本發(fā)明涉及一種無人船，特別是涉及一種便于脫困的小型無人船。

背景技術(shù)：

無人船技術(shù)是繼無人機、無人車后又一重大研究領(lǐng)域，是海陸空協(xié)同觀測的重要環(huán)節(jié)，可廣泛地應(yīng)用于地形測量、海底地形測繪、深度及泥位測量、水文參數(shù)觀測、水質(zhì)檢測、漁業(yè)養(yǎng)殖，同時在國防安全、海岸偵查、港口巡航等方面也表現(xiàn)出巨大潛力。目前國內(nèi)外研發(fā)的無人船一般體積大、機動性差、易傾翻，遇到淺灘易擱淺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種便于脫困的小型無人船，該小型無人船具有體積小、機動性強、穩(wěn)定性高、便于擱淺脫困等特點。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種便于脫困的小型無人船，包括主浮體、能源供應(yīng)系統(tǒng)、動力推進系統(tǒng)、主控系統(tǒng)和通訊及定位系統(tǒng)，該小型無人船還包括脫困裝置，所述脫困裝置設(shè)有前端子模塊和后端子模塊，所述脫困裝置的前端子模塊包括左右對稱設(shè)置的兩個脫困輪，所述脫困輪由脫困電機驅(qū)動，所述脫困電機安裝在沿船寬設(shè)置的脫困輪軸上，所述脫困電機的輸出軸與所述脫困輪軸同軸設(shè)置，所述脫困輪軸和所述脫困電機將兩個所述脫困輪連接在一起；所述脫困輪軸通過兩根相互平行的支撐搖桿與蝸輪軸固接，所述蝸輪軸與所述脫困輪軸平行設(shè)置，所述蝸輪軸由脫困前端安裝法蘭支撐，所述脫困前端安裝法蘭居中平鋪固定在所述主浮體的前端部；在所述蝸輪軸上固裝有蝸輪，所述蝸輪與蝸桿嚙合，所述蝸桿由搖臂電機驅(qū)動，所述搖臂電機安裝在所述脫困前端安裝法蘭上；當(dāng)該小型無人船在水中行駛時，所述支撐搖桿后擺壓接在所述主浮體的上表面上，當(dāng)該小型無人船脫困時，所述支撐搖桿前擺并使所述脫困輪撐起所述主浮體的前端部；所述脫困裝置的后端子模塊為升降裝置，所述升降裝置包括左右對稱設(shè)置在所述主浮體后端的兩個被動輪，兩個所述被動輪分別可轉(zhuǎn)動地連接在被動輪軸的兩端，所述被動輪軸穿裝在導(dǎo)向槽內(nèi)，所述導(dǎo)向槽設(shè)置在導(dǎo)向管上，所述導(dǎo)向管固接在脫困后端安裝法蘭上，所述導(dǎo)向管和所述導(dǎo)向槽沿船高方向設(shè)置，所述被動輪軸與絲桿的下端垂直固接，所述絲桿插裝在所述導(dǎo)向管內(nèi)，所述絲桿的上端部露出在所述導(dǎo)向管之外，在所述絲桿的上端部上設(shè)有與其螺紋連接的絲母，所述絲母與大齒輪固接，所述大齒輪可轉(zhuǎn)動地連接在所述絲桿上，所述大齒輪與小齒輪嚙合，所述小齒輪與升降電機的輸出軸連接，所述升降電機安裝在所述脫困后端安裝法蘭上，所述脫困后端安裝法蘭固接在所述主浮體上；當(dāng)該小型無人船脫困時，所述被動輪降下將所述主浮體的后端撐起，當(dāng)該小型無人船在水中行駛時，所述被動輪升起置于所述主浮體的后端；所述主浮體采用上部大下部小的造型并采用鋼結(jié)構(gòu)作為骨架，在所述骨架上設(shè)置有EVA泡沫塑形結(jié)構(gòu)。

