本发明专利技术属于无人艇领域，公开了一种高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇，通过光敏电阻感知太阳光，并能够在环境太阳光的光强高于预设阈值时翻转发电电池板，以便使发电电池板对应太阳光进行光电转换，从而使发电电池板对太阳光的转化效率显著提高，显著延长高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇的续航能力，包括艇本体、发电电池板以及控制部，艇本体浮在水面上，控制部包括光敏电阻，光敏电阻设置在艇本体的表面，发电电池板沿竖直方向可摆动地设置在艇本体上，存储器内预设有光强信号阈值，处理程序包括翻转程序，翻转程序用于控制发电电池板进行翻转，当光强信号值大于光强信号阈值时，处理器执行翻转程序。处理器执行翻转程序。处理器执行翻转程序。
【技术实现步骤摘要】
一种高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇
[0001]本专利技术属于无人艇领域，具体涉及了一种高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇。
技术介绍
[0002]随着科学技术发展，人类对于海洋资源开发利用不仅包括海洋能源开发，还有海下能源开采等人类开发活动。除此之外，在海洋生物研究领域，例如种群迁徙活动、浮游生物繁殖情况等，在军事领域，例如水下巡防、水面监视及港口巡逻等，上述各类应用场景都要求水上装备进行长时间持续性的大范围探测。世界各海洋强国都在不断开发新型的海洋环境监测工具，其中包括固定式浮标、潜标、智能水下机器人、水下滑翔机、水上无人艇等，受预搭载能源的限制是上述工具的共同缺陷。
[0003]适用海洋或水上科考的无人艇为长扁形浮体，长度范围在1.5m～2m，宽度为50～80cm，其上搭载蓄电池，由电机驱动无人艇上推进桨推动艇体前进。最初的无人艇采用预搭载能源，但劣势明显，而后为增大无人艇的活动范围和航行时间，采用太阳能电池作为补充能源，给蓄电池充电。
[0004]采用可持续能源的无人艇作为不受预搭载能源限制，且无需或较少维护，成本低廉的海面移动平台可以作为更好地进行海洋环境监测的基础，现有无人艇采用的驱动能源为利用太阳能电池板产生的电能及通过与无人艇连接并嵌入水中的扑翼机构将波浪能转化产生的驱动力，其中，太阳能电池板贴在艇体表面且位于水面上。
[0005]但是，在实际使用中，由于无人艇无人工介入操作，太阳光与太阳能电池板在大多数时间都不对应，以致在大多数时间太阳能电池板都不能以最佳效率队太阳光能进行转化，从而影响无人艇的续航能力。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇，能够在环境太阳光的光强高于预设阈值时翻转发电电池板，以使的发电电池板对太阳光的转化效率显著提高，从而显著延长高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇的续航能力。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案为：
[0008]一种高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇，行驶在水体上，其特征在于，包括：艇本体，浮在水面上，艇本体具有转向舵机；以及控制部，包括处理单元，处理单元包括处理器和存储器，存储器用于存储处理程序，处理器用于执行处理程序，其中，控制部还包括光敏电阻，光敏电阻设置在艇本体的表面，并且光敏电阻用于根据接受到的承射光强得到对应的光强信号值，高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇还包括发电电池板，发电电池板沿竖直方向可摆动地设置在艇本体上，发电电池板用于将接受到的光能转化为高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇的电能，存储器内预设有光强信号阈值，处理程序包括翻转程序，翻转程序用于控制发电电池板进行翻转，当光强信号值大于光强信号阈值时，处理器执
