本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種具有多自由度的無(wú)人船。

背景技術(shù)：

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，該技術(shù)激發(fā)了人們探索自然環(huán)境的極大興趣。由于人類自身的生理限制，使用潛水方式的觀測(cè)和作業(yè)對(duì)于業(yè)余愛(ài)好者來(lái)說(shuō)在生理和經(jīng)濟(jì)上都存在較大的負(fù)擔(dān)，因此無(wú)人船應(yīng)運(yùn)而生，具有體積小，操作靈活度高和可持續(xù)作業(yè)等特點(diǎn)，滿足了人們對(duì)復(fù)雜水下情況進(jìn)行探索的需求。

現(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)人船的設(shè)計(jì)常采用將水平推進(jìn)器設(shè)于圓筒狀推進(jìn)倉(cāng)后再與機(jī)體進(jìn)行連接的技術(shù)方案，而垂直推進(jìn)器常設(shè)置于重心上使得無(wú)人船可以保持機(jī)身水平。但單獨(dú)的推進(jìn)倉(cāng)設(shè)置提高了無(wú)人船整體的制造成本，并且由于其跟無(wú)人船船體不是一體成型，一定程度上增加了水中前進(jìn)的阻力。而設(shè)于重心的垂直推進(jìn)器影響了機(jī)身內(nèi)部控制系統(tǒng)的布局，減少了在機(jī)體在水中垂蕩的自由度。

申請(qǐng)?zhí)枮?01220399462.1的中國(guó)專利提供了一種潛水探測(cè)器結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)、減速器、螺旋槳，由耐壓筒體和兩端的流線型分水端部構(gòu)成密封主體，密封主體兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有由連接桿支撐的圓筒形推進(jìn)倉(cāng)，密封主體設(shè)有徑向貫通該主體的升降推進(jìn)倉(cāng)，密封主體上表面設(shè)有連接母船的臍帶纜連接口，各推進(jìn)倉(cāng)的底部對(duì)稱設(shè)有支撐架。該結(jié)構(gòu)的推進(jìn)倉(cāng)兼有漿舵合一的功能，使探測(cè)器的機(jī)動(dòng)性、靈活性明顯提高。升降推進(jìn)倉(cāng)的設(shè)置大大增加了探測(cè)器水下探測(cè)的縱深范圍和調(diào)整能力，在母船指令控制下，與漿舵合一的推進(jìn)裝置相結(jié)合可以明顯提高探測(cè)器對(duì)復(fù)雜水下環(huán)境的適應(yīng)性，從而可以擴(kuò)大探測(cè)器的使用范圍。但是該專利中的水平方向推進(jìn)器設(shè)置于與船主體通過(guò)連接桿支撐的圓筒形推進(jìn)倉(cāng)內(nèi)，推進(jìn)器與機(jī)身非一體化的設(shè)計(jì)可能會(huì)導(dǎo)致加大水中前進(jìn)的阻力。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310019807.5的中國(guó)專利提供了一種水下監(jiān)測(cè)機(jī)器人，包括：總體框架；設(shè)置于總體框架左右兩側(cè)的兩個(gè)水平螺旋槳推進(jìn)器；設(shè)置于總體框架中間位置的垂直螺旋槳推進(jìn)器；設(shè)置于總體框架上的觀測(cè)模塊。該發(fā)明提供的水下監(jiān)測(cè)機(jī)器人，螺旋槳推進(jìn)器為水下機(jī)器人提供動(dòng)力，它通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力。由于其控制靈活，反應(yīng)快速，因此在水下機(jī)器人上得到了很好的應(yīng)用。該發(fā)明利用兩個(gè)水平螺旋槳推進(jìn)器，控制機(jī)器人的進(jìn)退和轉(zhuǎn)彎，當(dāng)左右兩個(gè)螺旋槳以相同轉(zhuǎn)速同向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)沿直線前進(jìn)或后退；而左右兩個(gè)水平螺旋槳推進(jìn)器以相同轉(zhuǎn)速按不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)動(dòng)，以差速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)任意半徑轉(zhuǎn)彎，垂直螺旋槳推進(jìn)器可以輕松控制機(jī)器人的沉浮。根據(jù)該發(fā)明說(shuō)明書的記載，用于升降的垂直螺旋槳設(shè)置于機(jī)體重心位置，雖然可以保持機(jī)身水平但是減少了在機(jī)體運(yùn)行中垂蕩的自由度。

有鑒于此，特提出本實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在提供一種具有多自由度的無(wú)人船，兩側(cè)設(shè)置水平推進(jìn)器用于無(wú)人機(jī)的前進(jìn)、后退及轉(zhuǎn)向，中部設(shè)有垂直推進(jìn)器用于無(wú)人機(jī)的浮潛，以達(dá)到無(wú)人船進(jìn)行多自由度運(yùn)行的目的，并且可以使無(wú)人船可潛入水下或在水面行駛。

