無(wú)人艇自扶正裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種船舶的安全裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在船舶安全裝置方面的研宄和實(shí)用新型集中在抗傾覆或者減小船舶的傾覆幾率。實(shí)際海況瞬息萬(wàn)變，無(wú)人艇要應(yīng)對(duì)的情況并不能100%完全預(yù)料。一般而言，無(wú)人艇一旦傾覆，為了自我保護(hù)，所有的動(dòng)力系統(tǒng)將停止工作，這對(duì)于一艘用于巡航或者國(guó)防用途的無(wú)人艇來(lái)說(shuō)，此時(shí)已經(jīng)完全失去了戰(zhàn)斗力。為了能讓無(wú)人艇更好的工作，在環(huán)境惡劣的海面上航行時(shí)需要采取措施使無(wú)人艇在意外傾覆后，通過(guò)自主調(diào)整能夠使其恢復(fù)正浮狀態(tài)。無(wú)人艇的浮態(tài)自恢復(fù)能力研宄是無(wú)人艇的關(guān)鍵技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種快速、靈活、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、自扶正效率高的無(wú)人艇自扶正裝置。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:無(wú)人艇自扶正裝置，其包括機(jī)械臂、浮子，機(jī)械臂上設(shè)有收放裝置，機(jī)械臂的一端安裝在無(wú)人艇船體上，機(jī)械臂的另一端在伸展時(shí)伸出船體，并與浮子相連。
[0005]所述的裝置，收放裝置包括第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)，第一關(guān)節(jié)靠近無(wú)人艇船體，第二關(guān)節(jié)位于機(jī)械臂中部。
[0006]所述的裝置，機(jī)械臂接有機(jī)械、液壓、氣壓或電傳動(dòng)裝置。
[0007]所述的裝置，無(wú)人艇船體上設(shè)有無(wú)人艇姿態(tài)傳感器和控制器，收放裝置、無(wú)人艇姿態(tài)傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與控制器電連接。
[0008]所述的裝置，無(wú)人艇姿態(tài)傳感器采用地磁傳感器或陀螺儀傳感器。
[0009]所述的裝置，還包括電池組，控制器、無(wú)人艇姿態(tài)傳感器、收放裝置均與電池組的兩端電連接。
[0010]所述的裝置，收放裝置與電池組的電連接回路上設(shè)有機(jī)械臂開(kāi)關(guān)，機(jī)械臂開(kāi)關(guān)通過(guò)數(shù)據(jù)線與控制器相連。
[0011]所述的裝置，浮子采用泡沫浮子或氣囊浮子。
[0012]所述的裝置，浮子為球體、錐體、柱體或者其它的多面體。
[0013]所述的裝置，機(jī)械臂通過(guò)機(jī)械爪固定浮子。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型主要利用轉(zhuǎn)矩原理，機(jī)械臂起到增大力臂和提供恢復(fù)力矩的作用，浮子起到支撐作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且所采用的設(shè)備都較為常見(jiàn)。本實(shí)用新型所采用的浮子體積較小，有利于減小對(duì)無(wú)人艇正常航行的影響，選用無(wú)人艇姿態(tài)傳感器，成本低廉，能實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人艇自扶正過(guò)程自動(dòng)控制的需要，也可以應(yīng)對(duì)自扶正過(guò)程的突發(fā)狀況，本裝置總體占用的空間較小，基于機(jī)械臂和浮子組合的設(shè)計(jì)可靈活、快速、高效和頻繁的實(shí)現(xiàn)無(wú)人艇的自扶正。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的構(gòu)成示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖(I)，無(wú)人艇傾覆。
[0017]圖3是本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖(2)，機(jī)械臂伸展。
[0018]圖4是本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖(3)，關(guān)節(jié)開(kāi)始工作。
[0019]圖5是本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖(4)，機(jī)械臂微調(diào)。
