[发明专利]一种小型四驱智能水面无人船平台及其控制方法

说明书

本发明提供一种小型四驱智能水面无人船平台，包括：平台主体、设置在平台主体上方的驱动螺旋桨以及控制组件；平台主体为边数为双数的正多边形设置，该平台主体的每一条边上均设有驱动螺旋桨，且平台主体每两个平行对边上设置的驱动螺旋桨驱动方向在同一直线上；解决了现有技术存在的以下问题：受风力影响巨大，在湖面、河面等较小水域中操纵性严重不足；无人船航向和航速互相耦合，增加了实船控制中的控制难度；在其中某个推进器发生故障时，无人船就无法正常航行；受转弯半径限制，无法在障碍物密集水域行驶；受驱动器数量和驱动结构的限制，无法实现固定姿态平移，无法实现固定点固定姿态泊船，无法完成水面固定物体看护、监测任务的问题。

技术领域

本发明涉及无人船领域，特别是涉及一种小型四驱智能水面无人船平台及其控制方法。

背景技术

无人水面船是属于无人平台的一种，是一种可以在无人操作条件下自主运动的水面航行器，可通过搭载各种任务载荷执行指定任务。由于其具有体积小、重量轻、智能化、无人化等优点，且功能复杂、适应场景众多，可被广泛应用于水域自动化作业领域。现有技术方案的无人水面船驱动方式常见有两种，一种是单体船的螺旋桨加舵机驱动方式，螺旋桨提供推力，舵机提供舵力转船力矩，如现有技术中，公开号为CN107352011A公开了一种多用途双体无人船，该专利在船体上方安装螺旋桨，在船体顶面安装一侧安装支撑架，在支撑架上安装舵机，舵机连接螺旋桨及其电机。而该现有技术只有一个推进器，一旦发生故障，无人船就无法正常航行，因此，现有技术在安全性上存在缺陷；只有一个尾舵，因此，该无人船在湖面、河面等小面积水域上，在机动性方面比多桨船稍微不足，且无法实现固定姿态平移，也无法实现固定点固定姿态泊船，无法在障碍物密集水域行驶，更无法完成水面固定物体看护、监测任务。

另一种是双体船的双螺旋浆驱动方式，利用左右螺旋桨的差速产生等效于舵机运动的舵效，如公开号为CN210000492U公开了一种具有滑行翼的双体船，包括双体船本体，所述双体船本体包括两个平行设置的船体以及连接两个船体的连接桥，所述连接桥的底部设置有安装龙骨，所述安装龙骨上设置有滑行水翼。该现有技术存在一下缺点：

(1)现有技术二螺旋桨位于水下，在河边、湖边等潜水地带容易搁浅。

(2)现有技术二为双体船，需两个推进器配合工作，转船力矩小，机动性一般，并且，一旦某个推进器发生故障，无人船就无法正常工作。

(3)现有技术二航向和航速互相耦合，因此增加了实船控制中的控制难度。

(4)现有技术二只有两个并排排列的尾部螺旋桨，因此无法实现固定姿态平移，也无法实现固定点固定姿态泊船，所以无法在障碍物密集水域行驶，更无法完成水面固定物体看护、监测任务。

因此，现有技术存在受风力影响巨大，有时甚至无法逆风转弯；在湖面、河面等较小水域中，操纵性严重不足；无人船航向和航速互相耦合，增加了实船控制中的控制难度；在其中某个推进器发生故障时，无人船就无法正常航行；受转弯半径限制，无法在障碍物密集水域行驶，受驱动器数量和驱动结构的限制，无法实现固定姿态平移，无法实现固定点固定姿态泊船，无法完成水面固定物体看护、监测任务等问题。

发明内容

基于此，有必要针对背景技术中存在的问题，提供一种小型四驱智能水面无人船平台。

本发明的技术方案是构造一种小型四驱智能水面无人船平台，包括：平台主体、设置在平台主体上方的驱动螺旋桨以及设置在平台主体上与驱动螺旋桨连通的控制组件；

其中，平台主体为边数为双数的正多边形设置，该平台主体的每一条边上均设有驱动螺旋桨，且平台主体每两个平行对边上设置的驱动螺旋桨驱动方向在同一直线上。

在其中一个实施例中，平台主体设置为正方形，驱动螺旋桨对应设置为4个，四个驱动螺旋桨呈“卍”字形安装在方形船体四角。