CN218907557U - 一种无人船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无人船，包括水面船体和水下牵引装置，水面船体和水下牵引装置通过缆绳相连接，水面船体上设置有控制器、蓄电池组、通信用的天线和风力发电装置，天线电连接控制器，蓄电池组给控制器提供电源，风力发电装置上装有第一发动机，第一发动机给蓄电池组充电，水面船体后部装有下部连接有第一方向舵的第一舵机和/或水面船体后部装有推进器，所述第一舵机由控制器控制带动第一方向舵转动，推进器由控制器控制工作，外部指挥系统通过天线与控制器进行双向通信。进一步，水面船体上还装有波浪发电装置。本实用新型能全天候较长时间发电，以可靠供电，提升使用可靠性。

Description

一种无人船

技术领域

本实用新型涉及滑翔船舶制造技术领域，尤其是一种无人船。

背景技术

现今有一种无人驾驶的船舶滑翔船，是一种将波浪能直接转化为前进推力，利用光伏发电给传感通讯电子设备供电，几乎可以实现无限续航的海洋自主航行器。滑翔船凭借其续航力和自主生存能力，滑翔船技术日益成为了国内外研究热点，相关产品已在海洋科学、海洋工程甚至军事领域得到了广泛应用。

如2022年08月30日就公开一项申请号为202210528867.9、名称为“一种波浪滑翔机”的中国实用新型专利申请，其包括水上浮体、柔性缆索及水下推进装置，所述水上浮体通过所述柔性缆索与所述水下推进装置连接，所述水上浮体包括船体,在船体上搭载有绞车滚筒、绞车支架、电机、电机支架、电机驱动器、控制器及供电装置，所述供电装置包括太阳能电池板及蓄电池，所述太阳能电池板及蓄电池均安装于所述船体上。这种靠太阳能产生电能的供电装置一旦碰到阴天或晚上的工况下就无法发电，一旦失去电源，控制器就无法工作，波浪滑翔机容易出现失联，无法远程控制，影响其航行的可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种无人船，其能够全天候较长时间发电，能可靠给控制部件供电，提升使用可靠性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种无人船，包括水面船体和水下牵引装置，水面船体和水下牵引装置通过缆绳相连接，通过波浪作用，水下牵引装置受力和缆绳拉力合成一个向前驱动力，这个向前驱动力推动水面船体前进，所述水面船体上设置有控制器、蓄电池组、通信用的天线和风力发电装置，天线电连接控制器，蓄电池组给控制器提供电源，风力发电装置上装有第一发动机，第一发动机给蓄电池组充电，水面船体后部装有下部连接有第一方向舵的第一舵机和/或水面船体后部装有推进器，所述第一舵机由所述控制器控制带动第一方向舵转动，所述推进器由控制器控制工作，外部指挥系统通过天线与控制器进行双向通信。

优选所述水面船体包括间隔设置的两个浮筒，两个浮筒上面连接有支撑架，支撑架中间安装所述控制器和蓄电池组，所述天线安装在支撑架中部上面，所述第一舵机安装在支撑架后部，所述推进器安装在所述支撑架后下部，推进器由蓄电池组提供电能，支撑架后部上面还装有一立柱，立柱上端安装所述风力发电装置。

进一步改进，所述支撑架的上面还覆盖有太阳能电池板，太阳能电池板也给蓄电池组充电；所述支撑架上部前侧还装有第一摄像头和激光雷达，第一摄像头和激光雷达电连接所述控制器；所述支撑架后下部还装有推进器，推进器由蓄电池组提供电能并由控制器控制工作；所述支撑架中部下面装有卷扬电机，卷扬电机由蓄电池组提供电能并由控制器控制工作，卷扬电机驱动轴固连一卷轮，缆绳的一端连接在卷轮上，卷扬电机转动时带动卷轮缠绕缆绳或释放缆绳。这样通过第一摄像头能够较好捕捉水面船体周围图形；通过激光雷达可以对水面船体周围目标进行探测、跟踪和识别，获取目标的有关信息；通过推进器可以调整水面船体运行姿态，辅助驱动水面船体；通过卷轮缠绕缆绳或释放缆绳，可以调整水面船体和水下牵引装置之间的距离，也能有一定避障作用。

