述密封舱2内底部设有与水平推进器11和垂直推进器12相电连接的电池组22。
将密封舱中质量占比最大的电池组设于舱底，起到了稳定机身的作用，当机体因水流、波浪的冲击产生横摇时，由于舱底电池组的平衡作用，可以快速稳定机身防止侧翻。
本实用新型的进一步方案为：所述密封舱2的前部中间开设有垂直涵道21，所述垂直推进器12设于垂直涵道21内并与密封舱2相密封连接；所述水平推进器11与密封舱2的后部两侧相密封连接。
垂直推进器和水平推进器的电机部分均密封安装于密封舱内，与分体式结构的无人船相比，有效提高了密封的效率，降低电力传导受水体侵蚀的风险。
本实用新型的进一步方案为：所述垂直涵道21的顶部口与底部口的通量不同，令通过垂直推进器12上下口的水流量不同。
由于垂直涵道21上下口水流量不同，因此在垂直推进器12运行时，流经涵道的水形成了局部的湍流，增强了无人船上浮/下潜过程中的动力。
本实用新型的进一步方案为：所述固定框架3两侧与水平推进器11前部相对应设有导流槽34，所述导流槽34沿无人船艏艉连线的方向平行设有若干导流板；所述水平推进器11后部套设有可拆卸的推进器壳，所述推进器壳与水平推进器11相对应设有可拆卸的第一隔断筋31。
本实用新型的进一步方案为：所述固定框架3顶部和底部分别设有水平位置与垂直涵道21相对应的上横梁35和下横梁32，所述上横梁35与垂直涵道21顶部相对应设有第三隔断筋36，所述下横梁32与垂直涵道21底部相对应设有第二隔断筋33。
本实用新型的进一步方案为：所述水平推进器11前部与后部的通量不同，令通过水平推进器11前后的水流量不同。
由于水平推进器11前后的水流量不同，因此在水平推进器11运行时，流经推进器的水形成了局部的湍流，增强了无人船前进/后退/转向过程中的动力。
本实用新型的进一步方案为：所述第三隔断筋36与密封舱2相接处设有至少一个避让口361。
避让口361除了起到避让密封舱2的螺丝结构外，还可以使水流通过并充满密封舱2与外壳4之间的空间。
本实用新型的进一步方案为：所述推进器1为螺旋桨推进器。
由于本实用新型的推进器采用螺旋桨推进器，因此对于水平推进器和垂直推进器均配备有隔断筋，防止水草等杂物在无人船运行时卷入螺旋桨造成故障。
本实用新型的进一步方案为：所述推进器1的电机为直流无刷电机。
采用直流无刷电机因为没有电刷，在运行过程中不会产生电火花，极大地降低了电火花对无人船通讯设备的干扰；并且无刷电机运转摩擦力小，低噪音，用于观测追踪水下生物时不会发生惊扰；且无刷电机磨损较小，延长了产品的使用寿命，降低了维护的成本。
本实用新型的进一步方案为：所述无人船还包括设置于无人船上的捕鱼装置和观测模组5，所述捕鱼装置包括钓鱼钩和/或鱼枪和/或渔网，所述钓鱼钩和/或鱼枪和/或渔网位于观测模组5的观测范围内。
本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型的无人船的垂直推进器设置在非重心位置，使得垂直推进器运行时机体与水平面产生夹角，将更多的水流阻力转化为浮力或沉降力，一定程度上增加了机体在空间坐标系Z方向上的自由度；
2.本实用新型的无人船采用一体式结构，推进器与机体紧密结合，在复杂水底环境下具有更高的抗冲击性和耐撞性，保护了较为重要的电源系统、控制系统和推进器；
