CN214875443U - 一种无人船自主避障控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人船自主避障控制装置，包括无人船体，所述无人船体上表面安装有甲板，甲板上表面分别通过螺栓与摄像头底座固定连接，摄像头底座上表面安装有全景摄像头，甲板上表面设置有工作箱，工作箱上表面设置有指示灯和太阳能面板，甲板尾端分别设置有天线，无人船体两侧分别与船翼锡焊连接，船翼外侧分别通过螺栓与侧翼固定连接。本无人船自主避障控制装置，通过探测系统接收到的信号，经过处理后，防撞系统判断，控制系统控制无人船的航线角度，使得无人船在行驶过程中能够安全通过障碍区域，同时实时规划航线，避免避障过程中偏离航线，定位精准，进一步地提高无人船的航行安全性。

Description

一种无人船自主避障控制装置

技术领域

本实用新型涉及无人船技术领域，具体为一种无人船自主避障控制装置。

背景技术

近年来，无人船因其自动化程度高、机动性强、抗干扰能力强等优势被广泛应用于反潜、海洋环境监测、自主定位监控、海上搜救等军事和民用领域，有效避免了人为因素和恶劣天气原因的影响，大大提高了工作效率，因而具有广泛的应用前景。对于水体环境复杂，水域环境危险的地区，通常会采用无人船进行作业，探测研究。由于无人船工作环境的特殊性和控制系系统的复杂性，无人船需要在工作过程中根据与岸基基站或母船进行通信，通过实时通信确定无人船当前状态。现有技术中当无人船航行遇到障碍物时，无法对无人船的航向进行精准控制，实时调整，且对无人船的航线没有进行规划，导致无人船在行驶时会出现大量碰撞情况发生，且不能够实现无人船的避障。针对这些缺陷，设计一种无人船自主避障控制装置，是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人船自主避障控制装置，通过探测系统接收到的信号，经过处理后，防撞系统判断，控制系统控制无人船的航线角度，使得无人船在行驶过程中能够安全通过障碍区域，同时实时规划航线，避免避障过程中偏离航线，定位精准，进一步地提高无人船的航行安全性，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种无人船自主避障控制装置，包括无人船体，所述无人船体上表面安装有甲板，甲板上表面分别通过螺栓与摄像头底座固定连接，摄像头底座上表面安装有全景摄像头，甲板上表面设置有工作箱，工作箱上表面设置有指示灯和太阳能面板，甲板尾端分别设置有天线，无人船体两侧分别与船翼锡焊连接，船翼外侧分别通过螺栓与侧翼固定连接；

所述无人船体内部设置为工作腔，工作腔内壁下表面前端分别通过螺栓与雷达传感摄像头固定连接，工作腔内分别安装有图像处理器和控制器，无人船体外侧尾端设置有电机，电机一端与船桨转动连接，无人船体外侧下表面两侧分别通过连接杆与浮箱固定连接。

优选的，所述太阳能面板下端通过导线与控制器电性连接，控制器分别通过导线与图像处理器、电机、全景摄像头和天线电性连接。

优选的，所述浮箱一侧分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过管道与水泵固定连接，水泵一端通过导线与控制器电性连接。

优选的，所述无人船体前端套有防撞垫，防撞垫将无人船体前侧和甲板前侧固定在其内壁。

本实用新型提供另一种技术方案，一种无人船自主避障控制装置，所述控制器分别设置有探测系统、防撞系统和控制系统，探测系统输出端和输入端分别与图像传感模块、雷达传感模块和图像对比模块电性连接，防撞系统输出端和输入端分别与判断模块、存储模块和无线模块电性连接，控制系统输出端和输入端分别与GPS模块和航行控制模块电性连接，航行控制模块包括自动控制模块和人工控制模块

优选的，所述工作箱内分别放置有GPS定位装置和无线收发装置，GPS定位装置与GPS模块电性连接，无线收发装置与无线模块电性连接。

优选的，所述探测系统、防撞系统和控制系统分别相互电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本无人船自主避障控制装置，采用太阳能供电，有助于保护水质环境，节约了成本。

2.本无人船自主避障控制装置，全景摄像头实时监测无人船周围的画面，监测范围广，雷达传感摄像头有助于当全景摄像头有盲点的时候，无人船会自动监测障碍物，大大的增加了无人船的安全性能，保障了无人船设备的安全、可靠性高。

3.本无人船自主避障控制装置，通过探测系统接收到的信号，经过处理后，防撞系统判断，控制系统控制无人船的航线角度，使得无人船在行驶过程中能够安全通过障碍区域，同时实时规划航线，避免避障过程中偏离航线，定位精准，进一步地提高无人船的航行安全性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的整体结构侧视剖视图；

图3为本实用新型的整体结构正视图；

图4为本实用新型的整体模块示意图。

图中：1、无人船体；2、甲板；3、摄像头底座；4、全景摄像头； 5、工作箱；6、指示灯；7、太阳能面板；8、天线；9、船翼；10、侧翼；11、工作腔；12、雷达传感摄像头；13、图像处理器；14、控制器；15、电机；16、船桨；17、浮箱；18、探测系统；19、防撞系统；20、控制系统；21、图像传感模块；22、雷达传感模块；23、图像对比模块；24、判断模块；25、存储模块；26、无线模块；27、 GPS模块；28、航行控制模块；29、自动控制模块；30、人工控制模块。