进一步改进，水面船体上还装有波浪发电装置，波浪发电装置包括枢接在所述支撑架后上部的一根转轴，转轴的一端固连一个倒U形支架的中部，倒U形支架两个臂的下端各连接一个浮体，转轴的另一端通过单向离合器连接第三变速器输入轴，第三变速器输出轴再连接第二发电机，第二发电机给蓄电池组充电。这样通过两个浮体吸收波浪能使得倒U形支架摆动，再通过转轴、单向离合器、第三变速器和第二发电机把机械能转化为电能，给蓄电池组充电，进一步确保蓄电池有足够电能；其次，由于支撑架后部安装有风力发电装置，风力发电装置的重量会使得水面船体下沉，倒U形支架通过两个浮体支撑在水面上，抵消风力发电装置重量的不良作用，进一步提高水面船体的平衡性和行驶的平稳性；再次，倒U形支架通过两个浮体也能吸收风力发电装置工作时给水面船体带来晃动的能量，既提升平稳性，还有利于第二发电机的发电。

优选所述水下牵引装置包括多个翼板、支撑体，所述支撑体的主体为板状且沿纵向设置，多个翼板对称设置在支撑体两侧且两两相互对应形成多对翼板，支撑体在对应每对翼板处设有一个弧形通孔，一根连杆穿过弧形通孔两端分别连接一个翼板中部，对应两个翼板同侧一端还通过销轴可转动安装在支撑体上，对应每对翼板支撑体在两侧还设有两个连接柱，每个连接柱与一个拉簧一端相连接，拉簧另一端连接在连杆上；所述支撑体后部设有支架，支架上安装有第二舵机，第二舵机下部连接有第二方向舵。这种水下牵引装置每对翼板运动时会对称受力、同时转动，复位时，两个拉簧同时拉动两个翼板回转移位，翼板受力比较均匀，与缆绳能可靠形成合力，翼板使用寿命较长，也能确保整个牵引装置的使用寿命。

进一步改进，所述支撑体的下部装有第二摄像头，第二摄像头电连接所述控制器，支撑体后部还装有一可充气浮球，所述水面船体上装有气瓶，可充气浮球通过管路连接气瓶，管路设有气阀，当第二摄像头检测前方有障碍物时，所述控制器打开气阀，气瓶迅速给浮球充气，浮球带动整个水下牵引装置上浮避障。通过这个避障功能可以较好保护水下牵引装置，防止前进时触碰阻碍物而损坏。通过浮球作用，也便于水下牵引装置的回收。

进一步改进，所述水面船体上还装有气泵，所述气阀为三通阀，气阀的三个接口分别连接所述管路、气泵和气瓶，所述气阀关闭连通气瓶的接口后，气泵可通过管路对浮球进行抽气；所述气阀关闭连通气泵的接口后，气瓶可迅速给浮球充气；所述浮球充气前，浮球折叠置于一安装箱内，安装箱固连在支撑体后部，安装箱设有让浮球弹出的开孔，所述管路一端固连在安装箱上。这样可实现浮球的充气和抽气，便于改变水下牵引装置工作状态。

优选所述风力发电装置包括输入轴、输出轴、第一传动轴、第二传动轴、主动齿轮、从动齿轮和机架，机架固连在水面船体上，输入轴和输出轴均以可转动方式安装在机架上，输入轴一端固连多个风叶，输出轴一端连接所述第一发动机，第一传动轴与第二传动轴相互平行且均可转动安装在机架上，主动齿轮固连第一传动轴，从动齿轮固连第二传动轴，主动齿轮和从动齿轮相啮合；第一传动轴通过输入轴带动旋转，第一传动轴连接一扭簧靠近中心位置一端，输出轴另一端固连一卡盘中心位置，扭簧另一端固连卡盘；