所述動力推進系統(tǒng)采用兩套磁力耦合傳動螺旋槳推進器并固定在所述主浮體的后端左右兩側(cè)，兩套所述磁力耦合傳動螺旋槳推進器的槳葉旋向相反。

所述能源供應(yīng)系統(tǒng)固定在所述主浮體的中前端，所述主控系統(tǒng)安裝在所述主浮體的中后端，所述主控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采樣部件、電機驅(qū)動部件和控制部件，所述通訊及定位系統(tǒng)安裝在所述主控系統(tǒng)的上端，所述通訊及定位系統(tǒng)包括無線通訊及衛(wèi)星通訊兩套通訊系統(tǒng)及GPS定位系統(tǒng)以及航向指引系統(tǒng)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

一)主浮體采用泡沫加鋼結(jié)構(gòu)組成，質(zhì)量輕、浮力大、搭載能力強。

二)主浮體采用上端大下端小的低阻力線型，浮心靠上重心靠下，船體穩(wěn)定性好，傾翻可自恢復(fù)。

三)脫困裝置的前端子模塊采用搖臂結(jié)構(gòu)，后端子模塊采用升降結(jié)構(gòu)，擱淺時放下可將船體撐起進行脫困，水中航行時將脫困裝置回收，不增加航行阻力。

四)無線通訊及衛(wèi)星通訊雙通訊系統(tǒng)及定位系統(tǒng)可使船體實現(xiàn)近距離遙控操作，遠距離自主導(dǎo)航不丟失。

綜上所述，本發(fā)明具有體積小、機動性強、穩(wěn)定性高、便于擱淺脫困等特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明在脫困時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的脫困裝置的前端子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的脫困裝置的后端子模塊的主視圖；

圖4為圖3的右視圖；

圖5為本發(fā)明在水體中航行時的示意圖。

圖中：1、能源供應(yīng)系統(tǒng)，2、主浮體，3、主控系統(tǒng)，4、通訊及定位系統(tǒng)，5、動力推進系統(tǒng)，6、脫困裝置的后端子模塊，7、脫困裝置的前端子模塊，8、脫困輪，9、脫困電機，10、脫困輪軸，11、支撐搖桿，12、蝸輪軸，13、蝸桿，14、蝸輪，15、脫困前端安裝法蘭，16、搖臂電機，17、被動輪，18、絲桿，19、導(dǎo)向管，20、脫困后端安裝法蘭，21、絲母，22、大齒輪，23、小齒輪，24、升降電機，25、被動輪軸，26、導(dǎo)向槽。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1～圖5，一種便于脫困的小型無人船，包括主浮體2、能源供應(yīng)系統(tǒng)1、動力推進系統(tǒng)5、主控系統(tǒng)3、通訊及定位系統(tǒng)4和脫困裝置，所述脫困裝置設(shè)有前端子模塊7和后端子模塊6，所述脫困裝置的前端子模塊7包括左右對稱設(shè)置的兩個脫困輪8，所述脫困輪8由脫困電機9驅(qū)動，所述脫困電機9安裝在沿船寬設(shè)置的脫困輪軸10上，所述脫困電機9的輸出軸與所述脫困輪軸10同軸設(shè)置，所述脫困輪軸10和所述脫困電機9將兩個所述脫困輪8連接在一起；所述脫困輪軸10通過兩根相互平行的支撐搖桿11與蝸輪軸12固接，所述蝸輪軸12與所述脫困輪軸10平行設(shè)置，所述蝸輪軸12由脫困前端安裝法蘭15支撐，所述脫困前端安裝法蘭15居中平鋪固定在所述主浮體2的前端部；在所述蝸輪軸12上固裝有蝸輪14，所述蝸輪14與蝸桿13嚙合，所述蝸桿13由搖臂電機16驅(qū)動，所述搖臂電機16安裝在所述脫困前端安裝法蘭15上。

當(dāng)該小型無人船在水中行駛時，所述支撐搖桿11后擺壓接在所述主浮體2的上表面上，當(dāng)該小型無人船脫困時，所述支撐搖桿11前擺并使所述脫困輪8撐起所述主浮體2的前端部。

