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原文传递风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台及控制方法

专利名称：	风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台及控制方法
摘要：	本发明提供一种风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台及控制方法。搭载平台包括：支撑架、舱体、升降帆和多个浮体组件；舱体和升降帆安装在支撑架的上部，多个浮体组件安装在支撑架的底部，浮体组件包括浮体、推进器和角度调节机构，推进器设置在浮体的一端部，浮体通过角度调节机构安装在支撑架上，角度调节机构用于调节浮体相对于支撑架的偏转角度；舱体中设置有控制器、电子罗盘、GPS定位器和蓄电池，舱体的外壁上设置有太阳能电池板；电子罗盘、GPS定位器、蓄电池、太阳能电池板分别与控制器电连接，推进器和角度调节机构分别与控制器电连接。确保悬停作业的安全可靠性，提高了使用可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	中国海洋大学
发明人：	袁鹏;司先才;谭俊哲;王树杰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910199105.7
公开号：	CN109850081A
代理机构：	青岛中天汇智知识产权代理有限公司
代理人：	刘晓
分类号：	B63B35/00(2006.01);B;B63;B63B;B63B35
申请人地址：	266100 山东省青岛市崂山区松岭路238号
主权项：	1.一种风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台，其特征在于，包括：支撑架、舱体、升降帆和多个浮体组件；所述舱体和所述升降帆安装在所述支撑架的上部，多个所述浮体组件安装在所述支撑架的底部，所述浮体组件包括浮体、推进器和角度调节机构，所述推进器设置在所述浮体的一端部，所述浮体通过所述角度调节机构安装在所述支撑架上，所述角度调节机构用于调节所述浮体相对于所述支撑架的偏转角度；所述舱体中设置有控制器、电子罗盘、GPS定位器和蓄电池，所述舱体的外壁上设置有太阳能电池板；所述电子罗盘、所述GPS定位器、所述蓄电池、所述太阳能电池板分别与所述控制器电连接，所述推进器和所述角度调节机构分别与所述控制器电连接。 2.根据权利要求1所述的风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台，其特征在于，所述角度调节机构包括第一电机和传动轴，所述第一电机固定设置在所述浮体中，所述传动轴固定设置在所述支撑架的底部，所述第一电机与所述传动轴驱动连接，所述第一电机转动以带动所述浮体相对于所述支撑架转动。 3.根据权利要求2所述的风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台，其特征在于，所述浮体的上部设置有轴承座，所述轴承座中设置有轴承，所述传动轴设置在所述轴承的内圈，所述第一电机的外壳固定在所述轴承座上。 4.根据权利要求3所述的风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台，其特征在于，所述浮体上设置有安装口，所述安装口上遮盖有密封盖板，所述轴承座固定连接在所述密封盖板上，所述密封盖板上设置有轴孔，所述传动轴密封穿过所述轴孔；所述第一电机的外壳上设置有连接架，所述连接架固定连接在所述轴承座上。 5.根据权利要求2所述的风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台，其特征在于，所述传动轴为中空轴，所述风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台还包括滑环组件，所述滑环组件包括电连接的外滑环和内滑环，所述推进器和所述第一电机的连接线分别连接所述外滑环，所述内滑环的线缆穿过所述传动轴并与所述控制器连接。 6.根据权利要求1所述的风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台，其特征在于，所述升降帆包括桅杆、帆布、绳索、第二电机、第一收卷轴和第二收卷轴，所述桅杆的顶部设置有滑轮，所述桅杆的底部设置有安装架，所述第一收卷轴和所述第二收卷轴相互平行并可转动的安装在所述安装架上；所述第一收卷轴的端部设置有第一齿轮，所述第二收卷轴的端部设置有第二齿轮，所述第一齿轮与对应的所述第二齿轮之间啮合有第三齿轮；所述第二电机设置在所述安装架上并用于驱动所述第一收卷轴或所述第二收卷轴转动，所述绳索缠绕在所述第一收卷轴上，所述帆布缠绕在所述第二收卷轴上，所述绳索绕过所述滑轮与所述帆布连接。 7. 根据权利要求6所述的风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台，其特征在于，所述桅杆的顶部还设置有分别与所述控制器连接的风向检测器和风速检测器，所述支撑架上还设置有用于驱动所述桅杆转动的驱动机构，所述驱动机构包括第三电机和蜗轮蜗杆减速器，所述第三电机的转轴与所述蜗轮蜗杆减速器的动力输入轴连接，所述桅杆的下端部可转动的安装在所述支撑架上并与所述蜗轮蜗杆减速器的动力输出轴连接。 8.根据权利要求1所述的风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台，其特征在于，所述浮体的横截面为翼型结构。 9.一种如权利要求1-8任一所述的风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台的控制方法，其特征在于，包括：风力航行模式、助力航行模式和悬停模式；风力航行模式下，当风速传感器检测到外界风速在设定的风速范围内时，则升起帆布以利用风力前行，同时，调整各个浮体转动以使得所述风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台沿设定轨迹前行；助力航行模式下，当风速传感器检测到外界风速超出设定的风速范围时，则收卷帆布并启动推进器前行，同时，调整各个浮体转动以使得所述风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台沿设定轨迹前行；悬停模式下，收卷帆布，同时，调整各个浮体转向悬停位置并根据电子罗盘和GPS定位器检测的信号来控制不同位置的推进器启停。 10.根据权利要求9所述的风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台的控制方法，其特征在于，悬停模式下包括方位调整工序和位置调整工序；姿态调整工序下，控制器根据电子罗盘检测到的实时方向信息与悬停初始阶段的方向信息进行比较，然后控制对应的推进器启动使得风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台的朝向悬停初始阶段的方向；位置调整工序下，控制器根据GPS定位器检测到的实时位置信息与悬停初始阶段的位置信息进行比较，然后控制对应的推进器启动使得风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台移动到悬停初始阶段的位置。
所属类别：	发明专利