3.本实用新型的无人船在水平方向上采用双侧推进器结构，根据双侧水平推进器的差速旋转和/或正反向旋转，可以实现机体在水平面上的前进、后退和转弯，垂直推进器则为机体的上升和下潜提供了动力，上述结构组合使得无人船拥有多自由度的运行方式，且结构简单易操作，适合推广使用。
附图说明
图1为本实用新型具有多自由度的无人船的结构示意图。
图2为本实用新型具有多自由度的无人船的正视图。
图3为本实用新型具有多自由度的无人船的侧视图。
图4为本实用新型具有多自由度的无人船的后视图。
图5为本实用新型具有多自由度的无人船的俯视图。
图6为图5具有多自由度的无人船的俯视图的部分剖视图。
图7为本实用新型具有多自由度的无人船的沿机体纵向的剖视图。
图8为本实用新型具有多自由度的无人船的密封舱结构示意图。
图9为本实用新型具有多自由度的无人船去除上外壳的结构示意图。
图10为本实用新型具有多自由度的无人船固定框架下方的结构示意图。
图11为本实用新型第三隔断筋的细节结构示意图。
图中的主要部件为：1—推进器，11—水平推进器，12—垂直推进器，2—密封舱，21—垂直涵道，22—电池组，3—固定框架，31—第一隔断筋，32—下横梁，33—第二隔断筋，34—导流槽，35—上横梁，36—第三隔断筋，361—避让口，4—外壳，41—上外壳，42—下外壳，5—观测模组，6—声波发生器，7—鱼线固定杆。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与实用新型有关的构成。
实施例1
如图1～7所示，一种具有多自由度的无人船，包括水平推进器11，垂直推进器12，密封舱2，固定框架3和外壳4，所述密封舱2的前部中间开设有垂直涵道21，所述垂直推进器12设于垂直涵道21内并与密封舱2相密封连接，所述水平推进器11与密封舱2的后部两侧相密封连接，密封舱2内底部设有电池组22，其中垂直推进器12设于无人船重心的前部。垂直推进器12和水平推进器11的电机部分均密封安装于密封舱内，与分体式结构的无人船相比，有效提高了密封的效率，降低电力传导受水体侵蚀的风险。
如图8和图9所示，本实施例中，所述固定框架3环绕设置于密封舱2和水平推进器11的外侧，固定框架3两侧与水平推进器11前部相对应设有导流槽34，所述导流槽34沿无人船艏艉连线的方向平行设有若干导流板，所述水平推进器11后部套设有可拆卸的推进器壳，所述推进器壳与水平推进器11相对应设有可拆卸的第一隔断筋31。由于推进器外壳改变了水平推进器11前后部的通量，使得流经推进器的水形成了局部的湍流，增强了无人船前进/后退/转向过程中的动力。上外壳41和下外壳42分别设于密封舱2与固定框架3形成的结构的上方与下方形成无人船的整体。所述密封舱2、固定框架3和外壳4间形成压载水舱，使无人船在水中实现下潜、上浮或悬浮。
本实施例中，无人船船体后部两侧分别设有水平螺旋桨推进器，当两侧的水平螺旋桨推进器以相同速度正向旋转时，受到推进器向后的推力，无人船向前移动；当两侧水平螺旋桨推进器以相同速度反向旋转时，受到推进器向前的推力，无人船向后移动。
本实施例中，无人船船体后部两侧分别设有水平螺旋桨推进器，当两侧的水平螺旋桨推进器以不同速度正向旋转时，受到左右两侧推进器大小不同的向后推力，无人船前进的同时向推进器转速低的一侧转向；当两侧水平螺旋桨推进器以相同速度反向旋转时，受到左右两侧推进器大小不同的向前推力，无人船后退的同时向推进器转速低的一侧转向。通过控制水平推进器的差速，可以确定无人船的转向半径，使其执行程式化的运行模式成为可能。
