一种可无线充电的无人船补给船坞及其补给方法技术

本发明专利技术涉及无人船技术领域，公开了一种可无线充电的无人船补给船坞，包括船坞本体，船坞本体的入口处设有船坞拦门和引导装置，引导装置用于引导无人船进入船坞本体内部，与船坞拦门相对的船坞本体一侧设有压力感应墙，靠近压力感应墙的船坞本体外侧设有物料补给传送带，物料补给传送带用于对无人船进行物料补给，船坞本体内设有无线充电发射装置、伺服滑移装置以及船坞伸缩板，无线充电发射装置用于对无人船进行充电，伺服滑移装置用于驱动无线充电发射装置移动以使无线充电发射装置与无人船连接。本发明专利技术的无人船补给船坞，解决了电动无人船充电、物料补给、避风停靠的问题，实现作业全程自动化，无需人工进行充电和搬运，便于维护。于维护。于维护。

【技术实现步骤摘要】
一种可无线充电的无人船补给船坞及其补给方法


[0001]本专利技术涉及无人船
，特别涉及一种可无线充电的无人船补给船坞及其补给方法。

技术介绍

[0002]智能化是船舶发展的趋势，无人船具有效率高、投资少、应用灵活等优点，使其在水质监测、水域测绘、安防巡逻等诸多领域具备广阔的应用前景。现阶段电动水产养殖无人船大量普及，现有的无人船大多采用电池供电，其续航能力有限，因此存在充电、补给鱼料困难的问题，通常需要人工收放和能源补给，耗费大量人力和物力，在大风大浪时没有固定停放点，无人船容易漂离补给点，不方便维护。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的旨在克服现有技术的缺陷，提供一种可无线充电的无人船补给船坞及其补给方法，解决了电动无人船充电、物料补给、避风停靠的问题，实现作业全程自动化，无需人工进行充电和搬运，便于维护。
[0004]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种可无线充电的无人船补给船坞，包括船坞本体，所述船坞本体的入口处设有船坞拦门和引导装置，与所述船坞拦门相对的所述船坞本体一侧设有压力感应墙，靠近所述压力感应墙的所述船坞本体外侧设有物料补给传送带，所述物料补给传送带的出料口位于所述船坞本体内，所述船坞本体内设有无线充电发射装置、伺服滑移装置以及船坞伸缩板，所述船坞伸缩板成对设置，两个所述船坞伸缩板相对的板面均设有压力传感器，两个所述船坞伸缩板均与所述船坞本体的纵向中心线平行设置，两个所述船坞伸缩板可以相互靠近或远离；
[0005]所述引导装置，用于引导无人船进入所述船坞本体内部；
[0006]所述物料补给传送带，用于对所述无人船进行物料补给；
[0007]所述无线充电发射装置，用于与所述无人船连接并对所述无人船进行充电；
[0008]所述伺服滑移装置，与所述无线充电发射装置连接，用于驱动所述无线充电发射装置移动以使所述无线充电发射装置与所述无人船连接；
[0009]所述船坞伸缩板，用于将所述无人船限制在所述船坞本体内。
[0010]进一步地，所述无线充电发射装置包括无线充电上盖，所述无线充电上盖的中间设有无线充电发射盘，所述无线充电发射盘内封装有发射线圈盘，所述无人船上设有与所述无线充电上盖相配合的底座，所述底座上设有无线充电接收底盘，所述无线充电接收底盘与所述无线充电发射盘相匹配，所述无线充电接收底盘内封装有接收线圈盘，所述无线充电发射盘底部的正中间设有摄像头和高亮灯，所述无线充电发射盘底部的边缘设有喷气口，所述无线充电接收底盘上设有二维码图像，所述无线充电上盖的边缘以间距递减方式设有若干个磁力识别传感器，所述底座的边缘以间距递减方式设有若干个磁体，所述磁体与所述磁力识别传感器一一对应。
[0011]进一步地，所述无线充电发射盘和所述无线充电接收底盘均为圆形凸起平台，所述无线充电上盖上设有矩形小凸起，所述矩形小凸起设有两个且分别位于所述无线充电发射盘直径的两端，两个所述矩形小凸起之间的连线与所述船坞本体的纵向中心线平行，所述底座上设有与所述矩形小凸起相匹配的小凸台，两个所述小凸台分别位于所述无线充电接收底盘直径的两端。
