CN213735497U - 一种无人艇油门和正倒车联动控制装置和无人艇 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人艇航行控制技术领域，具体涉及一种无人艇油门和正倒车联动控制装置和无人艇。包括：工控机、信号采集卡、接线端子板、发动机控制器和无线通讯器；所述工控机依次通过所述信号采集卡和所述接线端子板连接所述发动机控制器；所述工控机还连接所述无线通讯器。本实用新型中信号采集卡能够根据工控机下发指令输出具体的电压值的电压信号，接线端子板能够将该电压信号输出给发动机控制器，以控制发动机的转速以及机械能输出方向，从而实现了将无人艇油门和正倒车的联动控制，降低了油门和正倒车控制策略的复杂度。

Description

一种无人艇油门和正倒车联动控制装置和无人艇

技术领域

本实用新型涉及无人艇航行控制技术领域，具体涉及一种无人艇油门和正倒车联动控制装置和无人艇。

背景技术

无人艇是一种无人操作的水域作业舰艇，可用于侦察、搜索、搜救、导航和水文地理勘察等。现有技术中，油门和正倒车控制分别配备了独立的驱动装置，一方面占用更多的控制通道，增加系统配置的难度和成本，另一方面也会增加无人控制策略的复杂度。

因此，如何降低油门和正倒车控制策略的复杂度，是目前亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无人艇油门和正倒车联动控制装置和无人艇，以降低油门和正倒车控制策略的复杂度。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了以下方案：

第一方面，本发明实施例提供一种无人艇油门和正倒车联动控制装置，所述装置包括：工控机、信号采集卡、接线端子板、发动机控制器和无线通讯器；

所述工控机连接所述信号采集卡的数字信号输入端；所述信号采集卡的油门模拟信号输出端连接所述接线端子板的油门控制输入端；所述信号采集卡的正倒车模拟信号输出端连接所述接线端子板的正倒车控制输入端；所述接线端子板的油门控制输出端和正倒车控制输出端均连接所述发动机控制器的控制输入端；

所述工控机还连接所述无线通讯器。

在一种可能的实施例中，所述信号采集卡为PCI-1711数据采集卡。

在一种可能的实施例中，所述接线端子板为PCLD-8710端子板。

在一种可能的实施例中，所述无线通讯器为北斗导航通讯器。

第二方面，本发明实施例提供一种无人艇，包括船身、发动机、传动系统和喷泵喷泵，所述喷泵喷泵设置在所述船身的尾部，所述发动机通过所述传动系统连接所述喷泵，还包括如第一方面任一所述的无人艇油门和正倒车联动控制装置；

所述无人艇油门和正倒车联动控制装置中的发动机控制器连接所述发动机。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型中信号采集卡能够根据工控机下发指令输出具体的电压值的电压信号，接线端子板能够将该电压信号输出给发动机控制器，以控制发动机的转速以及机械能输出方向，从而实现了将无人艇油门和正倒车的联动控制，降低了油门和正倒车控制策略的复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种无人艇油门和正倒车联动控制装置的结构示意图。

附图标记说明：1为工控机，2为信号采集卡，3为接线端子板，4为发动机控制器，5为无线通讯器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型实施例保护的范围。

本实施例提供一种无人艇油门和正倒车联动控制装置，请参阅图1，图1为该装置实施例的结构示意图，具体包括：工控机1、信号采集卡2、接线端子板3、发动机控制器4和无线通讯器5。工控机1依次通过信号采集卡2和接线端子板3连接发动机控制器4；工控机1还连接无线通讯器5。

具体的，工控机1连接信号采集卡2的数字信号输入端；信号采集卡2的油门模拟信号输出端连接接线端子板3的油门控制输入端；信号采集卡2的正倒车模拟信号输出端连接接线端子板3的正倒车控制输入端；接线端子板3的油门控制输出端和正倒车控制输出端均连接发动机控制器4的控制输入端。

工控机1可以使用高可靠性的电脑，还可以使用基于单片机搭建的具有相应功能的芯片模组，用来根据接收的控制信号，生成相应的数字信号控制指令发送给信号采集卡2。

信号采集卡2能够根据工控机1发送的数字信号控制指令，生成不同电压值的电压信号发送给接线端子板3。信号采集卡2能够将信号采集卡2生成的电压信号发送给发动机控制器4，以控制发动机的油门和正倒车工作状态。由于控制指令中无人艇不同的前进方向以及不同的前进速度均对应有不同的电压值，从而只通过一套控制装置就能够实现无人艇的油门控制和正倒车控制。

