一种用于智能船的电控主机驱动器的制作方法

1.本实用新型涉及机器人控制设备领域，尤其是一种用于智能船的电控主机驱动器。


背景技术：

2.随着人工智能的不断发展，越来越多的智能化装备或无人整机装置成为研发热点，其中智能船在加装精确卫星定位和自身传感后，可成为名副其实的水面机器人，可自动完成预设任务，降低运营成本、减小随船人员数量、最大化体现水域机器人的价值。
3.然而，普通船舶上操控设备的输出端常通过机械线给执行设备传递信号，包括采用油门拉线控制油量值，操控档位手杆调整档位等，这种操控方式智能化程度低，操控精度较低，配合不默契，反馈不及时，不能满足智能船舶自动化改造/升级的需求。
4.鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型需要解决的技术问题是：现有船舶上安装的主机驱动器集成度低，控制准确度和协调性都较差，不利于智能船动力执行系统的性能拓展和升级。
6.本实用新型通过如下技术方案达到上述目的：提供一种用于智能船的电控主机驱动器，可同时监控多台不同型号的船用动力设备，电控主机驱动器包括控制盒、主控制板、操控接口和执行接口；
7.所述操控接口和执行接口安装于控制盒的侧面，便于对外接线，其中操控接口可通过通信线与第三方操控设备相连，其中执行接口可通过通信线与第三方动力设备相连；
8.所述主控制板作为电控主机驱动器的控制中枢，安装于控制盒内部，分别与操控接口和执行接口相连，可与操控接口和执行接口交互指令/状态数据；
9.具体的，第三方操控设备包括遥控手柄和显控终端，第三方动力设备包括发动机和齿轮箱，主控制板可接收并处理操控接口上传的操控数据，生成动作指令报文，然后经由执行接口转发给第三方动力设备；同理，主控制板可接收并处理执行接口上传的状态数据报文，生成状态指令报文，经由操控接口转发给第三方操控设备，反馈在操控手柄上或显示在显控终端上。
10.进一步的，所述控制盒包括盒盖体、底板和螺钉；所述盒盖体的底部和底板的四周上设置有对应的连接孔；
11.所述螺钉可穿过连接孔，将所述底板盖合在盒盖体的底部，形成紧密的控制盒；
12.具体的，所述操控接口安装于盒盖体的前侧面的左方区域，所述执行接口安装于盒盖体的前侧面的右方区域；所述主控制板安装于底板上端面。
13.进一步的，所述盒盖体的上端面设置有按键、显示屏、铭牌和二维码；
14.所述显示屏设置于盒盖体的上端面的右上区域，所述按键设置于显示屏下方，其中按键与显示屏形成内容联动，便于用户操控和观测；所述铭牌和二维码并排设置于盒盖
体的上端面的前沿区域，其中铭牌上印刷有电控主机驱动器的参数信息，二维码提供产品信息查询通道；具体的，所述按键包括选择键、上翻键、下翻键和取消键，用于操控接口和执行接口输入输出配置及状态查看翻页。
15.进一步的，所述操控接口包括多个can接口，执行接口包括多个chn接口；其中can接口为5芯的can网总线接口，chn接口为23芯的通信接口；
16.具体的，can接口包括can0接口和can1接口，can0接口和can1接口可分别单独连接遥控手柄或显控终端；chn接口包括chn0接口和chn1接口，chn0接口连接智能船左舷电控主机的通信接口，监控左舷对应发动机和齿轮箱的工况信息，chn1接口连接智能船右舷电控主机的通信接口，监控右舷对应发动机和齿轮箱的工况信息。
17.进一步的，所述盒盖体的左侧面、后侧面、右侧面和上端面设置有散热槽，散热槽可增大盒盖体40%至70%的散热面积，而且可增加对应面的机械强度。
18.进一步的，所述盒盖体和底板的接触面设置有防水密封垫；具体的，盒盖体的底部开设有盖合凹槽，盖合凹槽的长宽尺寸与底板和防水密封垫的长宽尺寸都对应相同，确保刚好能容纳底板和防水密封垫；在安装时，先将防水密封垫铺设于盖合凹槽内，再将底板盖在盖合凹槽中，然后在连接孔中卯上螺钉，使底板挤压防水密封垫过程中紧密盖合在盒盖体的底部。
