本發(fā)明屬于海洋環(huán)境檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及海洋機(jī)動(dòng)觀測(cè)裝置，具體說是一種海上觀測(cè)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

海洋觀測(cè)機(jī)器人是一種海洋機(jī)動(dòng)觀測(cè)裝置，在海洋科學(xué)研究、海洋資源開發(fā)、海洋權(quán)益維護(hù)和海洋環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮著重要的作用，它可以根據(jù)指令和環(huán)境情況進(jìn)行自主定位和運(yùn)動(dòng)，是構(gòu)建長時(shí)間、連續(xù)、大范圍的海洋立體觀測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成裝備。對(duì)實(shí)現(xiàn)“透明海洋”具有重要意義。然而，目前海洋機(jī)動(dòng)觀測(cè)裝置大多是利用電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)推進(jìn)裝置產(chǎn)生機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的，需要自身攜帶能源，這樣就限制了它們長時(shí)間、大范圍的觀測(cè)能力以及攜帶負(fù)載的能力。所以，尋找一種利用可再生能源驅(qū)動(dòng)的海上觀測(cè)機(jī)器人，可以減小能源供給的限制，實(shí)現(xiàn)長時(shí)間、大范圍的觀測(cè)能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種海上觀測(cè)機(jī)器人，不需要自身攜帶能源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，具有較好的機(jī)動(dòng)性和續(xù)航能力。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種海上觀測(cè)機(jī)器人，包括船體組件、驅(qū)動(dòng)裝置、通訊系統(tǒng)和檢測(cè)傳感器組件，其特征在于，所述的船體組件包括：主船體、太陽能發(fā)電系統(tǒng)和船體平穩(wěn)組件；所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括：主船體獲取動(dòng)力的風(fēng)帆組件、控制主船體迎風(fēng)角的風(fēng)舵組件和控制主船體航向的水舵組件；所述的通訊系統(tǒng)包括：通訊天線、gps及控制器；所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)用于為主船體上的用電部件供電，所述主船體以風(fēng)能作為直接驅(qū)動(dòng)力，風(fēng)舵組件用于調(diào)整風(fēng)帆處于有利航行的迎風(fēng)角，水舵組件控制所述主船體轉(zhuǎn)向，控制器用于利用通訊系統(tǒng)的定位信息實(shí)現(xiàn)海上觀測(cè)機(jī)器人自主巡航控制，并且沿預(yù)定軌跡航行，由控制器通過通訊系統(tǒng)將檢測(cè)傳感器組件獲得的各種水文信息傳輸?shù)降孛嬲尽?/p>

對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)：在所述主船體的前后兩端分別設(shè)置有前船艙和后船艙，配置的前艙蓋和后艙蓋分別用來密封前船艙和后船艙；所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的太陽能電池板設(shè)置在前艙蓋和后艙蓋的頂面上，太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)電器為鋰電池，所述鋰電池安裝在前船艙或后船艙內(nèi)；所述的船體平穩(wěn)組件包括減搖體、龍骨和鉛錘，所述減搖體包括設(shè)置在所述主船體的左右兩側(cè)的左減搖體和右減搖體，所述龍骨鑲嵌在所述主船體的底部，所述鉛錘設(shè)置在所述龍骨的最下端。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的風(fēng)帆組件包括主帆和尾帆，所述主帆用旋轉(zhuǎn)軸與所述主船體連接，所述尾帆用支撐桿與主帆連接成一體；所述風(fēng)舵組件包括尾翼和尾翼舵機(jī)，所述尾翼安裝在尾帆上，所述尾翼舵機(jī)用連接桿與尾翼連接；所述水舵組件包括水舵和水舵舵機(jī)，所述水舵安裝在所述主船體的尾端部底，所述水舵舵機(jī)用連接桿與水舵連接。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的通訊系統(tǒng)中的通訊天線安裝在所述主帆的頂部，所述gps固定在所述主船體的前端，所述控制器固定在前船艙或后船艙內(nèi)。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的檢測(cè)傳感器組件中的各種水文信息傳感器搭載在所述主船體、龍骨或鉛錘上，所述各種水文信息傳感器的信號(hào)輸出端連接到所述控制器。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)給用電部件供電，利用綠色能源風(fēng)能作為直接驅(qū)動(dòng)力。尾翼舵機(jī)控制尾翼轉(zhuǎn)動(dòng)使得主帆一直具有最利于航行的迎風(fēng)角，水舵舵機(jī)控制水舵轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。并通過控制器的自主巡航控制，并實(shí)現(xiàn)海上觀測(cè)機(jī)器人沿預(yù)定軌跡航行的目的。由控制器通過通訊系統(tǒng)將檢測(cè)傳感器組件獲得的各種水文信息傳輸?shù)降孛嬲尽２恍枰陨頂y帶能源，具有較好的機(jī)動(dòng)性和續(xù)航能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種海上觀測(cè)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種海上觀測(cè)機(jī)器人的風(fēng)帆組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種海上觀測(cè)機(jī)器人的水舵組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的序號(hào)為：1-船體組件、1.1-主船體、1.2-后船艙、1.3-后艙蓋、1.4-前艙蓋、1.5-前船艙、1.6-右減搖體、1.7-左減搖體、1.8-鋰電池、1.9-龍骨、1.10-鉛錘、2-驅(qū)動(dòng)裝置、2.1-主帆、2.2-尾帆、2.3-尾翼、2.4-連接桿、2.5-尾翼舵機(jī)、2.6-支撐桿、2.7-旋轉(zhuǎn)軸、2.8-水舵、2.9-連接桿、2.10-水舵舵機(jī)、3-通訊系統(tǒng)、3.1-通訊天線、3.2-gps、3.3-控制器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參見圖1，本發(fā)明一種新型風(fēng)力推動(dòng)的海上觀測(cè)機(jī)器人的實(shí)施例，包括船體組件1、驅(qū)動(dòng)裝置2、通訊系統(tǒng)3和檢測(cè)傳感器組件4。上述的船體組件1包括：主船體1.1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)和船體平穩(wěn)組件。驅(qū)動(dòng)裝置2包括：主船體獲取動(dòng)力的風(fēng)帆組件、控制主船體迎風(fēng)角的風(fēng)舵組件和控制主船體航向的水舵組件。通訊系統(tǒng)3包括通訊天線3.1、gps3.2及控制器3.3。上述太陽能發(fā)電系統(tǒng)用于為主船體1.1上的用電部件供電，主船體1.1以風(fēng)能作為直接驅(qū)動(dòng)力，風(fēng)舵組件用于調(diào)整風(fēng)帆處于有利航行的迎風(fēng)角，水舵組件控制主船體1.1的轉(zhuǎn)向，控制器3.3用于利用通訊系統(tǒng)3的定位信息實(shí)現(xiàn)海上觀測(cè)機(jī)器人自主巡航控制，并且沿預(yù)定軌跡航行，由控制器3.3通過通訊系統(tǒng)3將檢測(cè)傳感器組件4獲得的各種水文信息傳輸?shù)降孛嬲尽?/p>

