全文摘要
本实用新型属于水下无人机领域，提供了一种面向水下无人机群组的无人基站船，包括：通信模块、蓄电模块、以及多个停机坪；其中，多个停机坪对称设置在无人基站船中心轴两侧，所述停机坪包括：步进电机、底板、底板边框、锥齿轮传动组、底板转轴支架以及无线充电模块；其中，底板和底板边框通过底板转轴支架连接，步进电机通过锥齿轮传动组驱动底板转轴支架转动，所述底板侧边设有侧边限位边框，所述底板底端设有底端限位边框，所述底板边框分别设有与侧边限位边框以及底端限位边框形状相匹配的凹槽，所述无线充电模块设置在底板外侧内部，所述底板上还设有充电限位凹槽以及排水孔。根据本实用新型的基站船具有更好的稳定性、操控性、通信能力。
主设计要求
1.一种面向水下无人机群组的无人基站船，其特征在于，所述无人基站船包括：通信模块、蓄电模块、以及多个停机坪；其中，多个停机坪对称设置在无人基站船中心轴两侧，所述停机坪包括：步进电机、底板、底板边框、锥齿轮传动组、底板转轴支架以及无线充电模块；其中，底板和底板边框通过底板转轴支架连接，步进电机通过锥齿轮传动组驱动底板转轴支架转动，所述底板侧边设有侧边限位边框，所述底板底端设有底端限位边框，所述底板边框分别设有与侧边限位边框以及底端限位边框形状相匹配的凹槽，所述无线充电模块设置在底板外侧内部，所述底板上还设有充电限位凹槽以及排水孔。
设计方案
1.一种面向水下无人机群组的无人基站船，其特征在于，所述无人基站船包括：通信模块、蓄电模块、以及多个停机坪；其中，多个停机坪对称设置在无人基站船中心轴两侧，所述停机坪包括：步进电机、底板、底板边框、锥齿轮传动组、底板转轴支架以及无线充电模块；其中，底板和底板边框通过底板转轴支架连接，步进电机通过锥齿轮传动组驱动底板转轴支架转动，所述底板侧边设有侧边限位边框，所述底板底端设有底端限位边框，所述底板边框分别设有与侧边限位边框以及底端限位边框形状相匹配的凹槽，所述无线充电模块设置在底板外侧内部，所述底板上还设有充电限位凹槽以及排水孔。
2.根据权利要求1所述的面向水下无人机群组的无人基站船，其特征在于，所述蓄电模块为太阳能电池组。
3.根据权利要求1所述的面向水下无人机群组的无人基站船，其特征在于，所述充电限位凹槽设置在无线充电模块的中心位置。
4.根据权利要求1所述的面向水下无人机群组的无人基站船，其特征在于，所述排水孔设置在充电限位凹槽中心位置。
5.根据权利要求1所述的面向水下无人机群组的无人基站船，其特征在于，所述侧边限位边框以及底端限位边框均采用楔形结构。
6.根据权利要求3所述的面向水下无人机群组的无人基站船，其特征在于，所述充电限位凹槽采用锥形结构。
7.根据权利要求1所述的面向水下无人机群组的无人基站船，其特征在于，所述通信模块包括基站通信模块以及水下无人机通信模块。
8.根据权利要求1所述的面向水下无人机群组的无人基站船，其特征在于，所述无人基站船还包括运动装置。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于水下无人机领域，提供了一种面向水下无人机群组的无人基站船。
背景技术
伴随着人类文明的发展，可开采和利用的陆地资源正日益减少和枯竭。海洋面积占地球面积的7I％，海洋中蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源。21世纪是海洋的世纪，人类开发海洋和利用海洋的脚步，随着科技的发展逐渐加快。具有海洋勘测、海底探查、海洋救捞、海底管道检测、以及水下侦查和跟踪功能的水中机器人(包括无人船、无人潜艇、仿生鱼等)，已成为探索海洋、开发海洋和海洋防卫的重要工具。
随着分布式人工智能(DAI)、分布式系统和机器人学研究的深入发展，出现了多种分散化多机器人合作的概念和方法。这些方法充分发挥多机器人系统中各个机器人的智能，根据环境和任务的变化重新组织多机器人系统，这样的系统具有灵活、快速适应环境变化、效率高等特点。多机器人协调合作作为一种新的机器人应用形式日益引起国内外学术界的兴趣与关注。从应用角度看，随着机器人学及其应用的发展，机器人在广泛领域得到应用。多机器人的协作比单个机器人具有更高的精度、可靠性、承载能力和灵活性。
一方面，由于任务的复杂性，在单机器人难以完成任务时，人们希望通过多个机器人之间的行为协调与合作来完成。另一方面，人们也希望通过多机器人间的协调与合作，来提高机器人系统在作业过程中的效率，进而当机器人工作环境发生变化或系统局部发生故障时，多机器人之间仍可通过本身具有的协调与合作关系完成预定的任务。
目前的水下无人机面临以下问题：1、作业范围受续航能力制约；2、作业范围及精度受通信能力制约。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种面向水下无人机群组的无人基站船。
根据本实用新型的一方面，一种面向水下无人机群组的无人基站船包括：通信模块、蓄电模块、以及多个停机坪；其中，多个停机坪对称设置在无人基站船中心轴两侧，所述停机坪包括：步进电机、底板、底板边框、锥齿轮传动组、底板转轴支架以及无线充电模块；其中，底板和底板边框通过底板转轴支架连接，步进电机通过锥齿轮传动组驱动底板转轴支架转动，所述底板侧边设有侧边限位边框，所述底板底端设有底端限位边框，所述底板边框分别设有与侧边限位边框以及底端限位边框形状相匹配的凹槽，所述无线充电模块设置在底板外侧内部，所述底板上还设有充电限位凹槽以及排水孔。
根据本实用新型的实施例，所述蓄电模块为太阳能电池组。