為達(dá)到上述目的，具體采用如下技術(shù)方案：

一種具有多自由度的無(wú)人船，包括推進(jìn)器1，密封艙2，固定框架3和外殼4，所述密封艙2后部?jī)蓚?cè)設(shè)有兩個(gè)水平推進(jìn)器11，所述密封艙2的前部中間設(shè)有垂直推進(jìn)器12，所述垂直推進(jìn)器12設(shè)于無(wú)人船重心的前部。

在本實(shí)用新型中，在無(wú)人船體后部?jī)蓚?cè)采用了水平推進(jìn)器，當(dāng)兩側(cè)的推進(jìn)器進(jìn)行相同速度同向旋轉(zhuǎn)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人船的前進(jìn)和后退動(dòng)作；當(dāng)兩側(cè)推進(jìn)器按相同速度進(jìn)行不同方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人船的原地轉(zhuǎn)向；而當(dāng)兩側(cè)推進(jìn)器進(jìn)行差速同向或差速反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人船以一定半徑前進(jìn)轉(zhuǎn)彎或后退轉(zhuǎn)彎。垂直推進(jìn)器則驅(qū)動(dòng)了無(wú)人船在空間直角坐標(biāo)體系的Z方向上的位移。以上的設(shè)置支持了無(wú)人船多自由度的運(yùn)行狀態(tài)。

無(wú)人船在垂直推進(jìn)器的作用下可以在水中實(shí)現(xiàn)上升和下沉動(dòng)作，本實(shí)用新型將垂直推進(jìn)器設(shè)置于無(wú)人船船體重心偏向前部的位置，使得無(wú)人船的艏和艉連線在垂直推進(jìn)器運(yùn)行時(shí)與水平方向具有一個(gè)夾角，在上升或下沉中小角度傾斜的機(jī)體在水流阻力的作用下獲得更多的浮力或沉降力。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述固定框架3環(huán)繞設(shè)置于密封艙2和水平推進(jìn)器11的外側(cè)；所述外殼4包括上外殼41和下外殼42，分別設(shè)于密封艙2與固定框架3的上面與下面并避讓垂直推進(jìn)器12形成無(wú)人船整體；所述密封艙2、固定框架3和外殼4間形成壓載水艙，使無(wú)人船可在水面和水下行駛，并且在水中實(shí)現(xiàn)下潛、上浮或懸浮。

現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)人船常使用獨(dú)立的密封倉(cāng)對(duì)水平推進(jìn)器進(jìn)行封包，然后通過(guò)連接桿等結(jié)構(gòu)與船體相連，本實(shí)用新型中采用了一體式的設(shè)計(jì)，水平推進(jìn)器和垂直推進(jìn)器均設(shè)于密封艙內(nèi)，環(huán)繞于密封艙的固定框架將密封艙和垂直推進(jìn)器包括在內(nèi)，固定框架上的導(dǎo)流槽與隔斷筋與水平推進(jìn)器完美對(duì)接形成一體流線型機(jī)身，再覆蓋以上下外殼形成無(wú)人船整體。一體式的機(jī)體設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型中的無(wú)人船結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，在復(fù)雜的水下環(huán)境中具有更好的抗沖擊性和防撞性能；同時(shí)由于機(jī)體采用扁平結(jié)構(gòu)，在垂直推進(jìn)器提供一定傾斜角度的情況下，可以在上浮和下潛過(guò)程中將更多的水流阻力轉(zhuǎn)化為浮力和沉降力。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述密封艙2內(nèi)底部設(shè)有與水平推進(jìn)器11和垂直推進(jìn)器12相電連接的電池組22。

將密封艙中質(zhì)量占比最大的電池組設(shè)于艙底，起到了穩(wěn)定機(jī)身的作用，當(dāng)機(jī)體因水流、波浪的沖擊產(chǎn)生橫搖時(shí)，由于艙底電池組的平衡作用，可以快速穩(wěn)定機(jī)身防止側(cè)翻。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述密封艙2的前部中間開設(shè)有垂直涵道21，所述垂直推進(jìn)器12設(shè)于垂直涵道21內(nèi)并與密封艙2相密封連接；所述水平推進(jìn)器11與密封艙2的后部?jī)蓚?cè)相密封連接。

垂直推進(jìn)器和水平推進(jìn)器的電機(jī)部分均密封安裝于密封艙內(nèi)，與分體式結(jié)構(gòu)的無(wú)人船相比，有效提高了密封的效率，降低電力傳導(dǎo)受水體侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述垂直涵道21的頂部口與底部口的通量不同，令通過(guò)垂直推進(jìn)器12上下口的水流量不同。