本实施例中，无人船船体后部两侧分别设有水平螺旋桨推进器，当两侧的水平螺旋桨推进器以相同速度和相反的方向旋转时，受到左右两侧推进器分别向前和向后的推力，无人船可实现环绕空间直角坐标体系的Z轴按顺时针或逆时针方向匀速旋转；当两侧水平螺旋桨推进器以不同速度和相反的方向旋转时，受到左右两侧推进器分别向前和向后的不同大小的推力，无人船可实现环绕空间直角坐标体系的Z轴按顺时针或逆时针方向加速旋转。
本实施例中，由于垂直螺旋桨推进器设于无人船船体重心的前部，使得无人船在非运行状态时艏低于艉与水平方向具有一个自然的夹角，倾斜的机体在水流阻力的作用下在下潜时获得更多的沉降力；当无人船上浮时，同样由于夹角的存在，使无人船在艏高于艉与水平方向具有一个夹角，在水流阻力的作用下为无人船的上浮提供了更多的浮力。
本实施例中，结合无人船的水平螺旋桨推进器和垂直螺旋桨推进器的运行，可实现机体在水面下的多自由度航行，而由于将密封舱内容物中质量占比最大的电池组设于舱底，起到了稳定机身的作用的同时防止无人船在运行时发生纵向翻转和侧翻，当机体因水流、波浪的冲击产生横摇时，由于舱底电池组的平衡作用，可以快速稳定机身防止侧翻。
本实施例中，无人船采用了一体式的设计，水平推进器和垂直推进器均设于密封舱内，环绕于密封舱的固定框架将密封舱和垂直推进器包括在内，再覆盖以上下外壳形成无人船整体。一体式的机体设计使得本实用新型中的无人船结构稳固，在复杂的水下环境中具有更好的抗冲击性和防撞性能；同时由于机体采用扁平结构，在垂直推进器提供一定倾斜角度的情况下，可以在上浮和下潜过程中将更多的水流阻力转化为浮力和沉降力。
如图10和图11所示，本实施例中，所述固定框架3顶部和底部分别设有水平位置与垂直涵道21相对应的上横梁35和下横梁32，所述上横梁35与垂直涵道21顶部相对应设有第三隔断筋36，所述下横梁32与垂直涵道21底部相对应设有第二隔断筋33。垂直涵道21上下口水流量不同，因此在垂直推进器12运行时，流经涵道的水形成了局部的湍流，增强了无人船上浮/下潜过程中的动力。本实施例的推进器采用螺旋桨推进器，因此对于水平推进器和垂直推进器均配备有隔断筋，防止水草等杂物在无人船运行时卷入螺旋桨造成故障。所述第三隔断筋36与密封舱2相接处设有至少一个避让口361。避让口361除了起到避让密封舱2的螺丝结构外，还可以使水流通过并充满密封舱2与外壳4之间的空间。
本实施例中，所述推进器的电机为直流无刷电机，直流无刷电机因为没有电刷，在运行过程中不会产生电火花，极大地降低了电火花对无人船通讯设备的干扰；并且无刷电机运转摩擦力小，低噪音，用于观测追踪水下生物时不会发生惊扰；且无刷电机磨损较小，延长了产品的使用寿命，降低了维护的成本。
实施例2
如图1～7所示，一种具有多自由度的无人船，包括水平推进器11，垂直推进器12，密封舱2，固定框架3和外壳4，所述密封舱2的前部中间开设有垂直涵道21，所述垂直推进器12设于垂直涵道21内并与密封舱2相密封连接，所述水平推进器11与密封舱2的后部两侧相密封连接，密封舱2内底部设有电池组22，其中垂直推进器12设于无人船重心的前部。垂直推进器12和水平推进器11的电机部分均密封安装于密封舱内，与分体式结构的无人船相比，有效提高了密封的效率，降低电力传导受水体侵蚀的风险。
