一种自平衡装置、柴电混合动力无人艇及其控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自平衡装置、柴电混合动力无人艇及其控制系统，其中自平衡装置包括，第一容置体和控制单元，控制单元包括第一监测部件和处理模块，所述第一监测部件设置于所述第二独立空间内，能够监测所述第二独立空间内第一液体的变化，所述处理模块接收所述第一监测部件的监测信号，并根据所述第二独立空间内第一液体的变化，调整对所述第一独立空间和第三独立空间内第二液体的变化，使得所述第一液体的变化和所述第二液体的变化的质量相同。本发明专利技术首先提供的一种适用于柴电混合动力无人艇的自平衡装置及柴电混合动力无人艇，能够充分达到水下无人艇带柴油发电机发电，提高其续航能力，满足水下无人艇远海环境作业的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种自平衡装置、柴电混合动力无人艇及其控制系统
本专利技术属于无人艇
，尤其涉及一种适用于柴电混合动力无人艇的自平衡装置、柴电混合动力无人艇及其控制系统。
技术介绍
随着海洋资源的开发和利用，无人艇在海洋资源勘测和开发中扮演者越来越重要的角色。传统上，水面无人艇多采用柴油发动机喷水推进，可实现高速、长时间巡航，可有效完成水面作业任务；水下无人艇多采用蓄电池螺旋桨推进，能实现任意轨迹的航行，然而其受限于携带能源的制约，航程有限，无法满足较远水域的作业需求。水下无人艇的推进能源供给问题已经成为制约其发展的技术瓶颈。因此，如何有效利用水面无人艇柴油机带有实现较远距离的作业任务的优点，就是本技术的重点研究。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述现有自平衡装置、柴电混合动力无人艇及其控制系统存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术其中一个目的是提供一种适用于柴电混合动力无人艇的自平衡装置，以方便无人艇的姿态平衡调节。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种自平衡装置，其包括，第一容置体，内部设置有第一间隔件和第二间隔件，所述第一间隔件和第二间隔件将所述第一容置空间区分为第一独立空间、第二独立空间和第三独立空间，所述第一间隔件和第二间隔件能够产生形变；和，控制单元，包括第一监测部件和处理模块，所述第一监测部件设置于所述第二独立空间内，能够监测所述第二独立空间内第一液体的变化，所述处理模块接收所述第一监测部件的监测信号，并根据所述第二独立空间内第一液体的变化，调整对所述第一独立空间和第三独立空间内第二液体的变化，使得所述第一液体的变化和所述第二液体的变化的质量相同。作为本专利技术所述的自平衡装置的一种优选方案，其中：还包括，第二容置体，内部设置有第三间隔件和第四间隔件，所述第三间隔件和第四间隔件将所述第二容置空间区分为第四独立空间、第五独立空间和第六独立空间，所述第三间隔件和第四间隔件能够产生形变。作为本专利技术所述的自平衡装置的一种优选方案，其中：还包括，输送单元，包括第一输送部件、第二输送部件和第三输送部件，所述第一输送部件与所述第一独立空间和所述第四独立空间相连通，所述第二输送部件与所述第二独立空间和所述第五独立空间相连通，所述第三输送部件与所述第三独立空间和所述第六独立空间相连通。作为本专利技术所述的自平衡装置的一种优选方案，其中：所述第一间隔件通过第一顶板与所述第一容置体内侧相连接，所述第二间隔件通过第一底板与所述第一容置体内侧相连接。作为本专利技术所述的自平衡装置的一种优选方案，其中：所述第三间隔件通过第二顶板与所述第二容置体内侧相连接，所述第四间隔件通过第二底板与所述第二容置体内侧相连接。本专利技术其中另一个目的是提供一种柴电混合动力无人艇，以充分达到水下无人艇带柴油发电机发电，提高其续航能力，满足水下无人艇远海环境作业的需求。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种柴电混合动力无人艇，包括无人艇艇体，还包括，自平衡装置，所述第一容置体设置于所述无人艇艇体的前端，所述第二容置体设置于所述无人艇艇体的后端。作为本专利技术所述的柴电混合动力无人艇的一种优选方案，其中：所述第一独立空间和第三独立空间上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，当第一监测部件检测到第一液体变化后，开启所述第一电磁阀和所述第二电磁阀，以输进或排出第二液体。作为本专利技术所述的柴电混合动力无人艇的一种优选方案，其中：所述第一液体为油，所述第二液体为水。本专利技术第三个目的是提供一种能够操控柴电混合动力无人艇进行运行的控制系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种应用于柴电混合动力无人艇的控制系统，其包括，一用于监视无人艇运动状态并选择无人艇运动模式的岸基集成控制系统，所述岸基集成控制系统包括数据互通的一岸基通讯系统、一岸基处理系统、一对岸基通讯系统及岸基处理系统进行供电的岸基供电系统；和，一负责控制无人艇运动的舰基集成控制系统，所述舰基集成控制系统包括数据互通的一舰基通讯系统、一舰基处理系统、一对舰基通讯系统、舰基处理系统及进行供电的舰基供电系统，所述舰基处理系统包括一与舰基通讯系统数据互通的舰基工控机，所述舰基工控机上连接有一避障系统、一运动控制系统、一位姿导航系统及一视觉系统。作为本专利技术所述的应用于柴电混合动力无人艇的控制系统的一种优选方案，其中：所述运动控制系统包括，一用于改变无人艇的运动方向以及在水中的上升、下潜的舰基系统；和，一为无人艇的前进后退提供动力的主动力系统；其中，所述舰基系统包括控制单元。