由于垂直涵道21上下口水流量不同，因此在垂直推進(jìn)器12運(yùn)行時(shí)，流經(jīng)涵道的水形成了局部的湍流，增強(qiáng)了無(wú)人船上浮/下潛過(guò)程中的動(dòng)力。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述固定框架3兩側(cè)與水平推進(jìn)器11前部相對(duì)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)流槽34，所述導(dǎo)流槽34沿?zé)o人船艏艉連線的方向平行設(shè)有若干導(dǎo)流板；所述水平推進(jìn)器11后部套設(shè)有可拆卸的推進(jìn)器殼，所述推進(jìn)器殼與水平推進(jìn)器11相對(duì)應(yīng)設(shè)有可拆卸的第一隔斷筋31。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述固定框架3頂部和底部分別設(shè)有水平位置與垂直涵道21相對(duì)應(yīng)的上橫梁35和下橫梁32，所述上橫梁35與垂直涵道21頂部相對(duì)應(yīng)設(shè)有第三隔斷筋36，所述下橫梁32與垂直涵道21底部相對(duì)應(yīng)設(shè)有第二隔斷筋33。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述水平推進(jìn)器11前部與后部的通量不同，令通過(guò)水平推進(jìn)器11前后的水流量不同。

由于水平推進(jìn)器11前后的水流量不同，因此在水平推進(jìn)器11運(yùn)行時(shí)，流經(jīng)推進(jìn)器的水形成了局部的湍流，增強(qiáng)了無(wú)人船前進(jìn)/后退/轉(zhuǎn)向過(guò)程中的動(dòng)力。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述第三隔斷筋36與密封艙2相接處設(shè)有至少一個(gè)避讓口361。

避讓口361除了起到避讓密封艙2的螺絲結(jié)構(gòu)外，還可以使水流通過(guò)并充滿密封艙2與外殼4之間的空間。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述推進(jìn)器1為螺旋槳推進(jìn)器。

由于本實(shí)用新型的推進(jìn)器采用螺旋槳推進(jìn)器，因此對(duì)于水平推進(jìn)器和垂直推進(jìn)器均配備有隔斷筋，防止水草等雜物在無(wú)人船運(yùn)行時(shí)卷入螺旋槳造成故障。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述推進(jìn)器1的電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)。

采用直流無(wú)刷電機(jī)因?yàn)闆](méi)有電刷，在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生電火花，極大地降低了電火花對(duì)無(wú)人船通訊設(shè)備的干擾；并且無(wú)刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦力小，低噪音，用于觀測(cè)追蹤水下生物時(shí)不會(huì)發(fā)生驚擾；且無(wú)刷電機(jī)磨損較小，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命，降低了維護(hù)的成本。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為：所述無(wú)人船還包括設(shè)置于無(wú)人船上的捕魚裝置和觀測(cè)模組5，所述捕魚裝置包括釣魚鉤和/或魚槍和/或漁網(wǎng)，所述釣魚鉤和/或魚槍和/或漁網(wǎng)位于觀測(cè)模組5的觀測(cè)范圍內(nèi)。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1.本實(shí)用新型的無(wú)人船的垂直推進(jìn)器設(shè)置在非重心位置，使得垂直推進(jìn)器運(yùn)行時(shí)機(jī)體與水平面產(chǎn)生夾角，將更多的水流阻力轉(zhuǎn)化為浮力或沉降力，一定程度上增加了機(jī)體在空間坐標(biāo)系Z方向上的自由度；

2.本實(shí)用新型的無(wú)人船采用一體式結(jié)構(gòu)，推進(jìn)器與機(jī)體緊密結(jié)合，在復(fù)雜水底環(huán)境下具有更高的抗沖擊性和耐撞性，保護(hù)了較為重要的電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和推進(jìn)器；

3.本實(shí)用新型的無(wú)人船在水平方向上采用雙側(cè)推進(jìn)器結(jié)構(gòu)，根據(jù)雙側(cè)水平推進(jìn)器的差速旋轉(zhuǎn)和/或正反向旋轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)體在水平面上的前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎，垂直推進(jìn)器則為機(jī)體的上升和下潛提供了動(dòng)力，上述結(jié)構(gòu)組合使得無(wú)人船擁有多自由度的運(yùn)行方式，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，適合推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型具有多自由度的無(wú)人船的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型具有多自由度的無(wú)人船的正視圖。

