[实用新型]一种无人帆船动力及转向装置

说明书

本实用新型适用于船舶制造领域，尤其涉及一种无人帆船动力及转向装置。该装置所包括的帆控系统、舵控系统、电机系统和中心控制器，通过协同控制以提供无人帆船的推进及转向动力，且电机系统的推进电机位于船体底部，通过中心控制器可灵活控制推进电机、帆以及舵板等进行调整，使得无人帆船具有更高的机动性和操控性，从而提高了帆船转向时的工作效率，解决了传统帆船转向性弱、操作的机动性低、精确度低的问题。

技术领域

本实用新型适用于船舶制造领域，尤其涉及一种无人帆船动力及转向装置。

背景技术

现实水域具有复杂的风场及难以预测的洋流，这些因素对于现有的仅仅依靠风帆及舵来进行船只操控的传统帆船来说是一个巨大的挑战，传统帆船在现实环境中往往具有较低的操作性。例如，传统帆船在低速下，转向困难，在风力不足或逆风条件下，帆船会因动力不足或转向方向与实际风向相悖而难以转向，且在转向过程中会耗费大量时间，能源有效性很低，甚至在某些情况下，帆船的运动会因障碍物的存在而受到影响，不能及时有效地改变航向；另外，传统帆船的转向精度很低，其在转向中由于受复杂风场及洋流的影响，转向的角度难以精确控制，尤其在无人帆船的航向控制中，往往需多次调整航向来实现沿预定航线行进的目标。

目前，无人帆船在海洋环境监测、远洋资源勘探等多个方面都发挥着重要的作用。但是，由上述可知，现有的无人帆船存在转向性弱、操作的机动性低、精确度低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无人帆船动力及转向装置，旨在解决现有的帆船转向性弱，操作的机动性低、精确度低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型专利提供了一种无人帆船动力及转向装置，所述装置包括用于协同控制以提供无人帆船的推进及转向动力的帆控系统、舵控系统、电机系统和中心控制器，且所述装置还包括蓄电池、太阳能电池板以及稳向板；

所述帆控系统包括风力传感器、帆、帆绳、桅杆、帆控舵机和升降器；其中，所述帆绳通过穿过帆以使所述帆连接于所述桅杆上，所述升降器用于控制所述帆的升降，所述帆控舵机用于与所述帆绳共同作用，以控制所述帆的帆向，所述风力传感器位于所述桅杆顶端，用于测量风速、风向和风强；所述帆控舵机、升降器与风力传感器分别与所述中心控制器连接；

所述舵控系统包括舵板和舵控舵机；其中，所述舵控舵机用于控制所述舵板以实现转向，所述舵控舵机与所述中心控制器连接；

所述电机系统包括推进电机及电调；其中，所述推进电机位于船体的底部，且位于船体的尾部、在所述舵板之前，所述电调位于船体上，并与中心控制器相连，用于控制所述推进电机的转速与转向，所述电调为双向电调，可控制所述推进电机进行双向转动；且所述电机系统还用于将所述帆船前行时，海水带动所述推进电机转动而产生的机械能转化为电能储备至所述蓄电池中；

所述中心控制器用于控制所述帆控系统、舵控系统、电机系统采用不同的工作模式协同工作；所述太阳能电池板装置于所述帆上，并与所述蓄电池并连。

所述稳向板装载在所述船体底部的中心位置，且所述稳向板在垂直于船首的方向上可实现转动，以便在帆船转向时实现重心内移而利于转向。

进一步地，所述帆为软帆；

进一步地，太阳能电池板为柔性太阳能电池板。

进一步地，所述中心控制器包括数据处理器及惯性测量单元。

进一步地，所述装置还包括摄像头；所述摄像头位于所述桅杆顶端，用于拍摄当前的海况数据，并将海况数据发送至所述中心控制器，且所述摄像头可与远程操作中心远程连接，以便在紧急情况下为远程操作中心提供排障、导航及控制支持。

进一步地，所述推进电机通过可转动支架固定于船体底部，并用绝缘胶进行加固，所述支架转动时带动所述推进电机转向，以改变推进力的方向。