一转动体通过第二传动轴带动旋转，转动体沿周向设有一圈第一导向槽，机架在靠近卡盘处设有一滑槽，滑槽上配合一滑动限位座，滑动限位座一侧装有一连接件，连接件配合在第一导向槽上，随着转动体转动，转动体通过第一导向槽带动连接件移位从而带动滑动限位座沿滑槽来回移动；

滑动限位座靠近卡盘一侧设有让位凹槽，卡盘外周面上固连一卡接件，卡接件被滑动限位座卡住时，第一传动轴旋转带动扭簧储能，卡接件通过让位凹槽脱离滑动限位座时，扭簧释能带动输出轴转动，扭簧释能后所述卡接件与滑动限位座相接触的接触端处于滑动限位座下面。

这种风力发电装置，通过扭簧储能后瞬间释能，输出轴就能拖动较大负载，也就是在风力较小(微风)状态下也能工作；另一方面，通过转动体转动带动滑动限位座沿滑槽来回移动，当滑动限位座卡住所述卡盘上的卡接件时，卡盘不动，扭簧储能，然后滑动限位座移位至卡接件通过让位凹槽脱离滑动限位座时，扭簧释能就带动输出轴转动，输出轴再带动负载工作，无需其它控制部件控制就可自动工作，运行较为可靠，能发电时间较长。

优选所述卡盘包括第一圆盘和一圆环体，圆环体一端固连第一圆盘边缘，输出轴另一端固连第一圆盘中心位置，圆环体中心轴线与输入轴的中心轴线相重合，所述卡接件固连在圆环体上，所述扭簧另一端固连在圆环体上；所述第一传动轴与所述输出轴中心轴线相重合，所述第一传动轴另一端与一个第二圆盘中心位置固连，第二圆盘靠近所述圆环体，扭簧处于第一圆盘与所述第二圆盘之间；所述扭簧为涡卷弹簧。

所述输入轴通过第一变速器连接所述第一传动轴，第一变速器为减速器；所述第二传动轴通过第二变速器连接所述转动体；所述第一变速器和所述第二变速器均为行星齿轮变速器，行星齿轮变速器的输入轴与输出轴中心轴线相重合；所述第二变速器的输入轴与所述第二传动轴为一体式结构。通过第一变速器减速增大扭矩后，第一传动轴更能够带动扭簧扭转储能，适应工况更广；通过第二变速器的变速可调整转动体转动速度，调节滑动限位座沿滑槽来回移动频率，也就能够改变扭簧储能和释能的转换节奏。

进一步改进，所述连接件上装有一滚轮，滚轮配合在所述第一导向槽上；所述滑动限位座一侧还装有两个导向轮，机架上还设有第二导向槽，两个导向轮同时配合在第二导向槽上；以提升滑动限位座来回移动稳定性。

所述滑动限位座远离转动体一侧连接一根导柱，机架上设有导向孔，导柱一端穿在机架的导向孔上，导柱上套有压簧，压簧一端抵在机架上、另一端抵在所述滑动限位座上。通过压簧能确保连接件可靠配合在第一导向槽一侧上，提升滑动限位座来回移动精度。

本实用新型在水面船体上设置风力发电装置，通过风力发电装置上的第一发动机给蓄电池组充电，蓄电池组给控制器提供电源，外部指挥系统通过天线与控制器进行双向通信。由于本实用新型在海面上行驶时，不管白天和晚上，海面上都会有风，这样把海面上的风能转化成电能，就能够全天候较长时间发电，确保蓄电池组内有电，控制器都能正常工作，实现双向通信，提升使用可靠性较高，确保无人船能够较长时间在海上工作。

本实用新型还进一步解决了在风力较小(微风状态下)也能够发电的问题及利用波浪发电的问题，延长了发电时间。另外还进一步解决了提升所述水下牵引装置使用性能和使用寿命的技术问题。