具体的，信号采集卡2选用PCI-1711数据采集卡。

具体的，接线端子板3选用PCLD-8710端子板，其结构简单，接口丰富，功能强大，能够满足多种应用场景下的使用。

发动机控制器4是发动机的变速箱控制器，可以是单片机、PLC等芯片，能够根据输入进的电压信号，生成相应的发动机的变速箱控制信号，从而控制发动机的工作状态。

具体的，这里以0至5V的输入电压来说明发动机控制器4的控制原理。

本实施例中，将0至5V划分为以下几个区域：

1)控制死区：0至0.5V和4.5V至5V；

2)正倒车加速区：0.5V至1.9V；

3)正倒车减速区：1.9V至2.5V；

4)油门加速区：2.5V至3.1V；

5)油门减速区：3.1V至4.5V。

当发动机控制器4的输入电压位于控制死区时，不对发动机进行控制，保持其当前工作状态；正倒车加速区对应的输入电压，能够控制发动机在正倒车状态下从额定转速加速为最大转速状态；正倒车减速区对应的输入电压，能够控制发动机在正倒车状态下从额定转速减速为怠速状态；油门加速区对应的输入电压，能够控制发动机在油门状态下从额定转速加速为最大转速状态；油门减速区对应的输入电压，能够控制发动机在油门状态下从额定转速加速为怠速状态。

无线通讯器5用来接收远程发送来的控制信号，并将该控制信号传送给工控机1，优选的，无线通讯器5可以采用北斗导航通讯器，利用北斗导航系统的通讯功能，实现超远距离的远程通讯。

本实用新型的工作原理为：

无线通讯器5接收到远程发送的控制信号；工控机1根据该控制信号生成相应的数字信号控制指令；信号采集卡2根据该控制指令生成相应的电压值的电压信号；接线端子板3则将该电压信号传输给发动机控制器4；发动机控制器4则根据输入电压的大小，获知当前需要控制无人艇油门前进还是正倒车，以及具体的控制速度，从而将无人艇油门和正倒车的联动控制，精简了控制结构，降低了油门和正倒车控制策略的复杂度。

基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种无人艇，该无人艇包括船身、发动机、传动系统和喷泵。喷泵设置在船身的尾部，用来通过推动水流，为无人艇提供前进或后退的动力。发动机通过传动系统连接喷泵，以驱动喷泵工作。

该无人艇还包括上文所述的无人艇油门和正倒车联动控制装置；无人艇油门和正倒车联动控制装置中的发动机控制器连接发动机，从而实现了无人艇油门和正倒车的联动控制。

本实用新型实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例中信号采集卡能够根据工控机下发指令输出具体的电压值的电压信号，接线端子板能够将该电压信号输出给发动机控制器，以控制发动机的转速以及机械能输出方向，从而实现了将无人艇油门和正倒车的联动控制，降低了油门和正倒车控制策略的复杂度。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种无人艇油门和正倒车联动控制装置，其特征在于，所述装置包括：工控机、信号采集卡、接线端子板、发动机控制器和无线通讯器；

所述工控机连接所述信号采集卡的数字信号输入端；所述信号采集卡的油门模拟信号输出端连接所述接线端子板的油门控制输入端；所述信号采集卡的正倒车模拟信号输出端连接所述接线端子板的正倒车控制输入端；所述接线端子板的油门控制输出端和正倒车控制输出端均连接所述发动机控制器的控制输入端；

所述工控机还连接所述无线通讯器。

2.根据权利要求1所述的无人艇油门和正倒车联动控制装置，其特征在于，所述信号采集卡为PCI-1711数据采集卡。

3.根据权利要求1所述的无人艇油门和正倒车联动控制装置，其特征在于，所述接线端子板接线端子板为PCLD-8710端子板。

4.根据权利要求1所述的无人艇油门和正倒车联动控制装置，其特征在于，所述无线通讯器为北斗导航通讯器。

5.一种无人艇，包括船身、发动机、传动系统和喷泵喷泵，所述喷泵喷泵设置在所述船身的尾部，所述发动机通过所述传动系统连接所述喷泵，其特征在于，还包括如权利要求1至4任一所述的无人艇油门和正倒车联动控制装置；

所述无人艇油门和正倒车联动控制装置中的发动机控制器连接所述发动机。

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