[發(fā)明專利]一種解決無人船航行中傾覆問題的控制方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN109421900B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳輝;陳中祥
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63B43/12;B63B45/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

1.一種解決無人船航行中傾覆問題的控制方法，其特征在于：它包括以下步驟：

S1、判斷無人船是否傾覆；

S2、當(dāng)判斷無人船已傾覆，則根據(jù)傾覆方向發(fā)出相應(yīng)的姿態(tài)校正信號；

S3、按照傾覆方向，發(fā)送控制指令給相應(yīng)的姿態(tài)校正單元；

所述的姿態(tài)校正單元包括無人船左右對稱設(shè)置的氣囊，兩側(cè)的氣囊均包括靠外側(cè)的A氣囊和靠內(nèi)側(cè)的B組氣囊，B組氣囊包括從前往后設(shè)置的若干個(gè)氣囊；

S4、姿態(tài)校正單元收到控制指令后按以下順序打開相應(yīng)的氣囊：

矯正第一階段：打開與傾覆方向相反一側(cè)的A氣囊，船體開始旋轉(zhuǎn)；間隔一定時(shí)間t1后打開與傾覆方向相反一側(cè)的B組氣囊，船體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直至穩(wěn)定；

矯正第二階段：打開與傾覆方向相同一側(cè)的B組氣囊，船體開始旋轉(zhuǎn)；間隔一定時(shí)間t2后打開與傾覆方向相同一側(cè)的A氣囊，船體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直至穩(wěn)定；

S5、判斷船體和各項(xiàng)功能是否受損，根據(jù)受損情況選擇是否回收氣囊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解決無人船航行中傾覆問題的控制方法，其特征在于：所述的S1中通過船體自帶的陀螺儀采集橫傾角，設(shè)置橫傾角的正常范圍，當(dāng)采集的橫傾角超過所述的正常范圍，則判斷無人船傾覆。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解決無人船航行中傾覆問題的控制方法，其特征在于：所述的S2中具體根據(jù)采集到的橫傾角判斷左傾還是右傾，若為左傾則發(fā)送高電平，若為右傾則發(fā)送低電平。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解決無人船航行中傾覆問題的控制方法，其特征在于：所述的S5具體為：若船體進(jìn)水量超過閾值，或有重大功能故障，則發(fā)出求救信號；否則回收氣囊，發(fā)送傾覆和矯正報(bào)告；所述的重大功能故障包括：無人船動力系統(tǒng)損壞、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)損壞、定位系統(tǒng)損壞和通訊模塊損壞。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解決無人船航行中傾覆問題的控制方法，其特征在于：所述的S4中t1=t2=10s。

6.一種解決無人船航行中傾覆問題的控制系統(tǒng)，其特征在于：它包括：

姿態(tài)監(jiān)測單元，用于判斷無人船是否傾覆，當(dāng)判斷無人船已傾覆，則根據(jù)傾覆方向發(fā)出相應(yīng)的姿態(tài)校正信號；

姿態(tài)校正單元，包括無人船左右對稱設(shè)置的氣囊，兩側(cè)的氣囊均包括靠外側(cè)的A氣囊和靠內(nèi)側(cè)的B組氣囊，B組氣囊包括從前往后設(shè)置的若干個(gè)氣囊；

中央處理器，用于接收并根據(jù)姿態(tài)監(jiān)測單元的姿態(tài)校正信號，按照傾覆方向，發(fā)送控制指令給相應(yīng)的姿態(tài)校正單元，使得姿態(tài)校正單元中的氣囊按以下順序打開：

矯正第一階段：打開與傾覆方向相反一側(cè)的A氣囊，船體開始旋轉(zhuǎn)；間隔一定時(shí)間t1后打開與傾覆方向相反一側(cè)的B組氣囊，船體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直至穩(wěn)定；

矯正第二階段：打開與傾覆方向相同一側(cè)的B組氣囊，船體開始旋轉(zhuǎn)；間隔一定時(shí)間t2后打開與傾覆方向相同一側(cè)的A氣囊，船體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直至穩(wěn)定；

中央處理器還用于在校正后判斷船體和各項(xiàng)功能是否受損，根據(jù)受損情況選擇是否回收氣囊；

氣囊回收單元，用于在中央處理器的控制下回收氣囊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的解決無人船航行中傾覆問題的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的姿態(tài)校正單元還包括通過管道與氣囊連接的氣瓶、管道上設(shè)置的充氣閥門。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的解決無人船航行中傾覆問題的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的氣囊回收單元包括設(shè)置在管道上的泄放閥，以及用于卷起氣囊的卷纜機(jī)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的解決無人船航行中傾覆問題的控制系統(tǒng)，其特征在于：它還包括信息反饋單元，用于受中央處理器控制，在船體進(jìn)水量超過閾值，或有重大功能故障時(shí)發(fā)出求救信號；否則發(fā)送傾覆和矯正報(bào)告。