附图说明

图1是本实用新型第一种实施例立体图；

图2是本实用新型第一种实施例隐藏部分太阳能电池板的立体图；

图3是本实用新型第一种实施例隐藏两个浮筒主视图；

图4是图2的A处放大图；

图5是本实用新型第一种实施例水下牵引装置仰视图；

图6是图5的B-B剖视图；

图7是本实用新型第一种实施例气泵、气阀、气瓶和浮球连接示意图；

图8是本实用新型第一种实施例浮球充气带动水下牵引装置上浮主视图；

图9是本实用新型第一种实施例风力发电装置储能状态前视立体图；

图10是本实用新型第一种实施例风力发电装置储能状态后视立体图；

图11是本实用新型第一种实施例风力发电装置储能状态侧视立体图；

图12是图11的C处放大图；

图13是本实用新型第一种实施例风力发电装置储能状态俯视图；

图14是图13的D-D剖视放大图；

图15是本实用新型第一种实施例风力发电装置释能状态俯视立体图；

图16是本实用新型第二种实施例立体图；

图17是本实用新型第二种实施例隐藏部分太阳能电池板的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一、图1至图15所示，一种无人船，包括水面船体100和水下牵引装置200，水面船体100和水下牵引装置200通过缆绳300相连接；通过波浪作用，水下牵引装置200受力和缆绳300拉力合成一个向前驱动力，这个向前驱动力推动水面船体200前进。

所述水面船体100包括间隔设置的两个浮筒10，两个浮筒10上面连接有支撑架20，支撑架20中间安装控制器30和蓄电池组40，支撑架20中部上面安装有通信用的天线50，天线50为GPS天线，天线50电连接控制器30，支撑架20后部安装有第一舵机60，第一舵机60下部连接有第一方向舵601，支撑架20后部上面还装有一立柱70，立柱70上端安装有风力发电装置400；所述支撑架20后下部还装有推进器80，推进器80由蓄电池组40提供电能并由控制器30控制工作；所述支撑架20中部下面装有卷扬电机90，卷扬电机90由蓄电池组40提供电能并由控制器30控制工作，卷扬电机90驱动轴固连一卷轮901，缆绳300的一端连接在卷轮901上，卷扬电机90转动时带动卷轮901缠绕缆绳300或释放缆绳300；所述支撑架20的上面还覆盖有太阳能电池板201，太阳能电池板201也给蓄电池组40充电；所述支撑架20上部前侧还装有第一摄像头202和激光雷达203，第一摄像头202和激光雷达203电连接所述控制器30；蓄电池组40给控制器30提供电源，风力发电装置400上装有第一发动机40a，第一发动机40a给蓄电池组40充电，所述第一舵机60由所述控制器30控制带动第一方向舵601转动，外部指挥系统通过天线50与控制器30进行双向通信。

所述水下牵引装置200包括多个翼板21、支撑体22，所述支撑体22的主体为板状且沿纵向设置，多个翼板21对称设置在支撑体22两侧且两两相互对应形成多对翼板21，支撑体22在对应每对翼板21处设有一个弧形通孔221，一根连杆23穿过弧形通孔221两端分别连接一个翼板21中部，对应两个翼板21同侧一端还通过销轴24可转动安装在支撑体22上，对应每对翼板21支撑体22在两侧还设有两个连接柱25，两个连接柱25连成一体固连所述支撑体22，每个连接柱25与一个拉簧26一端相连接，拉簧26另一端连接在连杆23上；所述支撑体22后部设有支架222，支架222上安装有第二舵机27，第二舵机27下面连接有第二方向舵271。

作为一种连接结构，对应两个翼板21同侧一端还通过一根销轴24可转动安装在支撑体22上，所述销轴24与所述翼板21相枢接，所述销轴24穿设固连在所述支撑体22上；作为另一种连接结构，对应两个翼板21同侧一端还可通过一根销轴24可转动安装在支撑体22上，所述销轴24枢接在所述支撑体22上，所述销轴24两端分别与一个所述翼板21相固连。

如图6进一步所示，优选所述翼板21的横截面为水滴形；所述翼板21的横截面最宽处的宽度d与长度h比值为1：8-9。以较好减少翼板21自身在水中移位阻力。

通过波浪作用，水下牵引装置200在运动的过程中，多个翼板21在海浪力作用下沿同一方向转动，多个翼板21受力和缆绳300的拉力合成一个向前驱动力，这个向前驱动力推动水面船体200前进。通过多个拉簧26驱使多个翼板21复位。

