[發明專利]一種無人艇操縱機構控制模式切換及遙控系統

在審

• 申請號: 202011020126.7
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112130503A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 白亞強;張波;包濤;張安通;陳奕宏
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05D1/00;G05D1/02;G08C17/02;G01M10/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 李珍;聶啟新

本發明涉及船舶設備技術領域，尤其是一種無人艇操縱機構控制模式切換及遙控系統，其中的遙控器可對接收機發送手動控制/自主控制模塊切換指令和控制操縱機構的運動控制指令，接收機、單片機模塊和繼電器通過模式切換信號鏈路依次相連，繼電器包括第一活動開關、第二活動開關、第三固定開關和繼電器線圈，接收機通過運動控制信號鏈路和第一活動開關相連，第二活動開關通過運動控制信號鏈路和艇載控制系統相連，艇載控制系統在自主控制模式下控制無人艇的運動，第三固定開關通過運動控制信號鏈路和操縱機構相連，利用遙控器對無人艇操縱機構的控制模式在自主控制和手動控制之間反復切換，保證無人艇在試驗和工作過程中的安全性，提高工作效率。

技術領域

本發明涉及船舶設備技術領域，尤其是一種無人艇操縱機構控制模式切換及遙控系統。

背景技術

隨著無人智能技術的快速發展，無人艇在軍用和民用領域的應用需求越來越廣泛，國內外眾多高校和研究院所紛紛投入力量開展無人艇的開發工作。目前，無人艇在完成總體集成后一般需要經過陸上調試、水池試驗、湖上試驗等幾個重要的試驗階段，通過這些試驗過程來檢查無人艇及各設備系統功能的協調性、正確性和可靠性。其中，湖上試驗是無人艇產品研制過程中耗時最長、也是最重要的一個階段，這個過程中要對無人艇的硬件、軟件、通訊等各方面進行集成測試和驗證，在研制過程中各種隱藏的問題都容易在此時暴露。湖上試驗過程中，一方面無人艇已經被賦予自主控制的權限，極易因對環境判斷失誤或智能算法的缺陷，做出不當動作；另一方面，湖上環境條件復雜，對于可靠性相對較低的試驗艇極易發生失控或失聯狀況。這些因素都可能導致碰撞、擱淺、失控、失聯等各種意外突發事件，造成不必要的財產損失，降低工作效率。現有的應對措施一般是在岸邊配備人手，在無人艇即將撞岸時進行攔截，或在無人艇發生失聯、擱淺等情況時，派遣其他有人船只實施搭救，這些應對手段一方面安全性不高，另一方面效率也比較低。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種通用性好、方便移植的無人艇操縱機構控制模式切換及遙控系統，使無人艇可以具備自主控制和手動控制兩種控制模式，使試驗人員在緊急情況下可以通過切換到手動控制模式快速獲得對無人艇操縱機構的控制權，保證無人艇在試驗和工作過程中的安全性，提高工作效率。

本發明所采用的技術方案如下：一種無人艇操縱機構控制模式切換及遙控系統，包括遙控器、接收機、單片機模塊、繼電器、操縱機構和艇載控制系統，遙控器可對接收機發送手動控制/自主控制模塊切換指令和控制操縱機構的運動控制指令，接收機、單片機模塊和繼電器通過模式切換信號鏈路依次相連，繼電器包括第一活動開關、第二活動開關、第三固定開關和繼電器線圈，接收機通過運動控制信號鏈路和第一活動開關相連，第二活動開關通過運動控制信號鏈路和艇載控制系統相連，艇載控制系統用于在自主控制模式下控制無人艇的運動，第三固定開關通過運動控制信號鏈路和操縱機構相連。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述遙控器為手持式便攜移動遙控器，可通過無線通訊的方式對無人艇的控制模式進行切換。

所述操縱機構包括螺旋槳和舵，遙控器在手動控制模式下可控制螺旋槳的轉速、轉向以及舵的舵角，實現對無人艇的運動控制。

所述遙控器的手動控制/自主控制模塊切換指令通過一鍵切換按鍵實現。

本發明的有益效果如下：本申請利用遙控器通過無線遙控的方式對無人艇操縱機構的控制模式在自主控制和手動控制之間反復切換。當處于自主控制模式時，無人艇的操縱機構受艇載控制系統或遠程岸基系統控制，此時無人艇正常工作，本申請系統不起作用；當處于手動控制模式時，無人艇的操縱機構受本系統中的遙控器控制，艇載控制系統無法再控制無人艇的運動；因為本系統可以對控制模式進行多次反復切換，所以無人艇在意外情況解除后，可以切換回自主控制模式，繼續開展試驗或工作，保證了操縱人員在無人艇遇到意外突發情況時的緊急應對能力，保證無人艇在試驗和工作過程中的安全性，提高工作效率。

附圖說明