根据本实用新型的实施例，所述充电限位凹槽设置在无线充电模块的中心位置。
根据本实用新型的实施例，所述排水孔设置在充电限位凹槽中心位置。
根据本实用新型的实施例，所述侧边限位边框以及底端限位边框均采用楔形结构。
根据本实用新型的实施例，所述充电限位凹槽采用锥形结构。
根据本实用新型的实施例，所述通信模块包括基站通信模块以及水下无人机通信模块。
根据本实用新型的实施例，所述无人基站船还包括运动装置，例如，水下推进装置。
由此，在进行远程作业时，根据本实用新型实施例的基站船可以承载多架水中无人机往返以及工作水域的切换，基站船具有更好的稳定性、操控性、通信能力，减小水中无人机在远距离执行任务时的能量损耗与事故概率；无人机可随时返回基站传教进行电能补充，续航能力提升的同时，可以减小无人机电池容量，减轻无人机重量，提升其操作性，使有限的机身空间搭载更多的功能模块。
与此同时，基站船作为一个通信中转站，通过水面以上的通信天线与远程上位机进行通讯，通过水面以下的通信天线与水中作业的无人机进行通讯，减小了远程上位机与水中无人机直接通讯时，水面反射造成的衰减，并减小了水中无人机的通信压力。此外，远程上位机无需同时与水中无人机群组完成通信，只需与基站船完成单点通信，由基站船与无人机群组完成通信。
附图说明
图1为根据本实用新型的面向水下无人机群组的无人基站船的结构示意图；
图2为根据本实用新型的面向水下无人机群组的无人基站船中停机坪的结构示意图；以及
图3为根据本实用新型的面向水下无人机群组的无人基站船的系统框图。
其中，1：步进电机；2：锥齿轮传动组；3：底板转轴支架；4：底板边框；5：底板；6：无线充电模块；7：充电限位凹槽；8：排水孔；9：侧边限位边框；10：底端限位边框。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，一种面向水下无人机群组的无人基站船(以下也可简称为“基站船”)包括：通信模块、蓄电模块、以及6个停机坪；其中，6个停机坪对称设置在无人基站船中心轴两侧。蓄电模块可以为太阳能电池组。通信模块可包括基站通信模块以及水下无人机通信模块。
需要说明的是，在本实用新型的其它实施例中，停机坪的个数可以是除了6以外的其它偶数。
如图2所示，停机坪包括：步进电机1、底板5、底板边框4、锥齿轮传动组2、底板转轴支架3以及无线充电模块6。其中，底板5和底板边框4通过底板转轴支架3连接，步进电机1通过锥齿轮传动组2驱动底板转轴支架3转动。
底板5侧边设有侧边限位边框9，底板5底端设有底端限位边框10。对应的，底板边框4分别设有与侧边限位边框9以及底端限位边框10形状相匹配的凹槽。侧边限位边框9以及底端限位边框10均采用楔形结构。
无线充电模块6设置在底板5外侧内部，底板5上还设有充电限位凹槽7以及排水孔8。其中，充电限位凹槽7设置在无线充电模块6的中心位置。充电限位凹槽7可采用锥形结构。
排水孔8可设置在充电限位凹槽7的中心位置。
根据本实用新型的其它实施例，无人基站船的一侧或者多侧还可设有运动装置，例如，两个并排设置的直流电机。
图3示出了根据本实用新型实施例的无人基站船的系统框图。如图3所示，图3中的无人基站船包括蓄电模块(例如，太阳能电池组)、逆变器、交流分流器、直流变换器、直流分流器、远程通信模块、面向水下无人机通信总模块、中央处理单元MCU、直流电机1、直接电机2以及多个停机坪。其中，太阳能电池组通过逆变器为交流分流器供电，交流分流器为多个无线充电模块供电。太阳能电池组同时为直流变换器供电。而后，直接变换器为直流分流器供电，直流分流器为远程通信模块、面向水下无人机通信总模块、中央处理单元MCU、直流电机1、直流电机2供电，通过MCU对直流电机1、直流电机2进行差速控制，实现基站船的前进、后退、转向等功能。直流分流器还为多个步进电机供电，由步进电机控制停机坪底板的起落。
进一步地，远程通信模块与远端通信基站无线通信。面向水下无人机通信总模块与水下无人机群组通信子模块无线通信。
实际操作时，当多台水中无人机远程、长时间协同工作时，由该无人基站船运载多台无人机至工作水域，停机坪下放，无人机入水，在工作过程中，由基站船作为通信中转站，完成远程通信信号与无人机的信号交换。当无人机电量不足，停机坪下放，将无人机抬出水面，对无人机进行充电，无人机达到一定电量后再次下放作业。当某一水域作业完成，停机坪将所有无人机抬出水面，远程控制基站船通过其运动装置，将无人机运载至下一水域作业。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920295136.8
申请日:2019-03-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:34(安徽)
授权编号:CN209581794U
授权时间:20191105
主分类号:B63B 35/50
专利分类号:B63B35/50;H04W88/08
范畴分类:32D;
申请人:合肥工业大学
第一申请人:合肥工业大学
申请人地址:230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号
发明人:侯邦苧;郑红梅;田杰;冯锦驰;张煜杰;桑田
第一发明人:侯邦苧
当前权利人:合肥工业大学
代理人:王海荣
代理机构:11723
代理机构编号:北京尚钺知识产权代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计