一種機(jī)器人操控?zé)o人船的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]—種機(jī)器人操控?zé)o人船，屬船舶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉一種無(wú)人船。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)船舶的推進(jìn)器大多采用螺旋槳，盡管驅(qū)動(dòng)方便，但效率較低，槳葉制造工藝復(fù)雜，使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生尾跡;傳統(tǒng)的明輪推進(jìn)器，使用時(shí)存在拍水現(xiàn)象，水花較大，槳葉剛進(jìn)水后和出水前水阻較大且產(chǎn)生的推力很小，能量損失大，效率較低，且噪音大。授權(quán)公告號(hào)為CN100360378C的專利，公開(kāi)了一種仿生平板船舶推進(jìn)器，雖效率較高，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。傳統(tǒng)的遙控船采用遙控器控制，遙控的距離有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)船舶技術(shù)的不足，發(fā)明一種效率較高的機(jī)器人操控?zé)o人船。
[0004]—種機(jī)器人操控?zé)o人船，包括船身、左推進(jìn)器、右推進(jìn)器、操控機(jī)器人和多組傳感器。操控機(jī)器人安裝在船身上，傳感器分布在船身的周圍。傳感器收集信息通過(guò)導(dǎo)線傳遞給操控機(jī)器人。操控機(jī)器人能與地面站進(jìn)行信息交流和人機(jī)對(duì)話。左推進(jìn)器和右推進(jìn)器結(jié)構(gòu)相同，它們對(duì)稱安裝于船身的左右兩側(cè)。操控機(jī)器人和傳感器由電池供電。
[0005]右推進(jìn)器的具體結(jié)構(gòu)是:右推進(jìn)器包括軌道、小車、環(huán)形平板葉片、牽引桿、定位桿和外殼。環(huán)形平板葉片包括兩端的相同的弧形體和中段的兩塊相同的平板。外殼包括左側(cè)板、底板、右側(cè)板和頂板，左側(cè)板和右側(cè)板均縱向豎直布置，底板和頂板水平布置。定位桿處于外殼的前后方向的中部并固定安裝于外殼的底板上靠近左側(cè)板處，定位桿豎直布置，定位桿和左側(cè)板之間的間隙能確保環(huán)形平板葉片在外殼內(nèi)靈活地作半圓周運(yùn)動(dòng)。環(huán)形平板葉片套裝在定位桿上，并位于外殼內(nèi)部，環(huán)形平板葉片與外殼的底板垂直。軌道為封閉式半圓形，軌道水平安裝于頂板的下面，小車安裝在軌道上，在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下小車能沿軌道運(yùn)動(dòng)。牽引桿的上端安裝在小車上，牽引桿豎直布置，牽引桿的下段插入環(huán)形平板葉片中。
[0006]小車有內(nèi)燃機(jī)小車和電動(dòng)小車兩種形式。采用內(nèi)燃機(jī)時(shí)，操控機(jī)器人通過(guò)控制內(nèi)燃機(jī)的供油大小來(lái)控制左推進(jìn)器和右推進(jìn)器的推力大小。采用電動(dòng)小車時(shí)，電動(dòng)小車的電機(jī)由電池或大容量電容供電，操控機(jī)器人通過(guò)控制電動(dòng)小車的電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小和方向來(lái)控制右推進(jìn)器的推力大小和方向。
[0007]在所述無(wú)人船上安裝自動(dòng)投食設(shè)備，方便水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)投喂飼料。
[0008]在所述無(wú)人船上安裝自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，方便按設(shè)定路徑自動(dòng)巡航。
[0009]在所述無(wú)人船上安裝拍攝及信號(hào)發(fā)射和接收系統(tǒng)，方便水面巡邏。
[0010]在所述無(wú)人船上安裝救生設(shè)備，方便水上救生活動(dòng)。
[0011]本發(fā)明一種機(jī)器人操控?zé)o人船是這樣產(chǎn)生有益效果的:操控機(jī)器人按事先設(shè)定的路徑和工作程序操控左推進(jìn)器和右推進(jìn)器運(yùn)行，或者按地面站的指令操控左推進(jìn)器和右推進(jìn)器運(yùn)行。左推進(jìn)器和右推進(jìn)器的工作原理相同。右推進(jìn)器是這樣工作的，起初，環(huán)形平板葉片處于縱向最前位置，即環(huán)形平板葉片的后端內(nèi)壁緊貼定位桿的后緣，環(huán)形平板葉片的前端處于最前端，環(huán)形平板葉片的左側(cè)面緊貼外殼的左側(cè)板的右側(cè)面，操控機(jī)器人操控小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，從上往下俯視右推進(jìn)器，小車帶動(dòng)牽引桿運(yùn)動(dòng)，由于牽引桿插在環(huán)形平板葉片中，受軌道和環(huán)形平板葉片的限制，小車帶動(dòng)牽引桿作半圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)環(huán)形平板葉片在外殼內(nèi)作半圓周運(yùn)動(dòng)，即環(huán)形平板葉片在縱向最前位置繞定位桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)半周后到達(dá)縱向最后位置，然后直線前行至縱向最前位置，接下來(lái)環(huán)形平板葉片又繞定位桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)半周，然后又直線前行至縱向最前位置，即回到了起初位置。