所述支撑体22的下部装有第二摄像头28，第二摄像头28电连接所述控制器30，支撑体22后部还装有一可充气浮球29，所述水面船体100上装有气瓶204和气泵205，可充气浮球29通过管路291连接气瓶204，管路291设有气阀206，当第二摄像头28检测前方有障碍物时，所述控制器30打开气阀206，气瓶204迅速给浮球29充气，浮球29带动整个水下牵引装置200上浮避障，如图8所示。

图7进一步所示，所述气阀206为三通阀，气阀206的三个接口分别连接所述管路291、气泵205和气瓶204，所述气阀206关闭连通气瓶204的接口后，气泵205可通过管路291对浮球29进行抽气；所述气阀206关闭连通气泵205的接口后，气瓶204可迅速给浮球29充气。

所述浮球29充气前，浮球29折叠置于一安装箱292内，安装箱292固连在支撑体22后部的支架222上，安装箱292设有让浮球29弹出的开孔293，所述管路291一端固连在安装箱292上。

本实施例在海上航行时，当水面船体100受波浪上升时，通过缆绳300拉动水下牵引装置200上升，水下牵引装置200的多对翼板21在波浪力的作用下向后下方转动，翼板21受力及缆绳300拉力就合成一个向前驱动力，通过缆绳300把力传递给水面船体100驱动水面船体100向前移动；当水面船体100受波浪下降时，水下牵引装置200在自身重力及密度的作用下，下降速度要比水面船体100快，使得缆绳300保持拉紧状态，水下牵引装置200在下降过程中，多对翼板21在水动力的作用下向前上方转动，同样通过重力产生缆绳300拉力及翼板21受力可以合成一个向前驱动力，这个向前驱动力也通过缆绳300把力传递给水面船体100驱动水面船体100向前移动。因此在海浪驱动水面船体100移动过程中，水面船体100就会向前移动。当无浪或浪很小时，本实施例还可以通过推进器80驱动。

结合图9至图15所示，所述风力发电装置400包括输入轴1、输出轴2、第一传动轴3、第二传动轴4、主动齿轮5、从动齿轮6和机架40b，机架40b固连在水面船体100上，本实施例机架40b固连在立柱70上端，输入轴1和输出轴2均以可转动方式安装在机架40b上，输入轴1一端固连三个风叶1a，输出轴2一端连接所述第一发动机40a，第一传动轴3与第二传动轴4相互平行且均可转动安装在机架40b上，主动齿轮5通过金属键与键槽配合固连第一传动轴3，从动齿轮6通过金属键与键槽配合固连第二传动轴4，主动齿轮5和从动齿轮6相啮合。

第一传动轴3通过输入轴1带动旋转，具体为：所述输入轴1通过第一变速器16连接所述第一传动轴3，第一变速器16为减速器，通过第一变速器16的输出轴带动第一传动轴3旋转，第一变速器16的输入轴与本实施例的输入轴1套接固连，第一变速器16的输出轴与第一传动轴3一端套接固连；第一传动轴3另一端通过螺栓连接一扭簧7靠近中心位置一端，输出轴2另一端固连一卡盘8中心位置，扭簧7另一端通过螺栓固连卡盘8；所述扭簧7为涡卷弹簧，所述主动齿轮5和所述从动齿轮6均为圆柱齿轮。

一转动体9通过第二传动轴4带动旋转，转动体9为圆柱体，具体为：所述第二传动轴4通过第二变速器17连接所述转动体9，第二变速器17为增速器，第二变速器17输出轴与转动体9套接固连，本实施例的第二变速器17输入轴与第二传动轴4为同一根轴，也就是为一体式结构，第二变速器17的输入轴直接固连从动齿轮6；所述第一变速器16和所述第二变速器17均为行星齿轮变速器，行星齿轮变速器的输入轴与输出轴中心轴线相重合。

转动体9沿周向设有一圈第一导向槽91，机架40b在靠近卡盘8处设有一滑槽40c，滑槽40c上配合一滑动限位座11，滑动限位座11一侧装有一连接件12，连接件12配合在第一导向槽91上，随着转动体9转动，转动体9通过第一导向槽91带动连接件12移位从而带动滑动限位座11沿滑槽40c来回移动；

