[發明專利]一種用于無人船的轉向裝置

在審

• 申請號: 201911395627.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN113120207A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 青島無疆技術有限公司
• 主分類號: B63H25/02
• 分類號: B63H25/02;B63H25/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于無人船的轉向裝置，包括箱體、控制板、通信模塊、電源模塊、傳動軸、測量軸、電動機和傳動齒輪；其中控制板作為轉向裝置的控制中樞，連接并監控轉向裝置內的電子設備，通信模塊為控制板提供與外部指令交互的通信通道，所述電源模塊為轉向裝置內的電子設備提供電源；所述傳動軸和測量軸可旋轉地設置于箱體中，并通過傳動齒輪實現同步轉動，其中傳動軸貫穿地伸出箱體頂部，提供外接物理端口；所述測量軸上設置旋轉監測設備，可將傳動軸的轉動狀態反饋給控制板；本發明在轉向電機的作用下，實現無人船上盤架自動轉動，既能自動完成轉向實時反饋轉角，又能給用戶展示非手工操作時的駕駛轉向狀態。

技術領域

本發明涉及無人設備領域，尤其是一種用于無人船的轉向裝置。

背景技術

國內外許多企業大力投入無人船的研制，充分發揮無人船低成本、無隨船人員、低風險的優勢，最大化體現水域機器人的價值。隨著人工智能的不斷發展，研發了越來越多的智能化無人裝備或裝置，其中無人船是一種可以無需遙控,借助精確衛星定位和自身傳感即可按照預設任務在水面航行的全自動水面機器人,英文縮寫為USV。

無人船主要依靠船艇內以計算機系統為主的智能控制系統來實現整船控制，包括調向和調速；目前市場上，如何給無人船選擇配套的智能方向盤成為難題，傳統船舶轉向設備中方向盤裝置基本屬于機械式方向盤，只能用于手動操作，在將船舶改造為無人船時，很難融入智能控制系統中，無法實現方向盤聯動和狀態監測，不便于人工模式與自動模式的相互切換操作，不能滿足船艇多樣化轉向操控需求，從而降低了轉向裝置的使用效率和智能化水平；尤其無人船在測試階段，需要頻繁操控方向盤作時，還需要另設一套方向盤系統，增加了成本。

鑒于此，克服上述現有技術所存在的缺陷是本技術領域亟待解決的問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是：現有船用轉向裝置不符合無人船智能化轉向需求，難以兼容到智能控制系統中實現自動轉向和雙向監控，不利于無人船系統轉向改造，降低了轉向裝置的使用效率。

本發明通過如下技術方案達到上述目的：一種用于無人船的轉向裝置，包括箱體、控制板、通信模塊、電源模塊、傳動軸、測量軸、電動機和傳動齒輪。

所述控制板安裝于箱體內部，所述通信模塊和電源模塊內嵌于控制板上，其中控制板作為轉向裝置的控制中樞，連接并監控轉向裝置內的電子設備，具體為，通過控制板連接并監控通信模塊、電源模塊、測量軸和電動機工況信息；所述通信模塊為控制板提供與外部指令交互的通信通道，所述電源模塊為轉向裝置內的電子設備提供電源；所述電源模塊接收外部電源并轉化為多路直流電或交流電供控制板、通信模塊和電動機使用。

所述傳動軸可旋轉地設置于箱體中，并貫穿地伸出箱體頂部，向外提供外接物理端口；所述測量軸可旋轉地設置于箱體內部，測量軸上設置旋轉監測設備，可給控制板傳送旋轉監測值；所述電動機通過螺栓固定于箱體底部，電動機的輸出軸與傳動軸的底部相連，可驅動傳動軸旋轉；所述傳動齒輪包括主動齒輪和從動齒輪；所述主動齒輪固定于傳動軸上，并與傳動軸保持同步轉動；所述從動齒輪固定于測量軸上，并與測量軸保持同步轉動；所述主動齒輪和從動齒輪間相互嚙合實現測量軸與傳動軸的聯動，從而通過測量軸將傳動軸的轉動狀態反饋給控制板。

進一步的，所述箱體包括底盒、隔板和頂蓋；所述隔板設置于底盒中部，并設置有通孔用于限制傳動軸和測量軸的橫向移動；所述頂蓋蓋合于底盒之上，并設置有通孔用于限制傳動軸的橫向移動；所述隔板直徑大于箱體直徑，其外延部位提供螺紋孔便于將箱體固定在指定平臺上。