[0020]圖6是本實(shí)用新型的電氣部分原理結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖中，1:機(jī)械臂；2:浮子；3:控制器；4:無(wú)人艇姿態(tài)傳感器；5:無(wú)人艇船體；6:艇底-J:左舷;8:右舷；9:重心；10:第一關(guān)節(jié)；11:第—關(guān)節(jié)；12:電池組；13:機(jī)械臂開(kāi)關(guān)；14:數(shù)據(jù)線；F:浮力；G:重力。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)用新型包括機(jī)械臂、浮子、控制器、無(wú)人艇姿態(tài)傳感器，機(jī)械臂安裝在無(wú)人艇甲板上，控制器和無(wú)人艇姿態(tài)傳感器放置在無(wú)人艇甲板下，浮子固定在機(jī)械臂末端。
[0023]本實(shí)用新型還可以包括:
[0024]1.所述的機(jī)械臂末端上裝有機(jī)械爪，通過(guò)機(jī)械爪固定住浮子。
[0025]2.機(jī)械臂安裝在無(wú)人艇船體內(nèi)，通過(guò)無(wú)人艇船體上的開(kāi)口伸展出來(lái)。
[0026]所述機(jī)械臂為多關(guān)節(jié)機(jī)械臂，可折疊收放。機(jī)械臂包含利用機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)械臂；或者利用液壓傳動(dòng)的機(jī)械臂；或者利用氣壓傳動(dòng)的機(jī)械臂；或者利用電傳動(dòng)的機(jī)械臂。
[0027]無(wú)人艇姿態(tài)傳感器用于檢測(cè)無(wú)人艇的橫傾角，無(wú)人艇姿態(tài)測(cè)量傳感器中包含利用地磁原理的傳感器；或者包含利用陀螺儀原理的傳感器。
[0028]所述的浮子包含泡沫浮子；或者氣囊浮子。浮子為球體；或者錐體；或者柱體；或者其它多面體。
[0029]本實(shí)用新型的自扶正裝置既可用于無(wú)人艇，也可用于其他小型船舶。當(dāng)無(wú)人艇傾覆后，此時(shí)浮子部分浸沒(méi)在水中起到支撐作用，機(jī)械臂向無(wú)人艇舷側(cè)伸展開(kāi)并從無(wú)人艇的一舷側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)到另一舷側(cè)使得無(wú)人艇獲得一個(gè)較大的恢復(fù)力矩，從而無(wú)人艇實(shí)現(xiàn)自扶正過(guò)程。當(dāng)無(wú)人艇恢復(fù)到正浮狀態(tài)后，機(jī)械臂折疊收回。此過(guò)程中，無(wú)人艇姿態(tài)傳感器實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)給控制器，判斷無(wú)人艇的浮態(tài)，達(dá)到實(shí)時(shí)控制機(jī)械臂動(dòng)作執(zhí)行效果以應(yīng)對(duì)無(wú)人艇自扶正過(guò)程中突發(fā)狀況的目的。
[0030]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述:
[0031]結(jié)合圖1，無(wú)人艇自扶正裝置的組成包括機(jī)械臂1、浮子2、控制器3和無(wú)人艇姿態(tài)傳感器4，浮子2位于機(jī)械臂I末端，浮子2可以是任意形狀，只要提供的浮力滿足要求即可。
[0032]結(jié)合圖6，電池組12給控制器3、無(wú)人艇姿態(tài)傳感器4、第一關(guān)節(jié)10、第二關(guān)節(jié)11供電，無(wú)人艇姿態(tài)傳感器4、第一關(guān)節(jié)10、第二關(guān)節(jié)11、機(jī)械臂開(kāi)關(guān)13與控制器3之間連有數(shù)據(jù)線14。
[0033]結(jié)合圖2，無(wú)人艇傾覆后機(jī)械臂I和浮子2浸沒(méi)在水中，控制器3控制機(jī)械臂開(kāi)關(guān)13閉合。結(jié)合圖3，機(jī)械臂I向船體左舷7 (或右舷8)伸展開(kāi)，這一側(cè)船體略微上升，右舷8(或左舷7)船體略微的下沉。結(jié)合圖4，機(jī)械臂I的第一關(guān)節(jié)10開(kāi)始工作，無(wú)人艇開(kāi)始自扶正。機(jī)械臂I的第一關(guān)節(jié)10順時(shí)針(或逆時(shí)針)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)人艇船體5和機(jī)械臂I之間相互作用，機(jī)械臂I獲得一個(gè)順時(shí)針(或逆時(shí)針)方向的轉(zhuǎn)矩，無(wú)人艇船體5獲得一個(gè)逆時(shí)針(或順時(shí)針)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，對(duì)于無(wú)人艇船體5來(lái)說(shuō)，阻礙無(wú)人艇沿逆時(shí)針?lè)较蚶@機(jī)械臂I的第一關(guān)節(jié)10轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩小于機(jī)械臂I的第一關(guān)節(jié)10的轉(zhuǎn)矩，而對(duì)于機(jī)械臂I來(lái)說(shuō)，由于浮子2的最大浮力矩大于機(jī)械臂I的第一關(guān)節(jié)10的轉(zhuǎn)矩，所以最終整個(gè)自扶正過(guò)程中是無(wú)人艇船體5在繞機(jī)械臂I的第一關(guān)節(jié)10轉(zhuǎn)動(dòng)，浮子2起到的是支撐作用。