接下來(lái)周期性地重復(fù)上述過(guò)程。這樣，環(huán)形平板葉片會(huì)連續(xù)不斷地將前方的水引進(jìn)外殼內(nèi)然后推向后方，產(chǎn)生向前的推力。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，環(huán)形平板葉片在前面與外殼的左側(cè)板之間快速打開(kāi)而在后面與左側(cè)板之間快速合上，產(chǎn)生了類似昆蟲(chóng)的“急張”和“相撲”運(yùn)動(dòng)效果，而且由于外殼的束縛，環(huán)形平板葉片在外殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)還產(chǎn)生了鏡面效果，能產(chǎn)生很大的推力。左推進(jìn)器的葉片作逆時(shí)針半圓周運(yùn)動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生很大的向前的推力。由于左推進(jìn)器和右推進(jìn)器兩者獨(dú)立操作，所述機(jī)器人操控?zé)o人船不用配方向舵，轉(zhuǎn)彎和退后都能方便實(shí)現(xiàn)。左推進(jìn)器和右推進(jìn)器兩者一快一慢運(yùn)動(dòng)能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎行駛。改變?nèi)~片的運(yùn)動(dòng)方向可使所述機(jī)器人操控?zé)o人船退后行駛。若左推進(jìn)器和右推進(jìn)器兩者的葉片運(yùn)動(dòng)方向相同則可實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)圈。本發(fā)明機(jī)器人操控?zé)o人船包括但不限于以下優(yōu)點(diǎn):能量損失小，效率高，機(jī)動(dòng)靈活，運(yùn)行平穩(wěn)，且葉片易制作，不會(huì)像螺旋槳船那樣產(chǎn)生明顯的尾跡，也不會(huì)像傳統(tǒng)明輪船那樣存在嚴(yán)重的拍水現(xiàn)象。
[0012]本發(fā)明一種機(jī)器人操控?zé)o人船用來(lái)喂投水養(yǎng)動(dòng)物的食物和噴灑漁業(yè)藥水非常方便，還可以用作水面巡邏、運(yùn)輸貨物及水上救生等多種任務(wù)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種機(jī)器人操控?zé)o人船的俯視示意圖；圖2是放大了的右推進(jìn)器的后視示意圖；圖3是圖2的俯視示意圖；圖4是右推進(jìn)器的環(huán)形平板葉片的運(yùn)動(dòng)示意簡(jiǎn)圖。
[0014]圖中，A-船身，Al-船頭，A2-船尾;B-船的前進(jìn)方向指示;C-左推進(jìn)器;D-右推進(jìn)器；E-操控機(jī)器人;F-傳感器。1-軌道;2-小車；3-環(huán)形平板葉片，31-表示環(huán)形平板葉片處于縱向最前位置，32-表示環(huán)形平板葉片處于橫向位置，33-表示環(huán)形平板葉片處于縱向最后位置，34-環(huán)形平板葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)方向指示;35-環(huán)形平板葉片的前行方向指示;4-牽引桿;5-定位桿，51-耐磨平墊片;6-外殼，61-左側(cè)板，62-底板，63-右側(cè)板，64-頂板;7-濾網(wǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明:一種機(jī)器人操控?zé)o人船，包括船身A、左推進(jìn)器C、右推進(jìn)器D、操控機(jī)器人E和多組傳感器F。操控機(jī)器人E安裝在船身A上，傳感器F分布在船身A的周圍。傳感器F收集信息通過(guò)導(dǎo)線傳遞給操控機(jī)器人E。操控機(jī)器人E能與地面站進(jìn)行信息交流和人機(jī)對(duì)話。左推進(jìn)器C和右推進(jìn)器D結(jié)構(gòu)相同，它們對(duì)稱安裝于船身A的左右兩側(cè)。操控機(jī)器人E和傳感器F由電池供電。
[0016]右推進(jìn)器D的具體結(jié)構(gòu)是:右推進(jìn)器D包括軌道1、小車2、環(huán)形平板葉片3、牽引桿4、定位桿5和外殼6。環(huán)形平板葉片3包括兩端的相同的弧形體和中段的兩塊相同的平板。外殼6包括左側(cè)板61、底板62、右側(cè)板63和頂板64，左側(cè)板61和右側(cè)板63均縱向豎直布置，底板62和頂板64水平布置。定位桿5處于外殼6的前后方向的中部并固定安裝于外殼6的底板62上靠近左側(cè)板61處，定位桿5豎直布置，定位桿5和左側(cè)板61之間的間隙能確保環(huán)形平板葉片3在外殼6內(nèi)靈活地作半圓周運(yùn)動(dòng)。環(huán)形平板葉片3套裝在定位桿5上，并位于外殼6內(nèi)部，環(huán)形平板葉片3與外殼6的底板62垂直。軌道I為封閉式半圓形，軌道I水平安裝于頂板64的下面，小車2安裝在軌道I上，在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下小車2能沿軌道I運(yùn)動(dòng)。牽引桿4的上端安裝在小車2上，牽引桿4豎直布置，牽引桿4的下段插入環(huán)形平板葉片3中。小車2采用電動(dòng)小車，電動(dòng)小車的電機(jī)由電池或大容量電容供電，操控機(jī)器人E通過(guò)控制電動(dòng)小車的電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小和方向來(lái)控制右推進(jìn)器D的推力大小和方向。為防止魚(yú)、水草等雜物進(jìn)入外殼6內(nèi)，在外殼6的前方和后方都安裝了濾網(wǎng)7。為減少環(huán)形平板葉片3在外殼6中運(yùn)動(dòng)時(shí)