圖3為本實(shí)用新型具有多自由度的無(wú)人船的側(cè)視圖。

圖4為本實(shí)用新型具有多自由度的無(wú)人船的后視圖。

圖5為本實(shí)用新型具有多自由度的無(wú)人船的俯視圖。

圖6為圖5具有多自由度的無(wú)人船的俯視圖的部分剖視圖。

圖7為本實(shí)用新型具有多自由度的無(wú)人船的沿機(jī)體縱向的剖視圖。

圖8為本實(shí)用新型具有多自由度的無(wú)人船的密封艙結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本實(shí)用新型具有多自由度的無(wú)人船去除上外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本實(shí)用新型具有多自由度的無(wú)人船固定框架下方的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為本實(shí)用新型第三隔斷筋的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的主要部件為：1—推進(jìn)器，11—水平推進(jìn)器，12—垂直推進(jìn)器，2—密封艙，21—垂直涵道，22—電池組，3—固定框架，31—第一隔斷筋，32—下橫梁，33—第二隔斷筋，34—導(dǎo)流槽，35—上橫梁，36—第三隔斷筋，361—避讓口，4—外殼，41—上外殼，42—下外殼，5—觀測(cè)模組，6—聲波發(fā)生器，7—魚線固定桿。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

實(shí)施例1

如圖1～7所示，一種具有多自由度的無(wú)人船，包括水平推進(jìn)器11，垂直推進(jìn)器12，密封艙2，固定框架3和外殼4，所述密封艙2的前部中間開設(shè)有垂直涵道21，所述垂直推進(jìn)器12設(shè)于垂直涵道21內(nèi)并與密封艙2相密封連接，所述水平推進(jìn)器11與密封艙2的后部?jī)蓚?cè)相密封連接，密封艙2內(nèi)底部設(shè)有電池組22，其中垂直推進(jìn)器12設(shè)于無(wú)人船重心的前部。垂直推進(jìn)器12和水平推進(jìn)器11的電機(jī)部分均密封安裝于密封艙內(nèi)，與分體式結(jié)構(gòu)的無(wú)人船相比，有效提高了密封的效率，降低電力傳導(dǎo)受水體侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

如圖8和圖9所示，本實(shí)施例中，所述固定框架3環(huán)繞設(shè)置于密封艙2和水平推進(jìn)器11的外側(cè)，固定框架3兩側(cè)與水平推進(jìn)器11前部相對(duì)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)流槽34，所述導(dǎo)流槽34沿?zé)o人船艏艉連線的方向平行設(shè)有若干導(dǎo)流板，所述水平推進(jìn)器11后部套設(shè)有可拆卸的推進(jìn)器殼，所述推進(jìn)器殼與水平推進(jìn)器11相對(duì)應(yīng)設(shè)有可拆卸的第一隔斷筋31。由于推進(jìn)器外殼改變了水平推進(jìn)器11前后部的通量，使得流經(jīng)推進(jìn)器的水形成了局部的湍流，增強(qiáng)了無(wú)人船前進(jìn)/后退/轉(zhuǎn)向過(guò)程中的動(dòng)力。上外殼41和下外殼42分別設(shè)于密封艙2與固定框架3形成的結(jié)構(gòu)的上方與下方形成無(wú)人船的整體。所述密封艙2、固定框架3和外殼4間形成壓載水艙，使無(wú)人船在水中實(shí)現(xiàn)下潛、上浮或懸浮。

本實(shí)施例中，無(wú)人船船體后部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有水平螺旋槳推進(jìn)器，當(dāng)兩側(cè)的水平螺旋槳推進(jìn)器以相同速度正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到推進(jìn)器向后的推力，無(wú)人船向前移動(dòng)；當(dāng)兩側(cè)水平螺旋槳推進(jìn)器以相同速度反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到推進(jìn)器向前的推力，無(wú)人船向后移動(dòng)。

本實(shí)施例中，無(wú)人船船體后部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有水平螺旋槳推進(jìn)器，當(dāng)兩側(cè)的水平螺旋槳推進(jìn)器以不同速度正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到左右兩側(cè)推進(jìn)器大小不同的向后推力，無(wú)人船前進(jìn)的同時(shí)向推進(jìn)器轉(zhuǎn)速低的一側(cè)轉(zhuǎn)向；當(dāng)兩側(cè)水平螺旋槳推進(jìn)器以相同速度反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到左右兩側(cè)推進(jìn)器大小不同的向前推力，無(wú)人船后退的同時(shí)向推進(jìn)器轉(zhuǎn)速低的一側(cè)轉(zhuǎn)向。通過(guò)控制水平推進(jìn)器的差速，可以確定無(wú)人船的轉(zhuǎn)向半徑，使其執(zhí)行程式化的運(yùn)行模式成為可能。