如图8和图9所示，本实施例中，所述固定框架3环绕设置于密封舱2和水平推进器11的外侧，固定框架3两侧与水平推进器11前部相对应设有导流槽34，所述导流槽34沿无人船艏艉连线的方向平行设有若干导流板，所述水平推进器11后部套设有可拆卸的推进器壳，所述推进器壳与水平推进器11相对应设有可拆卸的第一隔断筋31。由于推进器外壳改变了水平推进器11前后部的通量，使得流经推进器的水形成了局部的湍流，增强了无人船前进/后退/转向过程中的动力。上外壳41和下外壳42分别设于密封舱2与固定框架3形成的结构的上方与下方形成无人船的整体。所述密封舱2、固定框架3和外壳4间形成压载水舱，使无人船在水中实现下潜、上浮或悬浮。
本实施例中，结合无人船的水平螺旋桨推进器和垂直螺旋桨推进器的运行，可实现机体在水面下的多自由度航行，而由于将密封舱中质量占比最大的电池组设于舱底，起到了稳定机身的作用的同时防止无人船在运行时发生纵向翻转和侧翻，当机体因水流、波浪的冲击产生横摇时，由于舱底电池组的平衡作用，可以快速稳定机身防止侧翻。
本实施例中，无人船采用了一体式的设计，水平推进器和垂直推进器均设于密封舱内，环绕于密封舱的固定框架将密封舱和垂直推进器包括在内，再覆盖以上下外壳形成无人船整体。一体式的机体设计使得本实用新型中的无人船结构稳固，在复杂的水下环境中具有更好的抗冲击性和防撞性能；同时由于机体采用扁平结构，在垂直推进器提供一定倾斜角度的情况下，可以在上浮和下潜过程中将更多的水流阻力转化为浮力和沉降力。
如图1和图8所示，本实施例中，密封舱2前端还设有观测模组5，所述观测模组5包括摄像头和设于摄像头两侧的照明灯，所述摄像头和照明灯均密封连接于密封舱2前端；所述环绕密封舱2设置的固定框架3前端与观测模组5紧密相连。
本实施例中，无人船装配有观测模组，由于水下光线昏暗，因此在观测模组的摄像头旁加装了照明灯为观测提供光源。整个观测模组与密封舱相连，有效防止了水对电路的损害，且观测模组的形状与固定框架紧密配合呈流线型，符合无人船船体的一体式设计，解决了观测模组可能增加水体阻力的问题。
实施例3
如图1～7所示，一种具有多自由度的无人船，包括水平推进器11，垂直推进器12，密封舱2，固定框架3和外壳4，所述密封舱2的前部中间开设有垂直涵道21，所述垂直推进器12设于垂直涵道21内并与密封舱2相密封连接，所述水平推进器11与密封舱2的后部两侧相密封连接，密封舱2内底部设有电池组22，其中垂直推进器12设于无人船重心的前部。垂直推进器12和水平推进器11的电机部分均密封安装于密封舱内，与分体式结构的无人船相比，有效提高了密封的效率，降低电力传导受水体侵蚀的风险。
如图8和图9所示，本实施例中，所述固定框架3环绕设置于密封舱2和水平推进器11的外侧，固定框架3两侧与水平推进器11前部相对应设有导流槽34，所述导流槽34沿无人船艏艉连线的方向平行设有若干导流板，所述水平推进器11后部套设有可拆卸的推进器壳，所述推进器壳与水平推进器11相对应设有可拆卸的第一隔断筋31。由于推进器外壳改变了水平推进器11前后部的通量，使得流经推进器的水形成了局部的湍流，增强了无人船前进/后退/转向过程中的动力。上外壳41和下外壳42分别设于密封舱2与固定框架3形成的结构的上方与下方形成无人船的整体。所述密封舱2、固定框架3和外壳4间形成压载水舱，使无人船在水中实现下潜、上浮或悬浮。
本实施例中，结合无人船的水平螺旋桨推进器和垂直螺旋桨推进器的运行，可实现机体在水面下的多自由度航行，而由于将密封舱中质量占比最大的电池组设于舱底，起到了稳定机身的作用的同时防止无人船在运行时发生纵向翻转和侧翻，当机体因水流、波浪的冲击产生横摇时，由于舱底电池组的平衡作用，可以快速稳定机身防止侧翻。