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、完整地描述，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种无人船自主避障控制装置，包括无人船体1，无人船体1上表面安装有甲板2，无人船体1前端套有防撞垫，防撞垫将无人船体1前侧和甲板2前侧固定在其内壁，避免避障控制系统发生故障时船体遭受撞击受损严重，甲板2上表面分别通过螺栓与摄像头底座3固定连接，摄像头底座3上表面安装有全景摄像头4，甲板2上表面设置有工作箱5，工作箱5上表面设置有指示灯6和太阳能面板7，甲板2尾端分别设置有天线8，无人船体1两侧分别与船翼9锡焊连接，船翼9外侧分别通过螺栓与侧翼10固定连接，无人船体1内部设置为工作腔11，工作腔11内壁下表面前端分别通过螺栓与雷达传感摄像头12固定连接，工作腔11内分别安装有图像处理器13和控制器14，太阳能面板7下端通过导线与控制器14电性连接，采用太阳能供电，有助于保护水质环境，节约了成本，控制器 14分别通过导线与图像处理器13、电机15、全景摄像头4和天线8 电性连接，全景摄像头4实时监测无人船周围的画面，监测范围广，雷达传感摄像头12有助于当全景摄像头4有盲点的时候，无人船会自动监测障碍物，大大的增加了无人船的安全性能，保障了无人船设备的安全、可靠性高，无人船体1外侧尾端设置有电机15，电机15 一端与船桨16转动连接，无人船体1外侧下表面两侧分别通过连接杆与浮箱17固定连接，浮箱17一侧分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过管道与水泵固定连接，水泵一端通过导线与控制器14电性连接，通过浮箱17调整无人船的吃水，适用于不同水域，扩大适用范围；

请参阅图4，控制器14分别设置有探测系统18、防撞系统19和控制系统20，探测系统18、防撞系统19和控制系统20分别相互电性连接，探测系统18输出端和输入端分别与图像传感模块21、雷达传感模块22和图像对比模块23电性连接，防撞系统19输出端和输入端分别与判断模块24、存储模块25和无线模块26电性连接，工作箱5内分别放置有GPS定位装置和无线收发装置，GPS定位装置与GPS模块27电性连接，无线收发装置与无线模块26电性连接，控制系统20输出端和输入端分别与GPS模块27和航行控制模块28 电性连接，航行控制模块28包括自动控制模块29和人工控制模块 30，全景摄像头4与图像传感模块21电性连接，雷达传感摄像头12 与雷达传感模块22电性连接，通过图像传感模块21和雷达传感模块22接收到的信号，经过图像对比模块23处理，判断模块24判断，控制系统20控制航行控制模块28改变无人船的航线角度，使得无人船在行驶过程中能够安全通过障碍区域，同时通过GPS模块27卫星定位，实时规划航线，避免避障过程中偏离航线，定位精准，进一步地提高无人船的航行安全性。

综上所述，本无人船自主避障控制装置，采用太阳能供电，有助于保护水质环境，节约了成本，全景摄像头4实时监测无人船周围的画面，监测范围广，雷达传感摄像头12有助于当全景摄像头4有盲点的时候，无人船会自动监测障碍物，大大的增加了无人船的安全性能，保障了无人船设备的安全、可靠性高，通过探测系统18接收到的信号，经过处理后，防撞系统19判断，控制系统20控制无人船的航线角度，使得无人船在行驶过程中能够安全通过障碍区域，同时实时规划航线，避免避障过程中偏离航线，定位精准，进一步地提高无人船的航行安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种无人船自主避障控制装置，包括无人船体(1)，其特征在于：所述无人船体(1)上表面安装有甲板(2)，甲板(2)上表面分别通过螺栓与摄像头底座(3)固定连接，摄像头底座(3)上表面安装有全景摄像头(4)，甲板(2)上表面设置有工作箱(5)，工作箱(5)上表面设置有指示灯(6)和太阳能面板(7)，甲板(2)尾端分别设置有天线(8)，无人船体(1)两侧分别与船翼(9)锡焊连接，船翼(9)外侧分别通过螺栓与侧翼(10)固定连接；

所述无人船体(1)内部设置为工作腔(11)，工作腔(11)内壁下表面前端分别通过螺栓与雷达传感摄像头(12)固定连接，工作腔(11)内分别安装有图像处理器(13)和控制器(14)，无人船体(1)外侧尾端设置有电机(15)，电机(15)一端与船桨(16)转动连接，无人船体(1)外侧下表面两侧分别通过连接杆与浮箱(17)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人船自主避障控制装置，其特征在于：所述太阳能面板(7)下端通过导线与控制器(14)电性连接，控制器(14)分别通过导线与图像处理器(13)、电机(15)、全景摄像头(4)和天线(8)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种无人船自主避障控制装置，其特征在于：所述浮箱(17)一侧分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过管道与水泵固定连接，水泵一端通过导线与控制器(14)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种无人船自主避障控制装置，其特征在于：所述无人船体(1)前端套有防撞垫，防撞垫将无人船体(1)前侧和甲板(2)前侧固定在其内壁。

5.根据权利要求1所述的一种无人船自主避障控制装置，其特征在于：所述控制器(14)分别设置有探测系统(18)、防撞系统(19)和控制系统(20)，探测系统(18)输出端和输入端分别与图像传感模块(21)、雷达传感模块(22) 和图像对比模块(23)电性连接，防撞系统(19)输出端和输入端分别与判断模块(24)、存储模块(25)和无线模块(26)电性连接，控制系统(20)输出端和输入端分别与GPS模块(27)和航行控制模块(28)电性连接，航行控制模块(28)包括自动控制模块(29)和人工控制模块(30)。

6.根据权利要求5所述的一种无人船自主避障控制装置，其特征在于：所述工作箱(5)内分别放置有GPS定位装置和无线收发装置，GPS定位装置与GPS模块(27)电性连接，无线收发装置与无线模块(26)电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种无人船自主避障控制装置，其特征在于：所述探测系统(18)、防撞系统(19)和控制系统(20)分别相互电性连接。

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