滑动限位座11靠近卡盘8一侧设有让位凹槽11a，卡盘8外周面上固连一卡接件13，卡接件13被滑动限位座11卡住时，第一传动轴3旋转带动扭簧7储能，卡接件13通过让位凹槽11a脱离滑动限位座11时，扭簧7释能带动输出轴2转动，扭簧7释能后所述卡接件13与滑动限位座11相接触的接触端处于滑动限位座11下面。

所述卡盘8包括第一圆盘81和一圆环体82，圆环体82一端固连第一圆盘81边缘，第一圆盘81和所述圆环体82可连成一体，输出轴2另一端固连第一圆盘81中心位置，圆环体82中心轴线与输入轴1的中心轴线相重合，所述卡接件13固连在圆环体82上，卡接件12可选用锁在圆环体82上的螺栓，所述扭簧7另一端用螺栓固连在圆环体82上；所述第一传动轴3与所述输出轴2中心轴线相重合，所述第一传动轴3另一端与一个第二圆盘14中心位置固连，第二圆盘14靠近所述圆环体82，扭簧7处于第一圆盘81与所述第二圆盘14之间；作为一种变化，第二圆盘14中心可向外延伸一连接柱，连接柱与所述扭簧7一端通过螺栓固连，然后所述第一传动轴3仅固连第二圆盘14即可。

所述连接件12上装有一滚轮，滚轮配合在所述第一导向槽91上；所述滑动限位座11一侧还装有两个导向轮15，机架40b上还设有第二导向槽40d，两个导向轮15同时配合在第二导向槽40d上；这样可以提升滑动限位座11来回移动的稳定性和移动精度。

所述滑动限位座11远离转动体9一侧连接一根导柱18，机架40b上设有导向孔40e，导柱18一端穿在机架40b的导向孔40e上，导柱18上套有压簧19，压簧19一端抵在机架40b上、另一端抵在所述滑动限位座11上。这样通过压簧19能确保连接件12可靠配合在第一导向槽91的一侧上，进一步提升滑动限位座11来回移动精度。

本实例例风力发电装置400的工作过程如下：初始状态下，卡接件13被滑动限位座11卡住，扭簧7另一端和卡盘8一起被固定住，三个风叶1a在风的带动下带动输入轴1转动，通过第一变速器16减速后增大扭矩带动第一传动轴3转动，第一传动轴3旋转就带动扭簧7一端扭转储能，同时，主动齿轮5带动从动齿轮6和第二传动轴4转动，通过第二变速器17增速后带动转动体9转动，随着转动体9转动，转动体9通过第一导向槽91带动连接件12移位从而带动滑动限位座11沿滑槽40c来回移动；当滑动限位座11向远离转动体9方向移动一段距离，卡接件13被滑动限位座11继续卡住时，扭簧7继续扭转储能，接着滑动限位座11再移位，当卡接件13与滑动限位座11相对移动到达让位凹槽11a时，如图15所示，卡接件13就脱离滑动限位座11，此时扭簧7就瞬间释放能量带动输出轴2转动，因此输出轴2就以较大扭矩带动第一发动机40a转动。因此在风力较小(微风)情况下也能发电。

扭簧7释能后所述卡接件13与滑动限位座11相接触的接触端处于滑动限位座11下面，然后转动体9继续转动通过第一导向槽91带动连接件12反向移位从而带动滑动限位座11沿滑槽40c后退，当卡接件13被滑动限位座11再卡住时，扭簧7就又在第一传动轴3带动下扭转储能，通过扭簧7的储能和释能，就能带动输出轴2间歇转动，输出轴2也就以较大扭矩带动第一发动机40a间歇转动发电。因此在风力较小(微风)工况下也能够发电，有效延长发电时间。