本实施例中，无人船采用了一体式的设计，水平推进器和垂直推进器均设于密封舱内，环绕于密封舱的固定框架将密封舱和垂直推进器包括在内，再覆盖以上下外壳形成无人船整体。一体式的机体设计使得本实用新型中的无人船结构稳固，在复杂的水下环境中具有更好的抗冲击性和防撞性能；同时由于机体采用扁平结构，在垂直推进器提供一定倾斜角度的情况下，可以在上浮和下潜过程中将更多的水流阻力转化为浮力和沉降力。
如图2，图3和图7所示，本实施例中，密封舱2还设有声波发生器6，所述声波发生器6为直径外侧具有螺纹结构的半球体，通过设于半球体平面中心的螺栓和直径外侧的螺纹连接于密封舱2前端底部形成密封连接。
本实施例中，无人船装配有声波发生器，可发出特定频率的声波用于吸引或驱赶不同种类的水下生物，辅以观测模组，可以用于对水下生物做长期观察研究。声波发生器采用半球体可以较好地减小其在水中的阻力，另外可以在其表面设置多彩灯光吸引鱼群或其他水下生物，便于观察和诱捕。实际使用过程中可以根据需要更换不同功能的声波发生器，不使用音波发生器时也可采用同质量同外形的半球体与机体连接以保证机体的质量分布。
实施例4
如图1～7所示，一种具有多自由度的无人船，包括水平推进器11，垂直推进器12，密封舱2，固定框架3和外壳4，所述密封舱2的前部中间开设有垂直涵道21，所述垂直推进器12设于垂直涵道21内并与密封舱2相密封连接，所述水平推进器11与密封舱2的后部两侧相密封连接，密封舱2内底部设有电池组22，其中垂直推进器12设于无人船重心的前部。垂直推进器12和水平推进器11的电机部分均密封安装于密封舱内，与分体式结构的无人船相比，有效提高了密封的效率，降低电力传导受水体侵蚀的风险。
如图8和图9所示，本实施例中，所述固定框架3环绕设置于密封舱2和水平推进器11的外侧，固定框架3两侧与水平推进器11前部相对应设有导流槽34，所述导流槽34沿无人船艏艉连线的方向平行设有若干导流板，所述水平推进器11后部套设有可拆卸的推进器壳，所述推进器壳与水平推进器11相对应设有可拆卸的第一隔断筋31。由于推进器外壳改变了水平推进器11前后部的通量，使得流经推进器的水形成了局部的湍流，增强了无人船前进/后退/转向过程中的动力。上外壳41和下外壳42分别设于密封舱2与固定框架3形成的结构的上方与下方形成无人船的整体。所述密封舱2、固定框架3和外壳4间形成压载水舱，使无人船在水中实现下潜、上浮或悬浮。
本实施例中，结合无人船的水平螺旋桨推进器和垂直螺旋桨推进器的运行，可实现机体在水面下的多自由度航行，而由于将密封舱中质量占比最大的电池组设于舱底，起到了稳定机身的作用的同时防止无人船在运行时发生纵向翻转和侧翻，当机体因水流、波浪的冲击产生横摇时，由于舱底电池组的平衡作用，可以快速稳定机身防止侧翻。
本实施例中，无人船采用了一体式的设计，水平推进器和垂直推进器均设于密封舱内，环绕于密封舱的固定框架将密封舱和垂直推进器包括在内，再覆盖以上下外壳形成无人船整体。一体式的机体设计使得本实用新型中的无人船结构稳固，在复杂的水下环境中具有更好的抗冲击性和防撞性能；同时由于机体采用扁平结构，在垂直推进器提供一定倾斜角度的情况下，可以在上浮和下潜过程中将更多的水流阻力转化为浮力和沉降力。
如图1和图8所示，本实施例中，密封舱2前端还设有观测模组5，所述观测模组5包括摄像头和设于摄像头两侧的照明灯，所述摄像头和照明灯均密封连接于密封舱2前端；所述环绕密封舱2设置的固定框架3前端与观测模组5紧密相连。