[0012]进一步地，所述无线充电发射盘与所述无线充电接收底盘面接触后，所述无线充电上盖的边缘距离所述底座的边缘高2～10mm。
[0013]进一步地，所述伺服滑移装置包括伺服驱动机构、横向导轨和纵向导轨，所述纵向导轨设有两个且分别位于所述船坞本体左右两侧的墙体上，所述横向导轨设置在两个所述纵向导轨之间，所述横向导轨上设有移动座，所述伺服驱动机构用于驱动所述移动座沿所述横向导轨往复运动，所述伺服驱动机构还用于驱动所述横向导轨的两端沿所述纵向导轨同步往复运动，所述无线充电上盖通过伸缩杆连接在所述移动座上，所述伸缩杆的一端与所述移动座转动连接，所述伸缩杆另一端通过弹性件与所述无线充电发射盘铰接，所述移动座上设有旋转电机，所述旋转电机用于驱动所述伸缩杆绕与所述移动座的连接点转动以带动所述无线充电上盖同步转动。
[0014]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种可无线充电的无人船补给方法，所述方法包括以下步骤：
[0015]S10，在无人船返回至船坞本体的入口时，通过预先设置的引导装置引导无人船进入船坞本体内，并触发控制船坞拦门关闭；
[0016]S20，通过伺服滑移装置带动无线充电上盖滑移至底座正上方，在摄像头识别到底座上有残留物时，通过喷气口喷气进行清除，伸长伸缩杆，使无线充电上盖与底座接触，通过磁力传感器进行方向检测，确认无线充电上盖与底座是否机械配合成功；
[0017]S30，在无线充电上盖与底座机械配合成功后，检测发射线圈盘和接收线圈盘是否耦合成功，在耦合成功时，再次伸长伸缩杆，通过伸缩杆和无线充电上盖压紧固定无人船；
[0018]S40，驱动伸缩杆旋转至初始方向，伸缩杆在旋转过程中带动无人船同步旋转，以使无人船的船头船尾方向与船坞本体的纵向中心线平行，通过无线充电发射装置对无人船进行充电，并在无人船物料不足时，通过伺服滑移装置带动无人船滑移至设定位置，通过物料补给传送带对无人船进行物料补给。
[0019]进一步地，所述步骤S10具体包括：
[0020]S101，在无人船返回至船坞本体的入口时，通过预先设置的引导装置引导，使无人船的船头船尾方向与船坞本体入口的垂直方向平行；
[0021]S102，通过引导装置引导无人船进入船坞本体内，当无人船碰撞压力感应墙时，触发船坞拦门关闭，船坞拦门在关闭时推动无人船再次碰撞压力感应墙，以触发无人船两侧的船坞伸缩板向前推进设定宽度，将无人船限制在两个船坞伸缩板之间。
[0022]进一步地，所述步骤S20具体包括：
[0023]S201，通过伺服滑移装置带动无线充电上盖沿横向轨道和纵向轨道移动，并开启摄像头和高亮灯，在滑移过程中通过摄像头扫描搜索无人船底座上的二维码图像；
[0024]S202，根据摄像头搜索到的二维码图像，并基于图像识别算法对无线充电上盖的位置进行调整，使无线充电上盖移动至底座的正上方；
[0025]S203，通过伸缩杆伸长带动无线充电上盖下移，使无线充电上盖的摄像头靠近底座上设置的二维码图像，并通过摄像头对二维码图像进行扫描识别；
[0026]S204，当摄像头未成功扫描识别到完整的二维码图像时，通过喷气口喷气对残留物进行清理，在残留物被清除完成后再次通过摄像头扫描二维码图像，获取二维码图像数据并保存；
[0027]S205，再次伸长伸缩杆直至伸缩杆的电机扭矩达到设定扭矩值时停止伸长，通过无线充电上盖边缘的磁力识别传感器检测底座上的磁体位置分布；
[0028]S206，在磁体位置分布与预设位置分布不相同时，旋转伸缩杆带动无线充电上盖同步旋转预设角度，在旋转过程中，通过磁力识别传感器不断检测磁体磁通及磁体间距，直至磁体磁通达到设定值且磁体间距符合预设间距时，确认无线充电上盖与底座机械配合成功。