具體而言：在上述主船體1.1的前后兩端分別設(shè)置有前船艙1.5和后船艙1.2，配置的前艙蓋1.4和后艙蓋1.3分別用來密封前船艙1.5和后船艙1.2。上述太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的太陽能電池板設(shè)置在前艙蓋1.4和后艙蓋1.3的頂面上，太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)電器為鋰電池1.8，鋰電池1.8安裝在前船艙1.5或后船艙1.2內(nèi)，在圖1所示的實(shí)施例中，鋰電池1.8安裝在后船艙1.2內(nèi)，太陽能電池板與鋰電池1.8連接，將轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存到鋰電池當(dāng)中，為用電部件供電。

上述船體平穩(wěn)組件包括減搖體、龍骨1.9和鉛錘1.10，上述減搖體包括設(shè)置在主船體1.1的左右兩側(cè)的左減搖體1.7和右減搖體1.6，龍骨1.9鑲嵌在主船體1.1的底部，所述鉛錘1.10設(shè)置在龍骨1.9的最下端，協(xié)助主船體保持穩(wěn)定平衡。

上述的風(fēng)帆組件包括主帆2.1和尾帆2.2，將主帆2.1用旋轉(zhuǎn)軸2.7與主船體1.1連接，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；將尾帆2.2用支撐桿2.6與主帆2.1連接成一體。上述風(fēng)舵組件包括尾翼2.3和尾翼舵機(jī)2.5，將尾翼2.3安裝在尾帆2.2上，將尾翼舵機(jī)2.5用連接桿2.4與尾翼2.3連接，實(shí)現(xiàn)控制尾帆2.2與主帆2.1的迎風(fēng)角。上述水舵組件包括水舵2.8和水舵舵機(jī)2.10，將水舵2.8安裝在主船體1.1的尾端部底，將水舵舵機(jī)2.10用連接桿2.9與水舵2.8連接，實(shí)現(xiàn)控制航向的目的。

上述的通訊系統(tǒng)3中的通訊天線3.1安裝在主帆2.1的頂部，便于使控制器3.3與地面站進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。將gps3.2固定在主船體1.1的前端，便于測(cè)得實(shí)時(shí)位置，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。將控制器3.3固定在前船艙1.5或后船艙1.2內(nèi)，在圖1所示的實(shí)施例中，控制器3.3固定在前艙蓋1.4內(nèi)。

上述檢測(cè)傳感器組件4中的各種水文信息傳感器搭載在所述主船體1.1、龍骨1.9或鉛錘1.10上，各種水文信息傳感器的信號(hào)輸出端連接到所述控制器3.3。控制器3.3中集成了stm32開發(fā)板，可以控制舵機(jī)以及傳感器的信息采集。

當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。