本實(shí)施例中，無(wú)人船船體后部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有水平螺旋槳推進(jìn)器，當(dāng)兩側(cè)的水平螺旋槳推進(jìn)器以相同速度和相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到左右兩側(cè)推進(jìn)器分別向前和向后的推力，無(wú)人船可實(shí)現(xiàn)環(huán)繞空間直角坐標(biāo)體系的Z軸按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较騽蛩傩D(zhuǎn)；當(dāng)兩側(cè)水平螺旋槳推進(jìn)器以不同速度和相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到左右兩側(cè)推進(jìn)器分別向前和向后的不同大小的推力，無(wú)人船可實(shí)現(xiàn)環(huán)繞空間直角坐標(biāo)體系的Z軸按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚣铀傩D(zhuǎn)。

本實(shí)施例中，由于垂直螺旋槳推進(jìn)器設(shè)于無(wú)人船船體重心的前部，使得無(wú)人船在非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)艏低于艉與水平方向具有一個(gè)自然的夾角，傾斜的機(jī)體在水流阻力的作用下在下潛時(shí)獲得更多的沉降力；當(dāng)無(wú)人船上浮時(shí)，同樣由于夾角的存在，使無(wú)人船在艏高于艉與水平方向具有一個(gè)夾角，在水流阻力的作用下為無(wú)人船的上浮提供了更多的浮力。

本實(shí)施例中，結(jié)合無(wú)人船的水平螺旋槳推進(jìn)器和垂直螺旋槳推進(jìn)器的運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)機(jī)體在水面下的多自由度航行，而由于將密封艙內(nèi)容物中質(zhì)量占比最大的電池組設(shè)于艙底，起到了穩(wěn)定機(jī)身的作用的同時(shí)防止無(wú)人船在運(yùn)行時(shí)發(fā)生縱向翻轉(zhuǎn)和側(cè)翻，當(dāng)機(jī)體因水流、波浪的沖擊產(chǎn)生橫搖時(shí)，由于艙底電池組的平衡作用，可以快速穩(wěn)定機(jī)身防止側(cè)翻。

本實(shí)施例中，無(wú)人船采用了一體式的設(shè)計(jì)，水平推進(jìn)器和垂直推進(jìn)器均設(shè)于密封艙內(nèi)，環(huán)繞于密封艙的固定框架將密封艙和垂直推進(jìn)器包括在內(nèi)，再覆蓋以上下外殼形成無(wú)人船整體。一體式的機(jī)體設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型中的無(wú)人船結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，在復(fù)雜的水下環(huán)境中具有更好的抗沖擊性和防撞性能；同時(shí)由于機(jī)體采用扁平結(jié)構(gòu)，在垂直推進(jìn)器提供一定傾斜角度的情況下，可以在上浮和下潛過(guò)程中將更多的水流阻力轉(zhuǎn)化為浮力和沉降力。

如圖10和圖11所示，本實(shí)施例中，所述固定框架3頂部和底部分別設(shè)有水平位置與垂直涵道21相對(duì)應(yīng)的上橫梁35和下橫梁32，所述上橫梁35與垂直涵道21頂部相對(duì)應(yīng)設(shè)有第三隔斷筋36，所述下橫梁32與垂直涵道21底部相對(duì)應(yīng)設(shè)有第二隔斷筋33。垂直涵道21上下口水流量不同，因此在垂直推進(jìn)器12運(yùn)行時(shí)，流經(jīng)涵道的水形成了局部的湍流，增強(qiáng)了無(wú)人船上浮/下潛過(guò)程中的動(dòng)力。本實(shí)施例的推進(jìn)器采用螺旋槳推進(jìn)器，因此對(duì)于水平推進(jìn)器和垂直推進(jìn)器均配備有隔斷筋，防止水草等雜物在無(wú)人船運(yùn)行時(shí)卷入螺旋槳造成故障。所述第三隔斷筋36與密封艙2相接處設(shè)有至少一個(gè)避讓口361。避讓口361除了起到避讓密封艙2的螺絲結(jié)構(gòu)外，還可以使水流通過(guò)并充滿密封艙2與外殼4之間的空間。

本實(shí)施例中，所述推進(jìn)器的電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)，直流無(wú)刷電機(jī)因?yàn)闆](méi)有電刷，在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生電火花，極大地降低了電火花對(duì)無(wú)人船通訊設(shè)備的干擾；并且無(wú)刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦力小，低噪音，用于觀測(cè)追蹤水下生物時(shí)不會(huì)發(fā)生驚擾；且無(wú)刷電機(jī)磨損較小，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命，降低了維護(hù)的成本。

