[實(shí)用新型]一種無人船執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720285937.7
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN207060340U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李言杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京方位智能系統(tǒng)技術(shù)有限公司
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63H25/14;B63H21/21;B63H21/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于無人船領(lǐng)域，更具體的說，它涉及一種無人船執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無人船是無人操作的水面艦船，可用于執(zhí)行具有危險的任務(wù)或是進(jìn)行測量測繪及天氣預(yù)報等任務(wù)，由于其在軍用和民用方面的作用日益突出，無人船的發(fā)展越來越受到重視，無人船的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括油門控制單元、檔位控制單元和舵角控制單元，控制系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程控制器和本地控制器，本地控制器通過接收并解析遠(yuǎn)程控制器的指令，通過控制算法對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)無人船的進(jìn)車、倒車、加速、減速、轉(zhuǎn)彎等操作。

現(xiàn)有的無人船執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油門控制單元，多采用電機(jī)加位移傳感器的方案，該方案中伺服電機(jī)需要配合減速機(jī)使用，并且通過位移傳感器形成閉環(huán)進(jìn)行油門控制，這樣結(jié)構(gòu)和器件都比較復(fù)雜，控制單元的安裝和調(diào)試都比較繁瑣，對檔位的控制與油門控制類似，也是通過伺服電機(jī)加位移傳感器的方案，該方案與油門控制有一樣的缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)和器件比較復(fù)雜，控制單元的安裝調(diào)試繁瑣，對舵角的控制一般采用電機(jī)驅(qū)動油缸，然后通過位移傳感器確定計算打舵角度，這樣的控制方式舵角精度較低，不能精確控制。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、遠(yuǎn)程控制以及精度高的無人船。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：一種無人船執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)，包括無人船主機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器以及船體，所述船體上設(shè)有發(fā)動機(jī)油門、變速箱檔位以及舵葉，所述無人船主機(jī)發(fā)送指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器，通過給執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器改變發(fā)動機(jī)油門、變速箱檔位以及舵葉。

優(yōu)選為：所述船體上還設(shè)有油門推桿，所述油門推桿與發(fā)動機(jī)油門之間設(shè)有第一驅(qū)動軟軸，所述油門推桿通過第一驅(qū)動軟軸拉動發(fā)動機(jī)油門。

優(yōu)選為：所述船體上還設(shè)有檔位推桿，所述檔位推桿與變速箱檔位之間設(shè)有第二驅(qū)動軟軸，所述檔位推桿通過第二驅(qū)動軟軸改變變速箱檔位。

優(yōu)選為：所述船體上還設(shè)有舵角電機(jī)，所述舵角電機(jī)與舵葉之間設(shè)有油缸，所述舵角電機(jī)通過控制油缸的推拉帶動舵葉的擺動。

優(yōu)選為：所述船體上還設(shè)有舵角編碼器，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器讀取舵角編碼器的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)舵角的精確控制。

優(yōu)選為：所述無人船主機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器、油門推桿、檔位推桿、舵角電機(jī)以及舵角編碼器均由485串口通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。

本實(shí)用新型的有益效果是，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字控制，采用數(shù)字接口的帶有絕對位置反饋的，油門推桿通過第一驅(qū)動軟軸拉動發(fā)動機(jī)油門，檔位推桿通過第二驅(qū)動軟軸改變變速箱檔位，對油門和換擋進(jìn)行控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、遠(yuǎn)程控制等優(yōu)點(diǎn)，對舵角的控制采用數(shù)字接口的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器，控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止等操作，并通過舵角編碼器精確得到打舵角度，舵角編碼器通過聯(lián)軸器與舵的軸連接，總體方案采用數(shù)字控制方案，無論是安裝、調(diào)試、生產(chǎn)都比較簡單，舵角編碼器響應(yīng)快，分辨率高，有利于舵角的精確控制。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種無人船執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中： 1、無人船主機(jī)；2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制；3、發(fā)動機(jī)油門；4、變速箱檔位；5、舵葉；6、油門推桿；7、第一驅(qū)動軟軸；8、檔位推桿；9、第二驅(qū)動軟軸；10、舵角電機(jī)；11、油缸；12、舵角編碼器。

具體實(shí)施方式

參照圖1所示，本案例實(shí)施的一種無人船執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)，包括無人船主機(jī)1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制2器以及船體，所述船體上設(shè)有發(fā)動機(jī)油門3、變速箱檔位4以及舵葉5，所述無人船主機(jī)1發(fā)送指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制2器，通過給執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制2器改變發(fā)動機(jī)油門3、變速箱檔位4以及舵葉5；

所述船體上還設(shè)有油門推桿6，所述油門推桿6與發(fā)動機(jī)油門3之間設(shè)有第一驅(qū)動軟軸7，所述油門推桿6通過第一驅(qū)動軟軸7拉動發(fā)動機(jī)油門3，所述船體上還設(shè)有檔位推桿8，所述檔位推桿8與變速箱檔位4之間設(shè)有第二驅(qū)動軟軸9，所述檔位推桿8通過第二驅(qū)動軟軸9改變變速箱檔位4，所述船體上還設(shè)有舵角電機(jī)10，所述舵角電機(jī)10與舵葉5之間設(shè)有油缸11，所述舵角電機(jī)10通過控制油缸11的推拉帶動舵葉5的擺動，所述船體上還設(shè)有舵角編碼器12，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制2器讀取舵角編碼器12的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)舵角的精確控制，所述無人船主機(jī)1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制2器、油門推桿6、檔位推桿8、舵角電機(jī)10以及舵角編碼器12均由485串口通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。