实施例二、图16、图17所示，一种无人船，其与实施例一不同的是：水面船体100上还装有波浪发电装置500，波浪发电装置500包括枢接在所述支撑架20后上部的一根转轴50a，转轴50a的一端固连一个倒U形支架50b的中部，倒U形支架50b两个臂的下端各连接一个浮体50c，浮体50c为橄榄形，转轴50a的另一端通过单向离合器50d连接第三变速器50e输入轴，第三变速器50e输出轴再连接第二发电机50f，第二发电机50f给蓄电池组40充电，第三变速器50e为增速器。本实施例的推进器80选用全向推进器，可改变水面船体100移动方向，因此不需要在支撑架20后部安装第一舵机。

本实施例通过两个浮体50c吸收波浪能使得倒U形支架50b摆动，再通过转轴50a、单向离合器50d、第三变速器50e和第二发电机50f把机械能转化为电能，给蓄电池组40充电，进一步确保蓄电池40有足够电能，使得整个无人船的行驶更为可靠；其次，由于支撑架20后部安装有风力发电装置400，风力发电装置400的重量会使得水面船体下沉，对水面船体100行驶会产生一定影响，而倒U形支架50b通过两个浮体50c支撑在水面上，大大抵消风力发电装置重量的不良作用，进一步提高水面船体100的平衡性和行驶的平稳性；再次，倒U形支架50b通过两个浮体50c也能吸收风力发电装置400工作时给水面船体100带来晃动的能量，既提升平稳性，还有利于第二发电机50f的发电。

尽管结合优选实施例具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人船，包括水面船体和水下牵引装置，水面船体和水下牵引装置通过缆绳相连接，通过波浪作用，水下牵引装置受力和缆绳拉力合成一个向前驱动力，这个向前驱动力推动水面船体前进，其特征在于：所述水面船体上设置有控制器、蓄电池组、通信用的天线和风力发电装置，天线电连接控制器，蓄电池组给控制器提供电源，风力发电装置上装有第一发动机，第一发动机给蓄电池组充电，水面船体后部装有下部连接有第一方向舵的第一舵机和/或水面船体后部装有推进器，所述第一舵机由所述控制器控制带动第一方向舵转动，所述推进器由控制器控制工作，外部指挥系统通过天线与控制器进行双向通信。

2.根据权利要求1所述的一种无人船，其特征在于：所述水面船体包括间隔设置的两个浮筒，两个浮筒上面连接有支撑架，支撑架中间安装所述控制器和蓄电池组，所述天线安装在支撑架中部上面，所述第一舵机安装在支撑架后部，所述推进器安装在所述支撑架后下部，推进器由蓄电池组提供电能，支撑架后部上面还装有一立柱，立柱上端安装所述风力发电装置。

3.根据权利要求2所述的一种无人船，其特征在于：所述支撑架的上面还覆盖有太阳能电池板，太阳能电池板也给蓄电池组充电；所述支撑架上部前侧还装有第一摄像头和激光雷达，第一摄像头和激光雷达电连接所述控制器；所述支撑架中部下面装有卷扬电机，卷扬电机由蓄电池组提供电能并由控制器控制工作，卷扬电机驱动轴固连一卷轮，缆绳的一端连接在卷轮上，卷扬电机转动时带动卷轮缠绕缆绳或释放缆绳。

4.根据权利要求2所述的一种无人船，其特征在于：水面船体上还装有波浪发电装置，波浪发电装置包括枢接在所述支撑架后上部的一根转轴，转轴的一端固连一个倒U形支架的中部，倒U形支架两个臂的下端各连接一个浮体，转轴的另一端通过单向离合器连接第三变速器输入轴，第三变速器输出轴再连接第二发电机，第二发电机给蓄电池组充电。

5.根据权利要求1所述的一种无人船，其特征在于：所述水下牵引装置包括多个翼板、支撑体，所述支撑体的主体为板状且沿纵向设置，多个翼板对称设置在支撑体两侧且两两相互对应形成多对翼板，支撑体在对应每对翼板处设有一个弧形通孔，一根连杆穿过弧形通孔两端分别连接一个翼板中部，对应两个翼板同侧一端还通过销轴可转动安装在支撑体上，对应每对翼板支撑体在两侧还设有两个连接柱，每个连接柱与一个拉簧一端相连接，拉簧另一端连接在连杆上；所述支撑体后部设有支架，支架上安装有第二舵机，第二舵机下部连接有第二方向舵。

