[发明专利]一种自平衡装置、无人航行器及其控制系统

摘要

本发明公开了一种自平衡装置、无人航行器及其控制系统，包括，第一平衡件，包括第一固定件、横向电池组和纵向电池组，所述横向电池组与所述第一固定件相连接；控制单元，包括监测部件和处理模块。本发明提供的当无人航行器处于水中，通过监测部件先检测无人航行器纵向倾角和横向倾角，并将检测结果传送到处理模块，并通过第一驱动件和第二驱动件分别带动横向电池组和纵向电池组相对于无人航行器位姿的变动，从而快速、有效、简单的调节无人航行器的姿态平衡，且通过电池平衡无人航行器，可节省出外加的平衡物件占用的空间，增大了有效携载容积。

主权项

1.一种无人航行器，其特征在于：包括，自平衡装置和控制系统，其中，所述自平衡装置，包括，第一平衡件(100)，包括第一固定件(101)、横向电池组(102)和纵向电池组(103)，所述横向电池组(102)与所述第一固定件(101)相连接；控制单元(200)，包括监测部件(201)和处理模块(202)，所述监测部件(201)能够监测所述第一平衡件(100)的两端横向倾角，所述处理模块(202)接收所述监测部件(201)的检测信号，通过调整所述横向电池组(102)、纵向电池组(103)和所述第一固定件(101)之间的关系，调整所述第一平衡件(100)；所述第一固定件(101)包括第一滑轨(101a)，所述第一滑轨(101a)分为第一横向滑轨(101a‑1)和第二横向滑轨(101a‑2)，所述第一横向滑轨(101a‑1)和所述第二横向滑轨(101a‑2)平行设置；所述横向电池组(102)包括第一滑块(102a)，所述第一滑块(102a)分为第一横向滑块(102a‑1)、第二横向滑块(102a‑2)、第三横向滑块(102a‑3)和第四横向滑块(102a‑4)，所述第一横向滑块(102a‑1)和所述第二横向滑块(102a‑2)设置在所述横向电池组(102)的一边，两者均与所述第一横向滑轨(101a‑1)相配合，所述第三横向滑块(102a‑3)和所述第四横向滑块(102a‑4)设置在所述横向电池组(102)的另一边，两者均与所述第二横向滑轨(101a‑2)相配合；第二平衡件(300)，包括第二固定件(301)，所述第二固定件(301)放置在所述第一固定件(101)下方；所述第二固定件(301)包括第二滑轨(301a)，所述第二滑轨(301a)分为第一纵向滑轨(301a‑1)和第二纵向滑轨(301a‑2)，所述第一纵向滑轨(301a‑1)和所述第二纵向滑轨(301a‑2)平行设置；所述纵向电池组(103)包括第二滑块(101b)，所述第二滑块(101b)分为第一纵向滑块(101b‑1)、第二纵向滑块(101b‑2)、第三纵向滑块(101b‑3)和第四纵向滑块(101b‑4)，所述第一纵向滑块(101b‑1)和所述第二纵向滑块(101b‑2)设置在所述纵向电池组(103)的一边，两者均与所述第一纵向滑轨(301a‑1)相配合，所述第三纵向滑块(101b‑3)和所述第四纵向滑块(101b‑4)设置在所述纵向电池组(103)的另一边，两者均与所述第二纵向滑轨(301a‑2)相配合；所述的自平衡装置，第一平衡件(100)和第二平衡件(300)设置在无人航行艇体(T)的中间部分；驱动件(400)，其包括第一驱动件(401)和第二驱动件(402)，所述第一驱动件(401)放置在所述第一固定件(101)的中间位置，所述监测部件(201)检测到所述第一平衡件(100)的两端横向倾角，通过所述第一驱动件(401)调整所述第一平衡件(100)；所述第二驱动件(402)放置在所述第二固定件(301)的中间位置，所述监测部件(201)检测到所述第二平衡件(300)的两端纵向倾角，通过所述第二驱动件(402)调整所述第二平衡件(300)；所述控制系统，包括，一用于监视无人航行器运动状态并选择无人航行器运动模式的岸基集成控制系统(500)，所述岸基集成控制系统(500)包括数据互通的一岸基通讯系统(502)、一岸基处理系统、一对岸基通讯系统(502)及岸基处理系统进行供电的岸基供电系统；和，一负责控制无人航行器运动的舰基集成控制系统(600)，所述舰基集成控制系统(600)包括数据互通的一舰基通讯系统(601)、一舰基处理系统、一对舰基通讯系统(601)、舰基处理系统及进行供电的舰基供电系统，所述舰基处理系统包括一与舰基通讯系统(601)数据互通的舰基工控机(603)，所述舰基工控机(603)上连接有一避障系统(604)、一运动控制系统(605)、一位姿导航系统(602)及一视觉系统(606)；其中，第一平衡件(100)和第二平衡件(300)设置在无人航行艇体(T)的中间部分，其前端用于安装无人航行器作业设备，尾端为无人航向器提供动力并改变无人航行器运动方向；所述运动控制系统(605)包括，一用于改变无人航行器的运动方向以及在水中的上升、下潜的舰基系统(605a)；和，一为无人航行器的前进后退提供动力的主动力系统(605b)；其中，所述舰基系统(605a)包括所述的控制单元(200)。