實(shí)施例2

如圖1～7所示，一種具有多自由度的無(wú)人船，包括水平推進(jìn)器11，垂直推進(jìn)器12，密封艙2，固定框架3和外殼4，所述密封艙2的前部中間開設(shè)有垂直涵道21，所述垂直推進(jìn)器12設(shè)于垂直涵道21內(nèi)并與密封艙2相密封連接，所述水平推進(jìn)器11與密封艙2的后部?jī)蓚?cè)相密封連接，密封艙2內(nèi)底部設(shè)有電池組22，其中垂直推進(jìn)器12設(shè)于無(wú)人船重心的前部。垂直推進(jìn)器12和水平推進(jìn)器11的電機(jī)部分均密封安裝于密封艙內(nèi)，與分體式結(jié)構(gòu)的無(wú)人船相比，有效提高了密封的效率，降低電力傳導(dǎo)受水體侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

如圖8和圖9所示，本實(shí)施例中，所述固定框架3環(huán)繞設(shè)置于密封艙2和水平推進(jìn)器11的外側(cè)，固定框架3兩側(cè)與水平推進(jìn)器11前部相對(duì)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)流槽34，所述導(dǎo)流槽34沿?zé)o人船艏艉連線的方向平行設(shè)有若干導(dǎo)流板，所述水平推進(jìn)器11后部套設(shè)有可拆卸的推進(jìn)器殼，所述推進(jìn)器殼與水平推進(jìn)器11相對(duì)應(yīng)設(shè)有可拆卸的第一隔斷筋31。由于推進(jìn)器外殼改變了水平推進(jìn)器11前后部的通量，使得流經(jīng)推進(jìn)器的水形成了局部的湍流，增強(qiáng)了無(wú)人船前進(jìn)/后退/轉(zhuǎn)向過(guò)程中的動(dòng)力。上外殼41和下外殼42分別設(shè)于密封艙2與固定框架3形成的結(jié)構(gòu)的上方與下方形成無(wú)人船的整體。所述密封艙2、固定框架3和外殼4間形成壓載水艙，使無(wú)人船在水中實(shí)現(xiàn)下潛、上浮或懸浮。

本實(shí)施例中，結(jié)合無(wú)人船的水平螺旋槳推進(jìn)器和垂直螺旋槳推進(jìn)器的運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)機(jī)體在水面下的多自由度航行，而由于將密封艙中質(zhì)量占比最大的電池組設(shè)于艙底，起到了穩(wěn)定機(jī)身的作用的同時(shí)防止無(wú)人船在運(yùn)行時(shí)發(fā)生縱向翻轉(zhuǎn)和側(cè)翻，當(dāng)機(jī)體因水流、波浪的沖擊產(chǎn)生橫搖時(shí)，由于艙底電池組的平衡作用，可以快速穩(wěn)定機(jī)身防止側(cè)翻。

本實(shí)施例中，無(wú)人船采用了一體式的設(shè)計(jì)，水平推進(jìn)器和垂直推進(jìn)器均設(shè)于密封艙內(nèi)，環(huán)繞于密封艙的固定框架將密封艙和垂直推進(jìn)器包括在內(nèi)，再覆蓋以上下外殼形成無(wú)人船整體。一體式的機(jī)體設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型中的無(wú)人船結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，在復(fù)雜的水下環(huán)境中具有更好的抗沖擊性和防撞性能；同時(shí)由于機(jī)體采用扁平結(jié)構(gòu)，在垂直推進(jìn)器提供一定傾斜角度的情況下，可以在上浮和下潛過(guò)程中將更多的水流阻力轉(zhuǎn)化為浮力和沉降力。

如圖1和圖8所示，本實(shí)施例中，密封艙2前端還設(shè)有觀測(cè)模組5，所述觀測(cè)模組5包括攝像頭和設(shè)于攝像頭兩側(cè)的照明燈，所述攝像頭和照明燈均密封連接于密封艙2前端；所述環(huán)繞密封艙2設(shè)置的固定框架3前端與觀測(cè)模組5緊密相連。

本實(shí)施例中，無(wú)人船裝配有觀測(cè)模組，由于水下光線昏暗，因此在觀測(cè)模組的攝像頭旁加裝了照明燈為觀測(cè)提供光源。整個(gè)觀測(cè)模組與密封艙相連，有效防止了水對(duì)電路的損害，且觀測(cè)模組的形狀與固定框架緊密配合呈流線型，符合無(wú)人船船體的一體式設(shè)計(jì)，解決了觀測(cè)模組可能增加水體阻力的問(wèn)題。