19.进一步的，所述盒盖体的左侧面、右侧面和后端面设置有带螺栓的固定孔，可通过螺栓将控制盒固定在智能船的设备舱中。
20.进一步的，所述盒盖体的多个侧面设置为倾斜的梯形侧面，倾斜角度范围为3-10度，便于多个电控主机紧密排放时，提供足够的吊装空间；具体的，安装多个电控主机驱动器时，只需先在设备舱中将螺栓对应的孔位开好，最后将控制盒直接固定即可。
21.进一步的，所述盒盖体和底板采用铝合金材质开模浇注制成；所述防水密封垫采用硅胶材质制成。
22.本实用新型相比现有技术具有以下优点。
23.1、本实用新型将遥控手柄和显控终端的操控信号，转化为标准控制指令，从而直接适配控制市场上不同型号的发动机/齿轮箱，节约智能船动力系统安装、调试和维护成本。
24.2、通过将盒盖体侧面设置为倾斜梯形侧面，便于多个电控主机驱动器紧密排放时，拥有足够的操作空间，而且倾斜面增大散热面积，便于邻近电控主机驱动器散热。
25.3、本实用新型中盒盖体和底板可采用铝合金材质开模浇注制成，便于定制，生产效率高。
26.4、通过在盒盖体上设置散热槽，增大盒盖体散热面积，增加对应面的机械强度。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为实施例1中电控主机驱动器俯视立体图。
29.图2为实施例1中电控主机驱动器仰视立体图。
30.图3为实施例1中电控主机驱动器连接第三方操控设备和第三方动力设备对应的布局示意图。
31.图4为实施例1中盒盖体俯视立体图。
32.图5为实施例1中盒盖体仰视立体图。
33.图6为实施例1中底板和主控制板孤立显示时俯视立体图。
34.图7为实施例1中防水密封垫孤立显示时立体图。
35.图8为实施例1中控制盒的正视图。
36.图9为实施例1中控制盒的右视图。
37.图10为实施例1中四台电控主机驱动器紧密布局时俯视立体图。
38.图中：1-控制盒；2-主控制板；3-操控接口；4-执行接口；5-防水密封垫；6-电控主机驱动器；7-遥控手柄；8-显控终端；9-发动机；10-齿轮箱；101-盒盖体；102-底板；103-螺钉；104-连接孔；105-按键；106-显示屏；107-铭牌；108-二维码；109-散热槽；110-螺栓；111-固定孔；112-盖合凹槽；301-can0接口；302-can1接口；401-chn0接口；402-chn1接口。
具体实施方式
39.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
40.在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。
41.此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本实用新型。
42.实施例，如图1-7所示，提供一种用于智能船的电控主机驱动器6，可同时监控多台不同型号的船用动力设备，电控主机驱动器6包括控制盒1、主控制板2、操控接口3和执行接口4；其中控制盒1的长度为30cm，宽度为20cm，高度为8cm；
43.所述操控接口3和执行接口4安装于控制盒1的侧面，便于对外接线，其中操控接口3可通过通信线与第三方操控设备相连，其中执行接口4可通过通信线与第三方动力设备相连；
44.所述主控制板2作为电控主机驱动器6的控制中枢，安装于控制盒1内部，分别与操控接口3和执行接口4相连，可与操控接口3和执行接口4交互指令/状态数据；主控制板2中设置有1个stm32f系列cpu，其中cpu中设置处理单元、反馈单元、决策单元和驱动单元；
45.具体的，如图3所示，第三方操控设备包括遥控手柄7和显控终端8，第三方动力设备包括发动机9和齿轮箱10，主控制板2可接收并处理操控接口3上传的操控数据，包括自动航行、前进、后退、加速、减速等操控指令，生成动作指令报文，然后经由执行接口4转发给第三方动力设备；同理，主控制板2可接收并处理执行接口4上传的状态数据报文，生成状态指令报文，包括档位、转速、油门量、温度、电压等状态量，经由操控接口3转发给第三方操控设