行翻转程序。
[0009]优选地，光敏电阻的数量至少为三个，所有光敏电阻沿竖直方向呈弧线布设在艇本体的表面上，光敏电阻根据接受到的不同强度的承射光强得到对应且不同的光强信号值，处理程序还包括高度角求解程序，高度角求解程序用于基于所有光敏电阻得到的对应的多个光强信号值得到太阳高度角值，翻转程序用于基于太阳高度角值控制发电电池板翻转至与太阳光垂直。
[0010]进一步地，艇本体还包括翻转驱动组件和主动翻转板，发电电池板铺设在主动翻转板上，翻转驱动组件包括驱动电机、驱动丝杠、驱动滑块以及驱动摆杆，驱动电机设置在艇本体上，驱动丝杠竖直设置在驱动电机的输出轴上，驱动滑块配合套设在驱动丝杠上，驱动摆杆的一端铰接设置在驱动滑块上，另一端铰接设置在主动翻转板上，主动翻转板的一侧固设在驱动丝杠的顶端，当驱动电机转动时，主动翻转板以驱动丝杠的顶端为旋转中心进行摆动，从而使得发电电池板进行翻转。
[0011]再进一步地，驱动摆杆和主动翻转板的数量均为两个，并且两个主动翻转板上均铺设有发电电池板，驱动摆杆分别铰接在驱动滑块的表面的相对的两个位置，从而两个主动翻转板对称设置，当驱动电机转动时，两个主动翻转板进行旋向相反的同步摆动，从而使得两个发电电池板进行旋向相反的同步翻转。
[0012]再进一步地，艇本体还包括两个从动翻转板和水平滑动槽，两个从动翻转板的一侧对应与两个主动翻转板的另一侧活页连接，两个从动翻转板的另一侧可移动设置在水平滑动槽内，并且两个从动翻转板上均铺设有发电电池板，水平滑动槽所在水平面与驱动丝杠的顶端所在水平面平行，并且水平滑动槽的延伸方向与主动翻转板的一侧垂直，从而当两个主动翻转板同步摆动时，两个从动翻转板的另一侧均在水平滑动槽进行移动，进而主动翻转板和从动翻转板从相反的方向同步合页展开或者同步合页折叠。
[0013]再进一步地，艇本体具有放置内腔和用于启闭放置内腔的两个滑移门板，两个滑移门板均可移动地设置在水平滑动槽内，并且两个从动翻转板的另一侧对应铰接设置在滑移门板上，即从动翻转板的另一侧通过滑移门板可移动设置在水平滑动槽内，当主动翻转板和从动翻转板从相反的方向同步合页展开或者同步合页折叠，两个滑移门板通过对开形式对放置内腔进行启闭。
[0014]再进一步地，两个滑移门板内设充电电路，两个滑动门板分别具有相互配合的充电部和充电配合部，当两个滑动门板远离使得充电部和充电配合部脱开时，充电电路断开；当两个滑动门板靠近使得充电部和充电配合部配合时，充电电路接通。
[0015]再进一步地，本专利技术还包括牵引缆，一端连接在艇本体的下端；以及扑翼驱动体，上端与牵引缆的另一端活动连接，扑翼驱动体用于在波浪能的作用下通过扑翼产生尾涡，从而形成卡门涡街，进而沿行驶方向推动扑翼驱动体，放置内腔的下表面具有多个与放置内腔连通的衔接通孔，牵引缆包括牵引缆本体和衔接杆，衔接杆与衔接通孔配合，牵引缆本体的上端通过复合铰链与衔接杆连接，从而使得牵引缆本体相对于衔接杆具有两个竖直旋转自由度。
[0016]再进一步地，放置内腔的底面具有与衔接通孔对应的加强凸台，并且衔接通孔位于加强凸台的顶面，衔接通孔具有自上至下依次连续的弓板容置段和直杆通过段，弓板容置段呈弓形板状孔道，且对应弓形板的直线边的弓板容置段的端部为位于加强凸台的顶面
的开口，直杆通过段为直杆状孔道，衔接杆具有自上之下依次连续的弓板段和直杆段，弓板段为弓形板状实体，且对应弓形板的直线边的弓板段的端部为衔接杆的自由端，直杆段为直杆状实体，弓板段配合设置在弓板容置段内，直杆段配合设置在直杆通过段内，并且弓板容置段的弓形包角大于弓板段的弓形包角，直杆段的截面的面积小于直杆通过段的截面的面积，从而衔接杆可摆动地穿设在衔接通孔中。