實(shí)施例3

如圖1～7所示，一種具有多自由度的無(wú)人船，包括水平推進(jìn)器11，垂直推進(jìn)器12，密封艙2，固定框架3和外殼4，所述密封艙2的前部中間開設(shè)有垂直涵道21，所述垂直推進(jìn)器12設(shè)于垂直涵道21內(nèi)并與密封艙2相密封連接，所述水平推進(jìn)器11與密封艙2的后部?jī)蓚?cè)相密封連接，密封艙2內(nèi)底部設(shè)有電池組22，其中垂直推進(jìn)器12設(shè)于無(wú)人船重心的前部。垂直推進(jìn)器12和水平推進(jìn)器11的電機(jī)部分均密封安裝于密封艙內(nèi)，與分體式結(jié)構(gòu)的無(wú)人船相比，有效提高了密封的效率，降低電力傳導(dǎo)受水體侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

如圖8和圖9所示，本實(shí)施例中，所述固定框架3環(huán)繞設(shè)置于密封艙2和水平推進(jìn)器11的外側(cè)，固定框架3兩側(cè)與水平推進(jìn)器11前部相對(duì)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)流槽34，所述導(dǎo)流槽34沿?zé)o人船艏艉連線的方向平行設(shè)有若干導(dǎo)流板，所述水平推進(jìn)器11后部套設(shè)有可拆卸的推進(jìn)器殼，所述推進(jìn)器殼與水平推進(jìn)器11相對(duì)應(yīng)設(shè)有可拆卸的第一隔斷筋31。由于推進(jìn)器外殼改變了水平推進(jìn)器11前后部的通量，使得流經(jīng)推進(jìn)器的水形成了局部的湍流，增強(qiáng)了無(wú)人船前進(jìn)/后退/轉(zhuǎn)向過(guò)程中的動(dòng)力。上外殼41和下外殼42分別設(shè)于密封艙2與固定框架3形成的結(jié)構(gòu)的上方與下方形成無(wú)人船的整體。所述密封艙2、固定框架3和外殼4間形成壓載水艙，使無(wú)人船在水中實(shí)現(xiàn)下潛、上浮或懸浮。

本實(shí)施例中，結(jié)合無(wú)人船的水平螺旋槳推進(jìn)器和垂直螺旋槳推進(jìn)器的運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)機(jī)體在水面下的多自由度航行，而由于將密封艙中質(zhì)量占比最大的電池組設(shè)于艙底，起到了穩(wěn)定機(jī)身的作用的同時(shí)防止無(wú)人船在運(yùn)行時(shí)發(fā)生縱向翻轉(zhuǎn)和側(cè)翻，當(dāng)機(jī)體因水流、波浪的沖擊產(chǎn)生橫搖時(shí)，由于艙底電池組的平衡作用，可以快速穩(wěn)定機(jī)身防止側(cè)翻。

本實(shí)施例中，無(wú)人船采用了一體式的設(shè)計(jì)，水平推進(jìn)器和垂直推進(jìn)器均設(shè)于密封艙內(nèi)，環(huán)繞于密封艙的固定框架將密封艙和垂直推進(jìn)器包括在內(nèi)，再覆蓋以上下外殼形成無(wú)人船整體。一體式的機(jī)體設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型中的無(wú)人船結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，在復(fù)雜的水下環(huán)境中具有更好的抗沖擊性和防撞性能；同時(shí)由于機(jī)體采用扁平結(jié)構(gòu)，在垂直推進(jìn)器提供一定傾斜角度的情況下，可以在上浮和下潛過(guò)程中將更多的水流阻力轉(zhuǎn)化為浮力和沉降力。

如圖2，圖3和圖7所示，本實(shí)施例中，密封艙2還設(shè)有聲波發(fā)生器6，所述聲波發(fā)生器6為直徑外側(cè)具有螺紋結(jié)構(gòu)的半球體，通過(guò)設(shè)于半球體平面中心的螺栓和直徑外側(cè)的螺紋連接于密封艙2前端底部形成密封連接。

本實(shí)施例中，無(wú)人船裝配有聲波發(fā)生器，可發(fā)出特定頻率的聲波用于吸引或驅(qū)趕不同種類的水下生物，輔以觀測(cè)模組，可以用于對(duì)水下生物做長(zhǎng)期觀察研究。聲波發(fā)生器采用半球體可以較好地減小其在水中的阻力，另外可以在其表面設(shè)置多彩燈光吸引魚群或其他水下生物，便于觀察和誘捕。實(shí)際使用過(guò)程中可以根據(jù)需要更換不同功能的聲波發(fā)生器，不使用音波發(fā)生器時(shí)也可采用同質(zhì)量同外形的半球體與機(jī)體連接以保證機(jī)體的質(zhì)量分布。