备，反馈在操控手柄上或显示在显控终端8上。
46.本实施例中，如图2所示，所述控制盒1包括盒盖体101、底板102和螺钉103；所述盒盖体101的底部和底板102的四周上设置有六个连接孔104；
47.所述螺钉103可穿过连接孔104，将所述底板102盖合在盒盖体101的底部，形成紧密的控制盒1。
48.具体的，如图1所示，所述操控接口3安装于盒盖体101的前侧面的左方区域，所述执行接口4安装于盒盖体101的前侧面的右方区域；如图6所示，所述主控制板2安装于底板102上端面。
49.本实施例中，如图1所示，所述盒盖体101的上端面设置有按键105、显示屏106、铭牌107和二维码108；所述显示屏106设置于盒盖体101的上端面的右上区域，所述按键105设置于显示屏106下方，其中按键105与显示屏106形成内容联动，便于用户操控和观测；所述铭牌107和二维码108并排设置于盒盖体101的上端面的前沿区域，其中铭牌107上印刷有电控主机驱动器6的参数信息，二维码108提供产品信息查询通道；具体的，所述按键105包括选择键、上翻键、下翻键和取消键，用于操控接口3和执行接口4输入输出配置及状态查看翻页。
50.本实施例中，所述操控接口3包括两个can接口，执行接口4包括两个chn接口；其中can接口为5芯的can网总线接口，chn接口为23芯的通信接口；
51.具体的，can接口包括can0接口301和can1接口302，can0接口301和can1接口302可分别单独连接遥控手柄7或显控终端8；chn接口包括chn0接口401和chn1接口402，chn0接口401连接智能船左舷电控主机的通信接口，监控左舷对应发动机9和齿轮箱10的工况信息，chn1接口402连接智能船右舷电控主机的通信接口，监控右舷对应发动机9和齿轮箱10的工况信息。
52.本实施例中，所述盒盖体101的左侧面、后侧面、右侧面和上端面设置有散热槽109，散热槽109可增大盒盖体10150%的散热面积，而且可增加对应面的机械强度。
53.本实施例中，所述盒盖体101和底板102的接触面设置有防水密封垫5，防水密封垫5厚度为2mm；具体的，盒盖体101的底部开设有盖合凹槽112，盖合凹槽112的长宽尺寸与底板102和防水密封垫5的长宽尺寸都对应相同，确保刚好能容纳底板102和防水密封垫5；在安装时，先将防水密封垫5铺设于盖合凹槽112内，再将底板102盖在盖合凹槽112中，然后在连接孔104中卯上螺钉103，使底板102挤压防水密封垫5过程中紧密盖合在盒盖体101的底部。
54.本实施例中，如图1-2所示，所述盒盖体101的左侧面、右侧面和后端面设置有带螺栓110的固定孔111，其中左侧面和右侧面各设置一个固定孔111，后端面设置两个固定孔111，每个固定孔111中卯入一个螺栓110，通过螺栓110将控制盒1固定在智能船的设备舱中。
55.本实施例中，如图8-9所示，所述盒盖体101的多个侧面设置为倾斜的梯形侧面，倾斜8度，便于多个电控主机紧密排放时，提供足够的吊装空间；具体的，如图10所示，安装多个电控主机驱动器6时，只需先在设备舱中将螺栓110对应的孔位开好，最后将控制盒1直接固定即可。
56.本实施例中，所述盒盖体101和底板102采用铝合金材质开模浇注制成；所述防水
密封垫5采用硅胶材质制成。
