[发明专利]一种无人艇操纵机构控制模式切换及遥控系统

说明书

本发明涉及船舶设备技术领域，尤其是一种无人艇操纵机构控制模式切换及遥控系统，其中的遥控器可对接收机发送手动控制/自主控制模块切换指令和控制操纵机构的运动控制指令，接收机、单片机模块和继电器通过模式切换信号链路依次相连，继电器包括第一活动开关、第二活动开关、第三固定开关和继电器线圈，接收机通过运动控制信号链路和第一活动开关相连，第二活动开关通过运动控制信号链路和艇载控制系统相连，艇载控制系统在自主控制模式下控制无人艇的运动，第三固定开关通过运动控制信号链路和操纵机构相连，利用遥控器对无人艇操纵机构的控制模式在自主控制和手动控制之间反复切换，保证无人艇在试验和工作过程中的安全性，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及船舶设备技术领域，尤其是一种无人艇操纵机构控制模式切换及遥控系统。

背景技术

随着无人智能技术的快速发展，无人艇在军用和民用领域的应用需求越来越广泛，国内外众多高校和研究院所纷纷投入力量开展无人艇的开发工作。目前，无人艇在完成总体集成后一般需要经过陆上调试、水池试验、湖上试验等几个重要的试验阶段，通过这些试验过程来检查无人艇及各设备系统功能的协调性、正确性和可靠性。其中，湖上试验是无人艇产品研制过程中耗时最长、也是最重要的一个阶段，这个过程中要对无人艇的硬件、软件、通讯等各方面进行集成测试和验证，在研制过程中各种隐藏的问题都容易在此时暴露。湖上试验过程中，一方面无人艇已经被赋予自主控制的权限，极易因对环境判断失误或智能算法的缺陷，做出不当动作；另一方面，湖上环境条件复杂，对于可靠性相对较低的试验艇极易发生失控或失联状况。这些因素都可能导致碰撞、搁浅、失控、失联等各种意外突发事件，造成不必要的财产损失，降低工作效率。现有的应对措施一般是在岸边配备人手，在无人艇即将撞岸时进行拦截，或在无人艇发生失联、搁浅等情况时，派遣其他有人船只实施搭救，这些应对手段一方面安全性不高，另一方面效率也比较低。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种通用性好、方便移植的无人艇操纵机构控制模式切换及遥控系统，使无人艇可以具备自主控制和手动控制两种控制模式，使试验人员在紧急情况下可以通过切换到手动控制模式快速获得对无人艇操纵机构的控制权，保证无人艇在试验和工作过程中的安全性，提高工作效率。

本发明所采用的技术方案如下：一种无人艇操纵机构控制模式切换及遥控系统，包括遥控器、接收机、单片机模块、继电器、操纵机构和艇载控制系统，遥控器可对接收机发送手动控制/自主控制模块切换指令和控制操纵机构的运动控制指令，接收机、单片机模块和继电器通过模式切换信号链路依次相连，继电器包括第一活动开关、第二活动开关、第三固定开关和继电器线圈，接收机通过运动控制信号链路和第一活动开关相连，第二活动开关通过运动控制信号链路和艇载控制系统相连，艇载控制系统用于在自主控制模式下控制无人艇的运动，第三固定开关通过运动控制信号链路和操纵机构相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述遥控器为手持式便携移动遥控器，可通过无线通讯的方式对无人艇的控制模式进行切换。

所述操纵机构包括螺旋桨和舵，遥控器在手动控制模式下可控制螺旋桨的转速、转向以及舵的舵角，实现对无人艇的运动控制。

所述遥控器的手动控制/自主控制模块切换指令通过一键切换按键实现。

本发明的有益效果如下：本申请利用遥控器通过无线遥控的方式对无人艇操纵机构的控制模式在自主控制和手动控制之间反复切换。当处于自主控制模式时，无人艇的操纵机构受艇载控制系统或远程岸基系统控制，此时无人艇正常工作，本申请系统不起作用；当处于手动控制模式时，无人艇的操纵机构受本系统中的遥控器控制，艇载控制系统无法再控制无人艇的运动；因为本系统可以对控制模式进行多次反复切换，所以无人艇在意外情况解除后，可以切换回自主控制模式，继续开展试验或工作，保证了操纵人员在无人艇遇到意外突发情况时的紧急应对能力，保证无人艇在试验和工作过程中的安全性，提高工作效率。

附图说明