一种小型无人船的自主推进装置及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110182344A(43)申请公布日2019.08.30(21)申请号201910451314.6G05D1/02(2006.01)(22)申请日2019.05.28(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街(72)发明人王雄东彭章明潘华辰龚友平陈慧鹏陈昌刘海强陈国金苏少辉冯仓(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通合伙)33213代理人吴秉中(51)Int.Cl.B63H20/00(2006.01)B63H20/14(2006.01)B63H21/20(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种小型无人船的自主推进装置及控制方法(57)摘要本发明公开了一种小型无人船的自主推进装置及控制方法，包括船体和舷外机，所述舷外机设在所述船体上，其特征在于：所述舷外机分别连接有电池组和控制器，所述电池组和控制器相互连接，所述舷外机包括步进电机，传动轴，蜗轮，蜗杆，螺旋桨和舷外机发动机，所述船体上设有步进电机，所述步进电机连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相互啮合，所述蜗轮连接有传动轴，所述传动轴的一端连接有螺旋桨，另一端连接有舷外机发动机。本发明利用蜗轮蜗杆传动把步进电动机输出的转矩传递给舷外机，使其转动一定的角度，具体转动的角度大小和方向靠控制器输出电脉冲信号给步进电动机来调节，减小了船只的转弯半径和时间损耗，降低能耗，机动性能更好。CN110182344ACN110182344A权利要求书1/1页1.一种小型无人船的自主推进装置，包括船体（1）和舷外机，所述舷外机设在所述船体（1）上，其特征在于：所述舷外机分别连接有电池组（2）和控制器（3），所述电池组（2）和控制器（3）相互连接，所述舷外机包括步进电机（4），蜗轮（8），蜗杆（9），传动轴（11），螺旋桨（12）和舷外机发动机（6），所述船体（1）上设有步进电机（4），所述步进电机（4）连接有蜗杆（9），所述蜗杆（9）与蜗轮（8）相互啮合，所述蜗轮（8）连接有传动轴（11），所述传动轴（11）的一端连接有螺旋桨（12），另一端连接有舷外机发动机（6），所述控制器（3）分别与步进电机（4）和舷外机发动机（6）相连接，所述电池组（2）与步进电机（4）相连接。2.如权利要求1所述的一种小型无人船的自主推进装置，其征在于：所述传动轴（11）与舷外机发动机（6）之间通过第一锥齿轮（7）连接。3.如权利要求1所述的一种小型无人船的自主推进装置，其征在于：所述传动轴（11）与螺旋桨（12）之间通过第二锥齿轮（13）连接。4.如权利要求1所述的一种小型无人船的自主推进装置，其征在于：所述舷外机设有外壳，所述外壳与蜗轮（8）相连接。5.如权利要求1所述的一种小型无人船的自主推进装置，其征在于：该装置还包括定位模块和环境测量模块，所述控制器（3）分别与定位模块和环境测量模块相连接。6.如权利要求1所述的一种小型无人船的自主推进装置，其征在于：所述传动轴（11）与船体（1）之间设有固定机构（10），所述固定机构（10）与船体（1）固定连接，所述固定机构（10）与传动轴（11）通过轴承连接。7.如权利要求1所述的一种小型无人船的自主推进装置，其征在于：所述船体（1）和步进电机（4）之间设有固定支架（5）。8.一种基于如权利要求1所述的一种小型无人船的自主推进装置的小型无人船的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1开始航行任务，控制器（3）根据任务要求预先规划一条航行路径，再启动舷外机，然后根据规划的路径把舷外机转动到一个合适的角度，然后无人船开始航行；2无人船在航行过程中，控制器（3）通过定位模块实时分析偏离的程度，若超过规定值后就会重新调整舷外机的角度；同时控制器（3）通过环境测量模块实时监测前方路径是否有突发状况，若有突发状况，则控制器（3）会重新规划路径；3无人船到达目的地后，控制器会关闭舷外机，结束任务。9.如权利要求8所述的一种小型无人船的控制方法，其特征在于：所述舷外机包括步进电机（4），蜗轮（8）和蜗杆（9），通过步进电机转动（4），并带动蜗杆（9）和蜗轮（8）转动来实现舷外机转动。2CN110182344A说明书1/2页一种小型无人船的自主推进装置及控制方法技术领域[0001]本发明涉及无人船的动力推进技术领域，具体涉及一种小型无人船的自主推进装置及控制方法。背景技术[0002]无人船是具有路径规划、自主导航、躲避障碍等功能的一种智能型水上交通工具。它结合了船体设计、互联网通信、自动化控制等专业技术，可以根据不同的应用，采用不同的功能模块。无人船可以在航道测绘、水上救援、反潜侦察等方面发挥巨大作用。[0003]目前的船舶基本上是使用舵来调节方向，而舵是