如图1，图2和图3所示，本实施例中，垂直涵道21顶部还设有捕鱼装置——鱼线固定杆7，所述鱼线固定杆7一端与垂直涵道顶部21相铰接，另一端设有鱼线固定器并且可以将鱼线固定器调节至无人船的观测模组5的观测范围内。
本实施例中，无人船装配有鱼线固定杆7，用户可将钓竿上的鱼线缠绕于鱼线固定器上并置于观测模组5前，通过观测模组5在垂钓时可实时观测钓饵周围的水下情况，增加垂钓的乐趣。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有多自由度的无人船，包括推进器(1)，密封舱(2)，固定框架(3)和外壳(4)，其特征在于，所述密封舱(2)后部两侧设有两个水平推进器(11)，所述密封舱(2)的前部中间设有垂直推进器(12)，所述垂直推进器(12)设于无人船重心的前部。
2.根据权利要求1所述具有多自由度的无人船，其特征在于，所述固定框架(3)环绕设置于密封舱(2)和水平推进器(11)的外侧；所述外壳(4)包括上外壳(41)和下外壳(42)，分别设于密封舱(2)与固定框架(3)的上面与下面并避让垂直推进器(12)形成无人船整体；所述密封舱(2)、固定框架(3)和外壳(4)间形成压载水舱，使无人船在水中实现下潜、上浮或悬浮。
3.根据权利要求1或2所述具有多自由度的无人船，其特征在于，所述密封舱(2)内底部设有与水平推进器(11)和垂直推进器(12)相电连接的电池组(22)。
4.根据权利要求1或2所述具有多自由度的无人船，其特征在于，所述密封舱(2)的前部中间开设有垂直涵道(21)，所述垂直推进器(12)设于垂直涵道(21)内并与密封舱(2)相密封连接；所述水平推进器(11)与密封舱(2)的后部两侧相密封连接。
5.根据权利要求4所述具有多自由度的无人船，其特征在于，所述垂直涵道(21)的顶部口与底部口的通量不同，令通过垂直推进器(12)上下的水流量不同。
6.根据权利要求1或2所述具有多自由度的无人船，其特征在于，所述固定框架(3)两侧与水平推进器(11)前部相对应设有导流槽(34)，所述导流槽(34)沿无人船艏艉连线的方向平行设有若干导流板；所述水平推进器(11)后部套设有可拆卸的推进器壳，所述推进器壳与水平推进器(11)相对应设有可拆卸的第一隔断筋(31)。
7.根据权利要求6所述具有多自由度的无人船，其特征在于，所述水平推进器(11)前部与后部的通量不同，令通过水平推进器(11)前后的水流量不同。
8.根据权利要求6所述具有多自由度的无人船，其特征在于，所述固定框架(3)顶部和底部分别设有水平位置与垂直涵道(21)相对应的上横梁(35)和下横梁(32)，所述上横梁(35)与垂直涵道(21)顶部相对应设有第三隔断筋(36)，所述下横梁(32)与垂直涵道(21)底部相对应设有第二隔断筋(33)。
9.根据权利要求8所述具有多自由度的无人船，其特征在于，所述第三隔断筋(36)与密封舱(2)相接处设有至少一个避让口(361)。
10.根据权利要求1或2所述具有多自由度的无人船，其特征在于，所述无人船还包括设置于无人船上的捕鱼装置和观测模组(5)，所述捕鱼装置包括钓鱼钩和/或鱼枪和/或渔网，所述钓鱼钩和/或鱼枪和/或渔网位于观测模组(5)的观测范围内。
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