結(jié)合圖5，當(dāng)無(wú)人艇橫傾角(注:0度為正浮，180度為傾覆)從180度減小到一定的角度時(shí)，開(kāi)始分兩種情況:1)無(wú)人艇艇的重心較高，仍需要機(jī)械臂I繼續(xù)執(zhí)行動(dòng)作才能使無(wú)人艇恢復(fù)正??；2)無(wú)人艇的穩(wěn)性消失角較大，當(dāng)橫傾角小于艇的穩(wěn)性消失角，無(wú)人艇依靠自身的穩(wěn)性就可以恢復(fù)正浮，此時(shí)機(jī)械臂I不需發(fā)揮作用，自動(dòng)收臂。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.無(wú)人艇自扶正裝置，其特征在于:包括機(jī)械臂(1)、浮子(2)，機(jī)械臂(I)上設(shè)有收放裝置，機(jī)械臂(I)的一端安裝在無(wú)人艇船體(5)上，機(jī)械臂(I)的另一端在伸展時(shí)伸出船體(5)，并與浮子(2)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:收放裝置包括第一關(guān)節(jié)(10)和第二關(guān)節(jié)(11)，第一關(guān)節(jié)(10)靠近無(wú)人艇船體(5)，第二關(guān)節(jié)(11)位于機(jī)械臂(I)中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:機(jī)械臂(I)接有機(jī)械、液壓、氣壓或電傳動(dòng)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:無(wú)人艇船體(5)上設(shè)有無(wú)人艇姿態(tài)傳感器(4)和控制器(3)，收放裝置、無(wú)人艇姿態(tài)傳感器(4)通過(guò)數(shù)據(jù)線(14)與控制器(3)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于:無(wú)人艇姿態(tài)傳感器(4)采用地磁傳感器或陀螺儀傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于:還包括電池組(12)，控制器(3)、無(wú)人艇姿態(tài)傳感器(4)、收放裝置均與電池組(12)的兩端電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于:收放裝置與電池組(12)的電連接回路上設(shè)有機(jī)械臂開(kāi)關(guān)(13)，機(jī)械臂開(kāi)關(guān)(13)通過(guò)數(shù)據(jù)線(14)與控制器(3)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于:浮子(2)采用泡沫浮子或氣囊浮子。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于:浮子(2)為球體、錐體、柱體或者其它的多面體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于:機(jī)械臂(I)通過(guò)機(jī)械爪固定浮子⑵。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種無(wú)人艇自扶正裝置，其包括機(jī)械臂(1)、浮子(2)，機(jī)械臂(1)上設(shè)有收放裝置，機(jī)械臂(1)的一端安裝在無(wú)人艇船體(5)上，機(jī)械臂(1)的另一端在伸展時(shí)伸出船體(5)，并與浮子(2)相連。本實(shí)用新型快速、靈活，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、自扶正效率高。
【IPC分類】B63B43-14, B63B43-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204489139
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520057334
【發(fā)明人】吳曉春, 楊吉, 杜哲, 曾遠(yuǎn)夢(mèng), 呂露, 張康賀, 雷慧中, 武鵬, 文元橋, 肖長(zhǎng)詩(shī)
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日