一种无动力水面机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无动力水面机器人，包括船体、第一驱动单元、第二驱动单元、支架、储能电池和单片机芯片，所述船体包括顺次相连的第一部分、第二部分和第三部分；所述第一驱动单元和第二驱动单元分别设于所述第一部分和第三部分上，二者结构相同，均包括驱动电机以及与所述驱动电机相连的螺旋桨；所述支架设于所述第二部分上，且支架上设有帆板，所述帆板上设有太阳能板；所述储能电池设于所述船体内部，其输入端通过光伏控制器与所述太阳能板的输出端相连；所述单片机芯片的输出端与驱动电机的控制端相连，其电源端与所述储能电池的输出端相连。本实用新型专利技术无需人为供电，通过利用风能和太阳能就可给水面机器人提供能源，具有较好的经济性。

A kind of unpowered water surface robot

【技术实现步骤摘要】
一种无动力水面机器人
本技术属于机器人
，具体涉及一种无动力水面机器人。
技术介绍
随着经济的发展和科学技术的不断进步，对海洋资源的研究也日益深入，越来越重视对海洋资源的开发和利用。与大型船只比较起来，水面机器人具有更好的灵活性与经济性，从而被广泛应用于例如科研考察、保护环境、资源勘探等方面，它是一种能够帮助研究的可靠工具。现有技术中已有的水面机器人大多通过锂电池供电，因此，其环境和工作时间受到一定的限制。还有水面机器人则是通过太阳能供电，因此受到天气好坏的影响，其工作时间同样受到限制。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出一种无动力水面机器人，无需人为供电，通过利用风能和太阳能就可给水面机器人提供能源，具有较好的经济性。为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：一种无动力水面机器人，包括：船体，所述船体包括顺次相连的第一部分、第二部分和第三部分；第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元分别设于所述第一部分和第三部分上，二者结构相同，均包括驱动电机以及与所述驱动电机相连的螺旋桨；支架，所述支架设于所述第二部分上，且支架上设有帆板，所述帆板上设有太阳能板；储能电池，所述储能电池设于所述船体内部，其输入端通过光伏控制器与所述太阳能板的输出端相连；单片机芯片，所述单片机芯片的输出端与驱动电机的控制端相连，其电源端与所述储能电池的输出端相连。作为本技术的进一步改进，所述支架垂直于所述第二部分设置，且其底端与所述第二部分转动相连。作为本技术的进一步改进，所述第二部分内部设有旋转电机，所述旋转电机的输出端与所述支架的底端相连，其控制端与所述单片机芯片的输出端相连。作为本技术的进一步改进，所述船体的内部还设有电子罗盘，所述电子罗盘的输出端与所述单片机芯片的输入端相连作为本技术的进一步改进，所述帆板的两个侧壁上均设有太阳能板。作为本技术的进一步改进，所述船体的前部设有激光雷达，所述激光雷达的输出端与所述单片机芯片的输入端相连。作为本技术的进一步改进，所述支架顶部设有GPS天线，其内部设有与所述GPS天线相连的定位芯片，用于发射和接收GPS信号。作为本技术的进一步改进，所述支架顶部设有GPRS天线，其内部设有与所述GPRS天线相连的通信芯片，用于发射和接收GPRS信号。作为本技术的进一步改进，所述第一部分和第三部分的前部均呈锥形状。与现有技术相比，本技术的有益效果：本技术的无动力水面机器人，通过在船体上设置了表面安装有太阳能板的帆板，当船体漂浮于水面上时，利用太阳能板获取太阳能，由光伏控制器转换成电能后存储在储能电池内，当风力达到一定级别时，则利用风能推动船体前进，此时螺旋桨不必工作；当风力变小或无风时，通过储能电池内存储的能量给驱动电机供电，此时通过螺旋桨来使船体前进，无需人为供电，具有较好的经济性。附图说明图1为本技术一种实施例的无动力水面机器人原理示意图；图2为本技术一种实施例的无动力水面机器人的俯视图；图3为本技术一种实施例的无动力水面机器人的侧视图示意图；其中：1-船体，101-第一部分，102-第二部分，103-第三部分，2-支架，3-储能电池，4-单片机芯片，5-电子罗盘，6-驱动电机，7-螺旋桨，8-帆板，9-太阳能板，10-光伏控制器，11-激光雷达，12-GPS天线，13-定位芯片，14-GPRS天线，15-通信芯片。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术的保护范围。下面结合附图对本技术的应用原理作详细的描述。