一种自动式障碍物清除无人船

    技术2026-07-20  9


    本技术涉及无人船水面航行测绘,特别是涉及一种自动式障碍物清除无人船。


    背景技术:

    1、无人船是一种可以无需遥控,借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人,英文缩写为usv。具备自主导航、小巧轻便、操作简单、长距离实时视频监控等特性,并可以兼容大多数主流水质、多参数探头进行移动式连续多点在线监测。

    2、目前,国内无人船广泛应用于测绘领域。无人船在测绘过程中,难免遇到芦苇荡、灌木丛等障碍受阻停滞不前的问题,使得地形和水文测量难以有效开展,且水草等障碍物易对无人船进行缠绕,存在设备损坏风险和人员打捞风险。针对以上问题,为确保测绘工作的效率和质量、人员和设备的安全,设计一种能够自动清除水草等障碍物的无人船成为亟需解决的一个技术问题。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的是提供一种自动式障碍物清除无人船,以解决上述现有技术存在的问题,能够自动切割船下水草等杂物,确保了测绘工作的效率和质量、人员和设备的安全。

    2、为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:

    3、本实用新型提供一种自动式障碍物清除无人船,包括:

    4、船体;

    5、切割装置,其设置于所述船体外底部,且其高度能够调节,用于切割水体内障碍物;

    6、控制端,设置于所述船体内,能够控制所述切割装置动作。

    7、可选的,所述切割装置包括切割器和驱动电机,所述驱动电机穿设于所述船体底部的通孔内,且所述驱动电机外壁与所述船体底部的通孔内壁密封接触连接,所述船体内设有自动收缩装置,其能够带动所述驱动电机在所述通孔内上下移动;所述驱动电机底部传动连接有转杆,所述转杆上固定安装有所述切割器,所述切割器用于切割水体内的障碍物,转杆可带动切割器进行360°全方位切割。

    8、可选的,所述船体外底部开设有与所述切割器形状相匹配的凹槽,所述驱动电机上升至设定位置时,所述切割器能够嵌合于所述凹槽内。

    9、可选的,所述自动收缩装置包括固定设置于所述船体内底部的支撑柱,所述支撑柱顶部通过弹性件连接有电动推杆,所述电动推杆底部与所述驱动电机顶部连接,所述电动推杆和驱动电机分别与所述控制端电连接,电动推杆能够带动切割器下降至低于船体底部的位置或上升至船体底部用于内嵌的凹槽位置处。

    10、可选的,所述船体内底部固定设有两个所述支撑柱,所述通孔开设于两个所述支撑柱之间;所述弹性件为弹簧,每个所述支撑柱上均固定设有一弹簧,两个所述弹簧顶部分别与所述电动推杆两端连接。

    11、可选的,所述切割器包括切割叶片,所述切割叶片一端固定连接有套筒,所述转杆下部插设于所述套筒内,所述套筒侧壁开设有定位孔,所述定位孔内螺纹连接有螺丝,所述螺丝一端能够与所述转杆侧壁固定抵接。对于套筒与转杆的固定方式不做具体限制,还可以在转杆上设置限位凸缘,套筒套设于转杆上后,套筒顶部与转杆的限位凸缘抵接,转杆底部螺纹连接一螺母,螺母能够与套筒底部抵接,拧动螺母,能够使得套筒固定夹持于螺母和限位凸缘之间,从而实现转杆与套筒的固定连接。

    12、可选的,还包括上壳体,所述上壳体和船体密封插接连接,所述船体前端安装有照明灯,所述船体后端安装有螺旋桨,所述上壳体上表面依次安装有摄像头、信号发射器、太阳能电池板和信号接收器;所述摄像头具有广角摄影功能,所述摄像头与信号发射器电连接。

    13、可选的,所述控制端包括设置于所述船体内的机箱,所述机箱包括蓄电池、控制器和控制电路,所述控制器与所述信号接收器电连接,所述控制器通过控制电路与所述自动收缩装置电连接,以控制所述自动收缩装置的下推高度,所述蓄电池与太阳能电池板电连接,用于对自动收缩装置、驱动电机、摄像头、照明灯和螺旋桨供电。

    14、可选的,所述电动推杆底部固定设有螺钉,所述螺钉与所述驱动电机顶部固定连接。

    15、可选的,所述船体左右两边外壁上固定安装有提拉杆。

    16、本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果:

    17、本实用新型通过设置切割装置,解决了无人船行进时遇芦苇荡、灌木丛等障碍受阻停滞不前的问题,保证了无人船测绘作业的顺利进行。本实用新型通过摄像头检测周围环境,并将图像信息传输至控制器,以控制电动推杆的升降,实现了无人船对障碍物自动清除,确保了人员和设备的安全。本实用新型通过切割装置与自动收缩装置相连,消除了切割器对无人船在水中行进的影响,增大了无人船的测绘作业范围,保证了测绘工作的效率和质量。本实用新型通过太阳能电池板与蓄电池交替供电的方式,对无人船设备进供电,满足电量储存和应急使用的需求,有益于提升无人船续航时间。



    技术特征:

    1.一种自动式障碍物清除无人船,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的自动式障碍物清除无人船,其特征在于,所述切割装置包括切割器和驱动电机,所述驱动电机穿设于所述船体底部的通孔内,且所述驱动电机外壁与所述船体底部的通孔内壁密封接触连接,所述船体内设有自动收缩装置,其能够带动所述驱动电机在所述通孔内上下移动;所述驱动电机底部传动连接有转杆,所述转杆上固定安装有所述切割器,所述切割器用于切割水体内的障碍物。

    3.根据权利要求2所述的自动式障碍物清除无人船,其特征在于,所述船体外底部开设有与所述切割器形状相匹配的凹槽,所述驱动电机上升至设定位置时,所述切割器能够嵌合于所述凹槽内。

    4.根据权利要求2所述的自动式障碍物清除无人船,其特征在于,所述自动收缩装置包括固定设置于所述船体内底部的支撑柱,所述支撑柱顶部通过弹性件连接有电动推杆,所述电动推杆底部与所述驱动电机顶部连接,所述电动推杆和驱动电机分别与所述控制端电连接。

    5.根据权利要求4所述的自动式障碍物清除无人船,其特征在于,所述船体内底部固定设有两个所述支撑柱,所述通孔开设于两个所述支撑柱之间;所述弹性件为弹簧,每个所述支撑柱上均固定设有一弹簧,两个所述弹簧顶部分别与所述电动推杆两端连接。

    6.根据权利要求2所述的自动式障碍物清除无人船,其特征在于,所述切割器包括切割叶片,所述切割叶片一端固定连接有套筒,所述转杆下部插设于所述套筒内,所述套筒侧壁开设有定位孔,所述定位孔内螺纹连接有螺丝,所述螺丝一端能够与所述转杆侧壁固定抵接。

    7.根据权利要求2所述的自动式障碍物清除无人船,其特征在于,还包括上壳体,所述上壳体和船体密封插接连接,所述船体前端安装有照明灯,所述船体后端安装有螺旋桨,所述上壳体上表面依次安装有摄像头、信号发射器、太阳能电池板和信号接收器。

    8.根据权利要求7所述的自动式障碍物清除无人船,其特征在于,所述控制端包括设置于所述船体内的机箱,所述机箱包括蓄电池、控制器和控制电路,所述控制器通过控制电路与所述自动收缩装置电连接,以控制所述自动收缩装置的下推高度,所述蓄电池与太阳能电池板电连接,用于对自动收缩装置、驱动电机、摄像头、照明灯和螺旋桨供电。

    9.根据权利要求4所述的自动式障碍物清除无人船,其特征在于,所述电动推杆底部固定设有螺钉,所述螺钉与所述驱动电机顶部固定连接。

    10.根据权利要求1所述的自动式障碍物清除无人船,其特征在于,所述船体左右两边外壁上固定安装有提拉杆。


    技术总结
    本技术公开了一种自动式障碍物清除无人船,涉及无人船水面航行测绘技术领域,包括船体,船体顶部密封插接有上壳体,船体内部设有自动收缩装置和机箱,船体外底部设有切割装置,其高度能够采用自动收缩装置进行调节,切割装置用于切割水体内障碍物,本技术提供的自动式障碍物清除无人船,能够自动切割船下水草等障碍物,确保了测绘工作的效率和质量、人员和设备的安全。

    技术研发人员:杨丽婷,李昌文,黄嘉乐,周瑞,林苏菁,占皓雄,李佳睿,朱佳琦,李志炜,李非函,曾小霞
    受保护的技术使用者:三峡大学
    技术研发日:20240311
    技术公布日:2024/10/24
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