實(shí)施例4

如圖1～7所示，一種具有多自由度的無(wú)人船，包括水平推進(jìn)器11，垂直推進(jìn)器12，密封艙2，固定框架3和外殼4，所述密封艙2的前部中間開設(shè)有垂直涵道21，所述垂直推進(jìn)器12設(shè)于垂直涵道21內(nèi)并與密封艙2相密封連接，所述水平推進(jìn)器11與密封艙2的后部?jī)蓚?cè)相密封連接，密封艙2內(nèi)底部設(shè)有電池組22，其中垂直推進(jìn)器12設(shè)于無(wú)人船重心的前部。垂直推進(jìn)器12和水平推進(jìn)器11的電機(jī)部分均密封安裝于密封艙內(nèi)，與分體式結(jié)構(gòu)的無(wú)人船相比，有效提高了密封的效率，降低電力傳導(dǎo)受水體侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

如圖8和圖9所示，本實(shí)施例中，所述固定框架3環(huán)繞設(shè)置于密封艙2和水平推進(jìn)器11的外側(cè)，固定框架3兩側(cè)與水平推進(jìn)器11前部相對(duì)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)流槽34，所述導(dǎo)流槽34沿?zé)o人船艏艉連線的方向平行設(shè)有若干導(dǎo)流板，所述水平推進(jìn)器11后部套設(shè)有可拆卸的推進(jìn)器殼，所述推進(jìn)器殼與水平推進(jìn)器11相對(duì)應(yīng)設(shè)有可拆卸的第一隔斷筋31。由于推進(jìn)器外殼改變了水平推進(jìn)器11前后部的通量，使得流經(jīng)推進(jìn)器的水形成了局部的湍流，增強(qiáng)了無(wú)人船前進(jìn)/后退/轉(zhuǎn)向過(guò)程中的動(dòng)力。上外殼41和下外殼42分別設(shè)于密封艙2與固定框架3形成的結(jié)構(gòu)的上方與下方形成無(wú)人船的整體。所述密封艙2、固定框架3和外殼4間形成壓載水艙，使無(wú)人船在水中實(shí)現(xiàn)下潛、上浮或懸浮。

本實(shí)施例中，結(jié)合無(wú)人船的水平螺旋槳推進(jìn)器和垂直螺旋槳推進(jìn)器的運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)機(jī)體在水面下的多自由度航行，而由于將密封艙中質(zhì)量占比最大的電池組設(shè)于艙底，起到了穩(wěn)定機(jī)身的作用的同時(shí)防止無(wú)人船在運(yùn)行時(shí)發(fā)生縱向翻轉(zhuǎn)和側(cè)翻，當(dāng)機(jī)體因水流、波浪的沖擊產(chǎn)生橫搖時(shí)，由于艙底電池組的平衡作用，可以快速穩(wěn)定機(jī)身防止側(cè)翻。

本實(shí)施例中，無(wú)人船采用了一體式的設(shè)計(jì)，水平推進(jìn)器和垂直推進(jìn)器均設(shè)于密封艙內(nèi)，環(huán)繞于密封艙的固定框架將密封艙和垂直推進(jìn)器包括在內(nèi)，再覆蓋以上下外殼形成無(wú)人船整體。一體式的機(jī)體設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型中的無(wú)人船結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，在復(fù)雜的水下環(huán)境中具有更好的抗沖擊性和防撞性能；同時(shí)由于機(jī)體采用扁平結(jié)構(gòu)，在垂直推進(jìn)器提供一定傾斜角度的情況下，可以在上浮和下潛過(guò)程中將更多的水流阻力轉(zhuǎn)化為浮力和沉降力。

如圖1和圖8所示，本實(shí)施例中，密封艙2前端還設(shè)有觀測(cè)模組5，所述觀測(cè)模組5包括攝像頭和設(shè)于攝像頭兩側(cè)的照明燈，所述攝像頭和照明燈均密封連接于密封艙2前端；所述環(huán)繞密封艙2設(shè)置的固定框架3前端與觀測(cè)模組5緊密相連。

如圖1，圖2和圖3所示，本實(shí)施例中，垂直涵道21頂部還設(shè)有捕魚裝置——魚線固定桿7，所述魚線固定桿7一端與垂直涵道頂部21相鉸接，另一端設(shè)有魚線固定器并且可以將魚線固定器調(diào)節(jié)至無(wú)人船的觀測(cè)模組5的觀測(cè)范圍內(nèi)。

本實(shí)施例中，無(wú)人船裝配有魚線固定桿7，用戶可將釣竿上的魚線纏繞于魚線固定器上并置于觀測(cè)模組5前，通過(guò)觀測(cè)模組5在垂釣時(shí)可實(shí)時(shí)觀測(cè)釣餌周圍的水下情況，增加垂釣的樂(lè)趣。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。