57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于智能船的电控主机驱动器（6），可同时监控多台不同型号的船用动力设备，其特征在于，包括控制盒（1）、主控制板（2）、操控接口（3）和执行接口（4）；所述操控接口（3）和执行接口（4）安装于控制盒（1）的侧面，其中操控接口（3）可通过通信线与第三方操控设备相连，其中执行接口（4）可通过通信线与第三方动力设备相连；所述主控制板（2）作为电控主机驱动器（6）的控制中枢，安装于控制盒（1）内部，分别与操控接口（3）和执行接口（4）相连，并与操控接口（3）和执行接口（4）交互指令/状态数据。2.根据权利要求1所述的用于智能船的电控主机驱动器（6），其特征在于，所述控制盒（1）包括盒盖体（101）、底板（102）和螺钉（103）；所述盒盖体（101）的底部和底板（102）的四周上设置有对应的连接孔（104）；所述螺钉（103）可穿过连接孔（104），将所述底板（102）盖合在盒盖体（101）的底部，形成紧密的控制盒（1）；具体的，所述操控接口（3）安装于盒盖体（101）的前侧面的左方区域，所述执行接口（4）安装于盒盖体（101）的前侧面的右方区域；所述主控制板（2）安装于底板（102）上端面。3.根据权利要求2所述的用于智能船的电控主机驱动器（6），其特征在于，所述盒盖体（101）的上端面设置有按键（105）、显示屏（106）、铭牌（107）和二维码（108）；所述显示屏（106）设置于盒盖体（101）的上端面的右上区域，所述按键（105）设置于显示屏（106）下方；所述铭牌（107）和二维码（108）并排设置于盒盖体（101）的上端面的前沿区域，其中铭牌（107）上印刷有电控主机驱动器（6）的参数信息，二维码（108）提供产品信息查询通道；具体的，所述按键（105）包括选择键、上翻键、下翻键和取消键。4.根据权利要求3所述的用于智能船的电控主机驱动器（6），其特征在于，所述操控接口（3）包括多个can接口，执行接口（4）包括多个chn接口；其中can接口为5芯的can网总线接口，chn接口为23芯的通信接口。5.根据权利要求4所述的用于智能船的电控主机驱动器（6），其特征在于，所述盒盖体（101）的左侧面、后侧面、右侧面和上端面设置有散热槽（109）。6.根据权利要求5所述的用于智能船的电控主机驱动器（6），其特征在于，所述盒盖体（101）和底板（102）的接触面设置有防水密封垫（5）；具体的，盒盖体（101）的底部开设有盖合凹槽（112），盖合凹槽（112）的长宽尺寸与底板（102）和防水密封垫（5）的长宽尺寸都对应相同。7.根据权利要求6所述的用于智能船的电控主机驱动器（6），其特征在于，所述盒盖体（101）的左侧面、右侧面和后端面设置有带螺栓（110）的固定孔（111），可通过螺栓（110）将控制盒（1）固定在智能船的设备舱中。8.根据权利要求7所述的用于智能船的电控主机驱动器（6），其特征在于，所述盒盖体（101）的多个侧面设置为倾斜的梯形侧面。9.根据权利要求8所述的用于智能船的电控主机驱动器（6），其特征在于，所述盒盖体（101）和底板（102）采用铝合金材质开模浇注制成；所述防水密封垫（5）采用硅胶材质制成。

技术总结
本实用新型公开一种用于智能船的电控主机驱动器，可同时监控多台不同型号的发动机，电控主机驱动器包括控制盒、主控制板、操控接口和执行接口，所述操控接口可与第三方操控设备（包括遥控手柄和显控终端）相连，执行接口可与第三方动力设备（包括发动机和齿轮箱）相连；所述主控制板作为电控主机驱动器的控制中枢，安装于控制盒内部，分别与操控接口和执行接口相连，并与操控接口和执行接口交互指令/状态数据；本实用新型将遥控手柄和显控终端的操控信号，转化为标准控制指令，从而直接适配控制市场上不同型号的发动机/齿轮箱，节约智能船动力系统安装、调试和维护成本。调试和维护成本。调试和维护成本。


技术研发人员：ꢀ(51)Int.Cl.G08C17/02
受保护的技术使用者：青岛无疆技术有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/5/25