如图1-3所示，本技术提供了一种无动力水面机器人，包括：船体1、第一驱动单元、第二驱动单元、支架2、储能电池3、单片机芯片4和电子罗盘5；所述船体1包括顺次相连的第一部分101、第二部分102和第三部分103；优选地，所述第一部分101和第三部分103的前部均呈锥形状，能够大大降低船体1航行时的阻力；所述第一驱动单元和第二驱动单元分别设于所述第一部分101和第三部分103上，二者结构相同，均包括驱动电机6以及与所述驱动电机6相连的螺旋桨7；所述支架2设于所述第二部分102上，且支架2上设有帆板8，所述帆板8上设有太阳能板9；在本技术的一种具体实施例中，所述支架2垂直于所述第二部分102设置，且其底端与所述第二部分102转动相连，所述帆板8的两个侧壁上均设有太阳能板9；优选地，所述第二部分102内部设有旋转电机，所述旋转电机的输出端与所述支架2的底端相连，其控制端与所述单片机芯片4的输出端相连，其与驱动电机6之间的连接关系和控制关系均采用的是现有技术，用于改变船体1的航向；所述储能电池3设于所述船体1内部，其输入端通过光伏控制器10与所述太阳能板9的输出端相连，用于存储由太阳能板9转换而成的电能；所述光伏控制器10与太阳能板9和储能电池3之间的连接关系采用的是现有技术，因此，本技术中不做过多的赘述；所述单片机芯片4的输出端与驱动电机6的控制端相连，用于控制驱动电机6的启停以及转速，其与驱动电机6之间的连接关系和控制关系均采用的是现有技术，其电源端与所述储能电池3的输出端相连，由储能电池3实现供电。所述电子罗盘5设于所述船体1的内部，其输出端与所述单片机芯片4的输入端相连，用于配合旋转电机进行船体1航向的控制。进一步地，为了保证本技术的无动力水面机器人不会在运行的过程中撞到障碍物，所述船体1的前部设有激光雷达11，所述激光雷达11的输出端与所述单片机芯片4的输入端相连，当所述激光雷达11监测到前方有障碍物时，所述单片机芯片4控制所述旋转电机转动，从而改变帆板8的朝向，最终实现改变船体1的航向。进一步地，为了便于实现船体1的定位以及数据的传输，所述支架2顶部设有GPS天线12，其内部设有与所述GPS天线相连的定位芯片13，用于发射和接收GPS信号，所述定位芯片13还与所述单片机芯片相连，二者之间的连接关系为现有技术，因此，本技术中不做过多的赘述；所述支架2顶部还设有GPRS天线14，其内部设有与所述GPRS天线相连的通信芯片15，用于发射和接收GPRS信号，所述通信芯片15还与所述单片机芯片相连，二者之间的连接关系为现有技术，因此，本技术中不做过多的赘述。综上所述，本技术中的无动力水面机器人的工作原理具体为：当船体漂浮于水面上时，利用太阳能板获取太阳能，由光伏控制器转换成电能后存储在储能电池内，当风力达到一定级别时，则利用风能推动船体前进，此时螺旋桨不必工作；当风力变小或无风时，通过储能电池内存储的能量给驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无动力水面机器人，其特征在于，包括：/n船体，所述船体包括顺次相连的第一部分、第二部分和第三部分；/n第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元分别设于所述第一部分和第三部分上，二者结构相同，均包括驱动电机以及与所述驱动电机相连的螺旋桨；/n支架，所述支架设于所述第二部分上，且支架上设有帆板，所述帆板上设有太阳能板；/n储能电池，所述储能电池设于所述船体内部，其输入端通过光伏控制器与所述太阳能板的输出端相连；/n单片机芯片，所述单片机芯片的输出端与驱动电机的控制端相连，其电源端与所述储能电池的输出端相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种无动力水面机器人，其特征在于，包括：
船体，所述船体包括顺次相连的第一部分、第二部分和第三部分；
第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元分别设于所述第一部分和第三部分上，二者结构相同，均包括驱动电机以及与所述驱动电机相连的螺旋桨；
支架，所述支架设于所述第二部分上，且支架上设有帆板，所述帆板上设有太阳能板；
储能电池，所述储能电池设于所述船体内部，其输入端通过光伏控制器与所述太阳能板的输出端相连；
单片机芯片，所述单片机芯片的输出端与驱动电机的控制端相连，其电源端与所述储能电池的输出端相连。


2.根据权利要求1所述的一种无动力水面机器人，其特征在于：所述支架垂直于所述第二部分设置，且其底端与所述第二部分转动相连。


3.根据权利要求2所述的一种无动力水面机器人，其特征在于：所述第二部分内部设有旋转电机，所述旋转电机的输出端与所述支架的底端相连，其控制端与所述单片机芯片的输出端相连。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽飞，周尧，
申请(专利权)人：浙江大学昆山创新中心，
类型：新型
国别省市：江苏;32