ES2667124A1 - Embarcación robotizada - Google Patents

Abstract

Embarcación robotizada. Se trata de una embarcación robotizada, capaz de operar de manera autónoma o por control remoto, propulsada por gasolina, baterías y energía solar, ideal para la toma de muestras y medición de calidad de aguas dulces y saladas, vigilancia en el mar/parques naturales/lagos y salvamento, que presenta unas reducidas dimensiones, con menos de 2,5 metros de eslora, lo que le permite que a la misma no se le apliquen restricciones de navegación. Para ello, se constituye a partir de un casco (1) obtenido a base de fibra de vidrio, o similar, en cuya popa se establecen una pareja de turbinas de agua (2) accionadas por respectivos motores eléctricos (3), alimentados por baterías (4), generador eléctrico de gasolina (7) y asistidas por paneles solares fotovoltaicos (5) establecidos sobre la cubierta de la embarcación, sobre la que se define una zona de carga (6) para equipos o rescate de personas, de manera que la embarcación puede operar de forma autónoma o bien controlada remotamente por parte de uno o varios operadores mediante acceso por Internet.

Description

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carga de pago, sino también para la navegación con imagen térmica estereoscópica (nocturna o en caso de mala visibilidad por niebla o humo).

La embarcación robotizada incluye un receptor AIS (opera en la banda de VHF), que permite conocer la posición de embarcaciones en las proximidades a fin de evitar colisiones con ellas.

Tal y como se ha dicho con anterioridad, el sistema principal de comunicaciones es a través de la telefonía móvil (ya sea con interfaz 3G ó 4G), que se complementa con una red de área local inalámbrica (Wi-Fi). Para navegación en áreas alejadas de la costa en la que no hay cobertura de los medios anteriores, se dispone opcionalmente de un sistema de comunicaciones vía satélite (SATCOM).

De igual manera, incluye una interfaz de voz-audio por VHF e interfaz de datos VHF/UHF. El interfaz VHF permite la comunicación directa en voz con otras embarcaciones en las proximidades, trabajando en la banda naval que es de uso obligado para todas las embarcaciones

Dadas las limitaciones de ancho de banda de datos en VHF y UHF, la información que se proporciona por estos canales es solamente de instrumentación y órdenes al barco.

Se ha previsto que la embarcación sea susceptible de modificar su “carga de pago”, de manera que ésta no tenga por qué ser una parte fija de los equipos a bordo, sino que puede

o no estar presente dependiendo de los trabajos a llevar a cabo.

Entre tales equipos instalables de forma selectiva y opcional, caben destacar los siguientes:

•

Medios de adquisición de muestras líquidas de agua (dulce o salada) tanto en superficie como en profundidad (variable hasta 25 m), con almacenamiento y conservación de las mismas a bordo en condiciones de refrigeración.

•

Instrumentación para medición de parámetros de control de calidad de agua (dulce o salada): temperatura, pH, nivel de oxígeno (DO), conductividad potencial de oxidación-reducción (ORP), turbidez, contenido de iones o medidas específicas mediante reactivos.

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seguro de responsabilidad civil.

• Puede navegar libremente por debajo de las 12 millas.

5 • Fácilmente transportable.

• Apto tanto para toma de muestras de agua, múltiples tipos de mediciones, vigilancia en el mar/parques naturales/lagos o salvamento.

10 • Tiene autonomía para navegar libremente en el mar durante días: 150 millas de navegación y a velocidades que pueden exceder los 30 nudos en caso de la versión con motor híbrido. La autonomía puede extenderse con depósitos adicionales a más de 300 millas.

15 • No necesita una estación base próxima para manejarlo.

• Manejo por Internet, lo que lo hace ideal para la formación de flotas controladas centralmente.

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DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo

25 preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.-Muestra una vista en perspectiva de una embarcación híbrida (eléctrica30 gasolina) no tripulada realizada de acuerdo con el objeto de la invención.

La figura 2.-Muestra una vista en perfil de la embarcación.

La figura 3.-Muestra una vista en planta inferior de la embarcación.

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En la zona media del casco se establece un depósito (9) principal de combustible, pudiendo acoplarse a la embarcación depósitos internos adicionales si fuera necesario.

Por su parte, el sistema de propulsión podría complementarse con turbinas de aire con motor eléctrico, ubicadas en el mástil (10) situadas a una separación de cubierta de aproximadamente 1/3 de la altura del mástil, no representadas en las figuras, lo que permite que la embarcación se pueda desplazar por zonas pantanosas o con abundancia de vegetación.

El motor de gasolina (7) se conecta a un motor eléctrico trifásico permanente, que permite obtener energía eléctrica funcionando como alternador.

El mismo motor eléctrico o generador también actúa como motor de arranque para poner en marcha el motor de gasolina.

La electrónica del generador es el elemento que controla el funcionamiento del mismo y lleva a cabo las siguientes operaciones, bajo control del software que corre en la tarjeta:

•

Control del arranque del motor de gasolina con el motor eléctrico trifásico. La electrónica del generador detecta que el motor de gasolina ha arrancado cuando una reducción de la potencia eléctrica aplicada al motor eléctrico no hace que bajen las revoluciones del conjunto.

•

La orden de arranque se genera de manera automática cuando el generador detecta que el nivel de carga de las baterías es inferior al 50%. También se produce el arranque automático cuando el empuje solicitado a los motores es superior al 50%, a fin de limitar el nivel de descarga de las baterías.

•

Medida y control de la tensión generada y de la corriente suministrada por el generador. La tensión obtenida sube o baja según la velocidad de giro del motor de gasolina. El control de la apertura de la mariposa de aire del carburador mediante un servo hace que el motor de gasolina se acelere, obligando al motor eléctrico a girar más rápido. Eso, a su vez, aumenta la tensión producida.

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interior del casco, a fin de permitir tanto el funcionamiento del motor(es) de gasolina a bordo, así como facilitar la refrigeración de los equipos bajo cubierta.

En la parte superior del mástil dispone de dos tomas (14) orientadas hacia abajo, para minimizar la entrada de agua, por las que van los cables y el aire.

En el caso de uso de la embarcación para tareas de salvamento con mar gruesa, las tomas de aire se dotan de mecanismos de cierre (actuados por servos que detectan la inclinación del barco), de forma que la embarcación pueda hacerse estanca y funcionar puntualmente sólo con navegación eléctrica.

En cuanto a las turbinas de agua, mostradas en detalle en la figura 8, La propulsión se obtiene aspirando agua por el conducto de aspiración (16) y expulsándola por la tobera (17) a la izquierda. Por principio de acción-reacción, el barco se mueve en dirección contraria a la expulsión. El eje (18) de la turbina de agua se mueve mediante un motor (19) acoplado a la parte derecha del propulsor y que es el encargado de mover las palas de la turbina. El propulsor puede ser eléctrico (versión básica) o híbrido (versión más potente). La turbina de agua proporciona una salida de agua de refrigeración del motor de propulsión, que utiliza la propia presión generada por las palas para impulsarla.

La principal justificación para el uso de este tipo de turbinas en el diseño es la seguridad, ya que no presenta hélices expuestas.

El control de ambas turbinas acuáticas se lleva a cabo mediante los siguientes elementos:

•

Un controlador electrónico trifásico por cada motor eléctrico acoplado al waterjets, que transforma la tensión de Baterías en tensión trifásica.

•

Un servo de control de acimut y un servo de control de elevación de la tobera de salida de agua.

•

Una electrónica de control, que incluye una tarjeta de control de motores, una CPU de gestión y un software de control.

En función de la aplicación concreta que se haya previsto en ese momento para la

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Claims (1)

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