[0017]再进一步地，艇本体还包括盖合设置在衔接通孔上的密封盖，密封盖与加强凸台螺纹连接，并且密封盖通过密封圈将衔接通孔防水盖合。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1.因为本专利技术的高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇包括艇本体、发电电池板以及控制部，艇本体浮在水面上，控制部包括光敏电阻，光敏电阻设置在艇本体的表面，发电电池板沿竖直方向可摆动地设置在艇本体上，存储器内预设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇，行驶在水体上，其特征在于，包括：艇本体，浮在水面上，该艇本体具有转向舵机；以及控制部，包括处理单元，该处理单元包括处理器和存储器，该存储器用于存储处理程序，所述处理器用于执行处理程序，其中，所述控制部还包括光敏电阻，所述光敏电阻设置在所述艇本体的表面，并且所述光敏电阻用于根据接受到的承射光强得到对应的光强信号值，所述高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇还包括发电电池板，该发电电池板沿竖直方向可摆动地设置在所述艇本体上，所述发电电池板用于将接受到的光能转化为所述高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇的电能，所述存储器内预设有光强信号阈值，所述处理程序包括翻转程序，该翻转程序用于控制所述发电电池板进行翻转，当所述光强信号值大于所述光强信号阈值时，所述处理器执行所述翻转程序。2.根据权利要求1所述的高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇，其特征在于：其中，所述光敏电阻的数量至少为三个，所有所述光敏电阻沿竖直方向呈弧线布设在所述艇本体的表面上，所述光敏电阻根据接受到的不同强度的承射光强得到对应且不同的所述光强信号值，所述处理程序还包括高度角求解程序，该高度角求解程序用于基于所有所述光敏电阻得到的对应的多个所述光强信号值得到太阳高度角值，所述翻转程序用于基于所述太阳高度角值控制所述发电电池板翻转至与太阳光垂直。3.根据权利要求2所述的高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇，其特征在于：其中，所述艇本体还包括翻转驱动组件和主动翻转板，所述发电电池板铺设在所述主动翻转板上，所述翻转驱动组件包括驱动电机、驱动丝杠、驱动滑块以及驱动摆杆，所述驱动电机设置在所述艇本体上，所述驱动丝杠竖直设置在所述驱动电机的输出轴上，所述驱动滑块配合套设在所述驱动丝杠上，所述驱动摆杆的一端铰接设置在所述驱动滑块上，另一端铰接设置在所述主动翻转板上，所述主动翻转板的一侧固设在所述驱动丝杠的顶端，当所述驱动电机转动时，所述主动翻转板以所述驱动丝杠的顶端为旋转中心进行摆动，从而使得所述发电电池板进行翻转。4.根据权利要求3所述的高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇，其特征在于：其中，所述驱动摆杆和所述主动翻转板的数量均为两个，并且两个所述主动翻转板上均铺设有所述发电电池板，所述驱动摆杆分别铰接在所述驱动滑块的表面的相对的两个位置，从而两个所述主动翻转板对称设置，当所述驱动电机转动时，两个所述主动翻转板进行旋向相反的同步摆动，从而使得两个所述发电电池板进行旋向相反的同步翻转。5.根据权利要求4所述的高效利用太阳能和波浪力驱动的无人艇，其特征在于：其中，所述艇本体还包括两个从动翻转板和水平滑动槽，两个所述从动翻转板的一侧对应与两个所述主动翻转板的另一侧活页连接，两个所述
从动翻转板的另一侧可移动设置在所述水平滑动槽内，并且两个所述从动翻转板上均铺设有所述发电电池板，所述水平滑动槽所在水平面与所述驱动丝杠的顶端所在水平面平行，并且所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永国，汤璇，徐彩银，李祥燕，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。