6.根据权利要求5所述的一种无人船，其特征在于：所述支撑体的下部装有第二摄像头，第二摄像头电连接所述控制器，支撑体后部还装有一可充气浮球，所述水面船体上装有气瓶，可充气浮球通过管路连接气瓶，管路设有气阀，当第二摄像头检测前方有障碍物时，所述控制器打开气阀，气瓶迅速给浮球充气，浮球带动整个水下牵引装置上浮避障。

7.根据权利要求6所述的一种无人船，其特征在于：所述水面船体上还装有气泵，所述气阀为三通阀，气阀的三个接口分别连接所述管路、气泵和气瓶，所述气阀关闭连通气瓶的接口后，气泵可通过管路对浮球进行抽气；所述气阀关闭连通气泵的接口后，气瓶可迅速给浮球充气；

所述浮球充气前，浮球折叠置于一安装箱内，安装箱固连在支撑体后部，安装箱设有让浮球弹出的开孔，所述管路一端固连在安装箱上。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种无人船，其特征在于：所述风力发电装置包括输入轴、输出轴、第一传动轴、第二传动轴、主动齿轮、从动齿轮和机架，机架固连在水面船体上，输入轴和输出轴均以可转动方式安装在机架上，输入轴一端固连多个风叶，输出轴一端连接所述第一发动机，第一传动轴与第二传动轴相互平行且均可转动安装在机架上，主动齿轮固连第一传动轴，从动齿轮固连第二传动轴，主动齿轮和从动齿轮相啮合；第一传动轴通过输入轴带动旋转，第一传动轴连接一扭簧靠近中心位置一端，输出轴另一端固连一卡盘中心位置，扭簧另一端固连卡盘；

一转动体通过第二传动轴带动旋转，转动体沿周向设有一圈第一导向槽，机架在靠近卡盘处设有一滑槽，滑槽上配合一滑动限位座，滑动限位座一侧装有一连接件，连接件配合在第一导向槽上，随着转动体转动，转动体通过第一导向槽带动连接件移位从而带动滑动限位座沿滑槽来回移动；

滑动限位座靠近卡盘一侧设有让位凹槽，卡盘外周面上固连一卡接件，卡接件被滑动限位座卡住时，第一传动轴旋转带动扭簧储能，卡接件通过让位凹槽脱离滑动限位座时，扭簧释能带动输出轴转动，扭簧释能后所述卡接件与滑动限位座相接触的接触端处于滑动限位座下面。

9.根据权利要求8所述的一种无人船，其特征在于：所述卡盘包括第一圆盘和一圆环体，圆环体一端固连第一圆盘边缘，输出轴另一端固连第一圆盘中心位置，圆环体中心轴线与输入轴的中心轴线相重合，所述卡接件固连在圆环体上，所述扭簧另一端固连在圆环体上；所述第一传动轴与所述输出轴中心轴线相重合，所述第一传动轴另一端与一个第二圆盘中心位置固连，第二圆盘靠近所述圆环体，扭簧处于第一圆盘与所述第二圆盘之间；所述扭簧为涡卷弹簧；

所述输入轴通过第一变速器连接所述第一传动轴，第一变速器为减速器；所述第二传动轴通过第二变速器连接所述转动体；所述第一变速器和所述第二变速器均为行星齿轮变速器，行星齿轮变速器的输入轴与输出轴中心轴线相重合；所述第二变速器的输入轴与所述第二传动轴为一体式结构。

10.根据权利要求8所述的一种无人船，其特征在于：所述连接件上装有一滚轮，滚轮配合在所述第一导向槽上；所述滑动限位座一侧还装有两个导向轮，机架上还设有第二导向槽，两个导向轮同时配合在第二导向槽上；

所述滑动限位座远离转动体一侧连接一根导柱，机架上设有导向孔，导柱一端穿在机架的导向孔上，导柱上套有压簧，压簧一端抵在机架上、另一端抵在所述滑动限位座上。

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