所述脫困裝置的后端子模塊6為升降裝置，所述升降裝置包括左右對稱設(shè)置在所述主浮體2后端的兩個被動輪17，兩個所述被動輪17分別可轉(zhuǎn)動地連接在被動輪軸25的兩端，所述被動輪軸25穿裝在導(dǎo)向槽26內(nèi)，所述導(dǎo)向槽26設(shè)置在導(dǎo)向管19上，所述導(dǎo)向管19固接在脫困后端安裝法蘭20上，所述導(dǎo)向管19和所述導(dǎo)向槽26沿船高方向設(shè)置，所述被動輪軸25與絲桿18的下端垂直固接，所述絲桿18插裝在所述導(dǎo)向管19內(nèi)，所述絲桿18的上端部露出在所述導(dǎo)向管19之外，在所述絲桿18的上端部上設(shè)有與其螺紋連接的絲母21，所述絲母21與大齒輪22固接，所述大齒輪22可轉(zhuǎn)動地連接在所述絲桿18上，所述大齒輪22與小齒輪23嚙合，所述小齒輪23與升降電機24的輸出軸連接，所述升降電機24安裝在所述脫困后端安裝法蘭20上，所述脫困后端安裝法蘭20固接在所述主浮體2上。

當(dāng)該小型無人船脫困時，所述被動輪17降下將所述主浮體2的后端撐起，當(dāng)該小型無人船在水中行駛時，所述被動輪17升起置于所述主浮體2的后端。

所述主浮體2采用上部大下部小的造型并采用鋼結(jié)構(gòu)作為骨架，在所述骨架上設(shè)置有EVA泡沫塑形結(jié)構(gòu)。

在本實施例中，所述動力推進系統(tǒng)5采用兩套磁力耦合傳動螺旋槳推進器并固定在所述主浮體2的后端左右兩側(cè)，兩套所述磁力耦合傳動螺旋槳推進器的槳葉旋向相反。所述能源供應(yīng)系統(tǒng)1固定在所述主浮體2的中前端，所述主控系統(tǒng)3安裝在所述主浮體2的中后端，所述主控系統(tǒng)3包括數(shù)據(jù)采樣部件、電機驅(qū)動部件和控制部件，所述通訊及定位系統(tǒng)4安裝在所述主控系統(tǒng)3的上端，所述通訊及定位系統(tǒng)4包括無線通訊及衛(wèi)星通訊兩套通訊系統(tǒng)及GPS定位系統(tǒng)以及航向指引系統(tǒng)。

本發(fā)明的工作原理：

1)主浮體2底部小則浮力小，上端大則浮力大，安裝質(zhì)量相對靠下，使得整體浮心在上，重心在下，形成水體中“不倒翁”，保證不傾翻，即使傾翻亦可自行恢復(fù)。

2)主浮體2采用EVA泡沫結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)組成，泡沫在外鋼結(jié)構(gòu)在內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)與浮體泡沫用螺釘拉緊，采用這種結(jié)構(gòu)的主浮體質(zhì)量小、浮力大，搭載能力強。

3)無線通訊距離最大10公里，衛(wèi)星通訊為全球通訊，無線通訊能夠保證船體在近岸時實現(xiàn)遙控操作，方便可靠，數(shù)據(jù)回傳速度快、數(shù)據(jù)量大，衛(wèi)星通訊可保證無人船自主航行時的通訊及控制不受距離限制。

4)脫困裝置包括前端搖臂結(jié)構(gòu)及后端升降裝置，無人船在水體中航行時，脫困裝置整體上移不增加航行阻力，擱淺或被水流沖上岸時，搖臂電機將動力經(jīng)蝸輪蝸桿傳遞給支撐搖臂，降下脫困輪，將船體前端撐起，升降電機經(jīng)齒輪副將動力傳遞至絲桿螺母副，降下被動輪，將船體后端撐起，然后脫困電機將動力輸出至脫困輪實現(xiàn)擱淺脫困，若只有船體前端或船體后端擱淺亦可僅使用前端搖臂裝置或者后端升降裝置進行脫困。

盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。