作为本专利技术所述的应用于柴电混合动力无人艇的控制系统的一种优选方案，其中：所述位姿导航系统包括，一用于实时定位无人艇在水中位置的导航模块；一用于测量无人艇在水中的方位、速度、加速度、角速率信息的微惯导位姿模块；以及，一用于测量无人艇在水中下潜的深度以及无人艇周围水的流速的深度流速传感器。作为本专利技术所述的应用于柴电混合动力无人艇的控制系统的一种优选方案，其中：所述岸基通讯系统由一岸基数传设备、一岸基图传设备共同组成。作为本专利技术所述的应用于柴电混合动力无人艇的控制系统的一种优选方案，其中：所述岸基处理系统包括一岸基工控机，该岸基工控机与岸基通讯系统实现数据互通，所述岸基工控机上连接有一手柄、一多屏幕，所述多屏幕上显示有不同的用于显示监控无人艇运动状态的人机交互界面。作为本专利技术所述的应用于柴电混合动力无人艇的控制系统的一种优选方案，其中：所述岸基供电系统包括依次连接的岸基220VAC/24VDC锂电池及岸基电压变换器。作为本专利技术所述的应用于柴电混合动力无人艇的控制系统的一种优选方案，其中：所述舰基通讯系统由一舰基数传设备、一舰基图传设备共同组成。作为本专利技术所述的应用于柴电混合动力无人艇的控制系统的一种优选方案，其中：所述避障系统包括一用于测量水面、空中目标及障碍物的毫米波雷达，一用于测量水中目标及障碍物的多束波声呐。作为本专利技术所述的应用于柴电混合动力无人艇的控制系统的一种优选方案，其中：所述视觉系统包括一用于采集无人艇外部环境图像的CCD摄像头、一用于旋转CCD摄像头的云台。作为本专利技术所述的应用于柴电混合动力无人艇的控制系统的一种优选方案，其中：所述舰基供电系统包括依次连接的一舰基电压变换器及一舰载72VDC锂电池/24VDC锂电池。本专利技术的有益效果：本专利技术首先提供的一种适用于柴电混合动力无人艇的自平衡装置及柴电混合动力无人艇，能够充分达到水下无人艇带柴油发电机发电，提高其续航能力，满足水下无人艇远海环境作业的需求。同时，本专利技术中的控制系统通过岸基集成控制系统与舰基集成控制系统的相互配合，由岸基集成控制系统负责监视无人艇的运动状态，选择无人艇的运动模式，而舰基集成控制系统用以融合各种传感器信息，形成完整的组合导航信息，并负责控制无人艇的运动，使得本控制系统具有系统集成度高、运动控制更加智能、超视距的无人艇运动控制等优点，通过多种运动控制工作模式相结合，系统稳定可靠。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自平衡装置，其特征在于：包括，第一容置体(100)，内部设置有第一间隔件(101)和第二间隔件(102)，所述第一间隔件(101)和第二间隔件(102)将所述第一容置空间(100)区分为第一独立空间(M)、第二独立空间(N)和第三独立空间(S)，所述第一间隔件(101)和第二间隔件(102)能够产生形变；和，控制单元(200)，包括第一监测部件(201)和处理模块(202)，所述第一监测部件(201)设置于所述第二独立空间(N)内，能够监测所述第二独立空间(N)内第一液体的变化，所述处理模块(202)接收所述第一监测部件(201)的监测信号，并根据所述第二独立空间(N)内第一液体的变化，调整对所述第一独立空间(M)和第三独立空间(S)内第二液体的变化，使得所述第一液体的变化和所述第二液体的变化的质量相同。

【技术特征摘要】
1.一种自平衡装置，其特征在于：包括，第一容置体(100)，内部设置有第一间隔件(101)和第二间隔件(102)，所述第一间隔件(101)和第二间隔件(102)将所述第一容置空间(100)区分为第一独立空间(M)、第二独立空间(N)和第三独立空间(S)，所述第一间隔件(101)和第二间隔件(102)能够产生形变；和，控制单元(200)，包括第一监测部件(201)和处理模块(202)，所述第一监测部件(201)设置于所述第二独立空间(N)内，能够监测所述第二独立空间(N)内第一液体的变化，所述处理模块(202)接收所述第一监测部件(201)的监测信号，并根据所述第二独立空间(N)内第一液体的变化，调整对所述第一独立空间(M)和第三独立空间(S)内第二液体的变化，使得所述第一液体的变化和所述第二液体的变化的质量相同。2.如权利要求1所述的自平衡装置，其特征在于：还包括，第二容置体(300)，内部设置有第三间隔件(301)和第四间隔件(302)，所述第三间隔件(301)和第四间隔件(302)将所述第二容置空间(300)区分为第四独立空间(m)、第五独立空间(n)和第六独立空间(s)，所述第三间隔件(301)和第四间隔件(302)能够产生形变。3.如权利要求2所述的自平衡装置，其特征在于：还包括，输送单元(400)，包括第一输送部件(401)、第二输送部件(402)和第三输送部件(403)，所述第一输送部件(401)与所述第一独立空间(M)和所述第四独立空间(m)相连通，所述第二输送部件(402)与所述第二独立空间(N)和所述第五独立空间(n)相连通，所述第三输送部件(403)与所述第三独立空间(S)和所述第六独立空间(s)相连通。4.如权利要求1～3任一所述的自平衡装置，其特征在于：所述第一间隔件(101)通过第一顶板(103)与所述第一容置体(100)内侧相连接，所述第二间隔件(102)通过第一底板(104)与所述第一容置体(100)内侧相连接。5.如权利要求1～3任一所述的自平衡装置，其特征在于：所述第三间隔件(301)通过第二顶板(303)与所述第二容置体(300)内侧相连接，所述第四间隔件(302)通过第二底板(304)与所述第二容置体(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳，朱德福，卢道华，谢智慧，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32