[發明專利]河道違規排污偵測機器魚的無線充電系統

有效

• 申請號: 201210235134.2
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN102723791A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 樊紹勝;霍兆鏡;張衛明
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;周長清

技術領域

本發明主要涉及到水下仿生移動機器人充電設備領域，特指一種適用于河道違規排污偵測機器魚的無線充電系統。

背景技術

現今河道污染情況日益嚴重，政府對于一些偷排的企業無可奈何，有從業者設計出水下仿生機器人對河道進行監測，例如：河道違規排污偵測機器魚，其投入使用就能夠幫助政府解決這個難題。

“河道違規排污偵測機器魚”是一種高度智能化、移動范圍廣的機器仿生魚，其所需的電能主要來自所攜帶的電池組，而電池組的電量有限，需要定期對其進行充電，以保證其續航能力。目前，不少水下移動機器人使用大容量電池組作為動力來源，現有的這些水下機器人一般采用人工接插式有線充電方式，這種充電方式存在的問題在于：1.接插口容易產生漏水，對水下設備造成破壞；2.由于水下機器人進行充電時一般粘著大量的水在上面，故充電的時候不小心會造成漏電等情況，危及人員及設備的安全；3.接插式的充電方式需要人工干預，自動化程度降低；4.大電流充電時，接插時由于電流較大產生電弧，對接線端子造成損壞，不利于機器人的使用壽命。

由上可知，由于接插式的充電方式存在如此多的問題，故不適應于高度智能化的河道違規排污偵測機器魚。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種智能程度高、適用范圍廣、操控性好、充電效率高的河道違規排污偵測機器魚的無線充電系統。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種河道違規排污偵測機器魚的無線充電系統，包括充電站柜體、導航裝置、無線電能發送裝置、充電站控制箱以及用來為機器魚充電提供停留空間的充電箱，所述導航裝置安裝在充電箱中并通過發射信號引導機器魚進入充電箱，所述充電箱滑設于充電站柜體上并能隨河水上下移動，所述無線電能發送裝置安裝于充電箱底部并通過無線方式傳送電能至機器魚，所述充電站控制箱安裝于充電站柜體上對整個充電過程進行管理。

作為本發明的進一步改進：

所述充電站柜體上裝有兩根以上的導軌，所述充電箱滑設于導軌上。

所述充電站柜體上設有纏線盤組件，所述纏線盤組件上繞設有輸電導線，所述輸電導線的一端連接于充電箱上。

所述導航裝置為紅外導航組件，所述機器魚內設有紅外接收傳感器，所述紅外導航組件通過發射具有頻率特征的紅外光簇引導機器魚進入充電箱。

所述充電站柜體的底部固定于充電站基底上。

所述充電站控制箱包括信號處理單元、無線充電管理單元以及充電站處理器，所述充電站處理器通過信號處理單元、無線充電管理單元與無線電能發送裝置相連并對無線充電過程進行控制，所述充電站處理器通過信號處理單元與導航裝置相連并對導航過程進行控制，所述充電站處理器與無線通信電路相連并與機器魚進行通信。

與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明的河道違規排污偵測機器魚的無線充電系統，結構簡單、可控性好、智能化程度高，其中具有機器魚返回引導裝置，可以自動引導機器魚進入充電區域，并使用無線電能傳輸方式向河道違規排污偵測機器魚充電，整個過程均為自動完成，充電效率高，可靠性好。

附圖說明

圖1是本發明的主視結構示意圖。

圖2是本發明的側視結構示意圖。

圖3是本發明在具體應用實例中引導機器魚進入充電站時的原理示意圖。

圖4是本發明具體實施例中控制電路的框架結構示意圖。

圖5是具體實施例中機器魚控制電路的框架結構示意圖。

圖例說明：

1.充電站控制箱；2.輸電導線；3.導軌；4.充電箱；5.導航裝置；?6.無線電能發送裝置；7.?紅外接收傳感器；8、纏線盤組件；?10.?充電站柜體；11.機器魚；12.超聲波傳感器；13、無線電能接收裝置；14.機器魚電池管理電路；15.機器魚信號處理電路；16.機器魚動作控制器；17.機器魚處理器；18.無線通信電路；19.?無線充電管理單元；20.信號處理單元；21.充電站處理器；22.充電站基底；23.機器魚無線通信電路。

具體實施方式

以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。