[0029]进一步地，所述步骤S30具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可无线充电的无人船补给船坞，其特征在于：包括船坞本体，所述船坞本体的入口处设有船坞拦门和引导装置，与所述船坞拦门相对的所述船坞本体一侧设有压力感应墙，靠近所述压力感应墙的所述船坞本体外侧设有物料补给传送带，所述物料补给传送带的出料口位于所述船坞本体内，所述船坞本体内设有无线充电发射装置、伺服滑移装置以及船坞伸缩板，所述船坞伸缩板成对设置，两个所述船坞伸缩板相对的板面均设有压力传感器，两个所述船坞伸缩板均与所述船坞本体的纵向中心线平行设置，两个所述船坞伸缩板可以相互靠近或远离；所述引导装置，用于引导无人船进入所述船坞本体内部；所述物料补给传送带，用于对所述无人船进行物料补给；所述无线充电发射装置，用于与所述无人船连接并对所述无人船进行充电；所述伺服滑移装置，与所述无线充电发射装置连接，用于驱动所述无线充电发射装置移动以使所述无线充电发射装置与所述无人船连接；所述船坞伸缩板，用于将所述无人船限制在所述船坞本体内。2.根据权利要求1所述的可无线充电的无人船补给船坞，其特征在于：所述无线充电发射装置包括无线充电上盖，所述无线充电上盖的中间设有无线充电发射盘，所述无线充电发射盘内封装有发射线圈盘，所述无人船上设有与所述无线充电上盖相配合的底座，所述底座上设有无线充电接收底盘，所述无线充电接收底盘与所述无线充电发射盘相匹配，所述无线充电接收底盘内封装有接收线圈盘，所述无线充电发射盘底部的正中间设有摄像头和高亮灯，所述无线充电发射盘底部的边缘设有喷气口，所述无线充电接收底盘上设有二维码图像，所述无线充电上盖的边缘以间距递减方式设有若干个磁力识别传感器，所述底座的边缘以间距递减方式设有若干个磁体，所述磁体与所述磁力识别传感器一一对应。3.根据权利要求2所述的可无线充电的无人船补给船坞，其特征在于：所述无线充电发射盘和所述无线充电接收底盘均为圆形凸起平台，所述无线充电上盖上设有矩形小凸起，所述矩形小凸起设有两个且分别位于所述无线充电发射盘直径的两端，两个所述矩形小凸起之间的连线与所述船坞本体的纵向中心线平行，所述底座上设有与所述矩形小凸起相匹配的小凸台，两个所述小凸台分别位于所述无线充电接收底盘直径的两端。4.根据权利要求3所述的可无线充电的无人船补给船坞，其特征在于：所述无线充电发射盘与所述无线充电接收底盘面接触后，所述无线充电上盖的边缘距离所述底座的边缘高2～10mm。5.根据权利要求2所述的可无线充电的无人船补给船坞，其特征在于：所述伺服滑移装置包括伺服驱动机构、横向导轨和纵向导轨，所述纵向导轨设有两个且分别位于所述船坞本体左右两侧的墙体上，所述横向导轨设置在两个所述纵向导轨之间，所述横向导轨上设有移动座，所述伺服驱动机构用于驱动所述移动座沿所述横向导轨往复运动，所述伺服驱动机构还用于驱动所述横向导轨的两端沿所述纵向导轨同步往复运动，所述无线充电上盖通过伸缩杆连接在所述移动座上，所述伸缩杆的一端与所述移动座转动连接，所述伸缩杆另一端通过弹性件与所述无线充电发射盘铰接，所述移动座上设有旋转电机，所述旋转电机用于驱动所述伸缩杆绕与所述移动座的连接点转动以带动所述无线充电上盖同步转动。6.一种基于权利要求1至5任一项所述的可无线充电的无人船补给船坞的补给方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S10，在无人船返回至船坞本体的入口时，通过预先设置的引导装置引导无人船进入船坞本体内，并触发控制船坞拦门关闭；S20，通过伺服滑移装置带动无线充电上盖滑移至底座正上方，在摄像头识别到底座上有残留物时，通过喷气口喷气进行清除，伸长伸缩杆，使无线充电上盖与底座接触，通过磁力传感器进行方向检测，确认无线充电上盖与底座是否机械配合成功；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小龙，
申请(专利权)人：郑小龙，
类型：发明
国别省市：