无人船靠泊船坞及其系统、控制方法

1.本技术涉及无人船技术领域，尤其涉及一种无人船靠泊船坞及其系统、控制方法。


背景技术：

2.无人船作为一种具有一定机动能力的可自主、半自主或遥控的水面搭载体，可在水面上执行多种任务。随着无人船在各个领域的普及与应用，其便捷性和较高的技术成熟度越来越受欢迎，随着无人船技术的不断完善，对于无人船的续航能力也越来越重视。
3.目前，通过为无人船配置相应的无人船船坞来提高续航能力，然而，现有的无人船船坞固定无人船方式复杂，导致无人船船坞的机械复杂度高，制造成本高昂。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供的无人船靠泊船坞及其系统、控制方法，能够有效简化无人船的固定方式，提高无人船在停泊过程中的安全性与便捷性。
5.第一方面，根据本技术实施例提出了一种无人船靠泊船坞，用于对无人船充电，无人船包括连接件，包括：船坞主体，包括靠泊空间以及第一表面，第一表面为靠泊空间的内壁。充电部件，设置于第一表面，充电部件被配置为对无人船充电设置。固定部件，设置于第一表面且固定部件相对于第一表面沿第一方向可移动设置，固定部件包括固定主体以及固定组件，固定组件位于固定主体沿第二方向上的一侧，固定组件与第一表面之间形成固定空间，固定空间被配置为固定连接件，第一方向与第二方向相交设置。
6.根据本技术实施例的一个方面，固定组件与固定主体可转动连接，连接件通过固定组件进入和/或离开固定空间。
7.根据本技术实施例的一个方面，固定组件包括第一固定件，第一固定件与第一表面相对设置，第一固定件与第一表面之间形成固定空间，且第一固定件沿朝向固定空间内可转动设置。
8.根据本技术实施例的一个方面，固定组件还包括第二固定件，第二固定件位于第一固定件与第一表面之间，第二固定件由第一固定件朝向第一表面的一侧沿第三方向延伸设置，第一方向、第二方向以及第三方向两两相交设置。
9.根据本技术实施例的一个方面，第一固定件、第二固定件以及第一表面围合形成固定空间，且第二固定件沿远离固定空间的方向可转动设置。
10.根据本技术实施例的一个方面，固定主体还包括限位部，限位部沿第二方向凸出于固定主体设置，第一固定件与限位部沿第一方向并排设置，且第一固定件的至少部分位于限位部朝向固定空间的一侧，第一固定件和限位部与第一表面之间形成固定空间。
11.根据本技术实施例的一个方面，第二固定件位于限位部朝向固定空间的一侧，且第二固定件与限位部远离第一固定件的一侧抵接设置。
12.根据本技术实施例的一个方面，固定主体还包括凸出部，凸出部沿第二方向凸出于固定主体设置，凸出部与第一固定件相对设置，且凸出部位于第一固定件朝向第一表面
的一侧，凸出部与第一固定件之间形成固定空间。
13.根据本技术实施例的一个方面，固定部件还包括缓冲组件，缓冲组件位于固定主体背向第一表面的一侧。
14.根据本技术实施例的一个方面，缓冲组件包括缓冲板和弹性件，缓冲板通过弹性件与固定主体相连接。
15.根据本技术实施例的一个方面，充电部件包括充电端和移动组件，移动组件位于充电端的周侧，移动组件被配置为驱动充电端在靠泊空间内移动设置。
16.根据本技术实施例的一个方面，移动组件包括依次连接的移动杆、移动块以及滑轨，充电端与移动杆背向移动块的一侧相连接，移动块相对于滑轨可移动设置，且移动杆的延伸方向与滑轨的延伸方向相交设置。
17.根据本技术实施例的一个方面，移动杆沿自身延伸方向可伸缩设置。
18.根据本技术实施例的一个方面，移动组件的数量包括多个，多个移动组件分设于充电端沿第一方向和沿第二方向任意一方向上相对的两侧，和/或，移动组件设置于充电端朝向第一表面的一侧。
19.根据本技术实施例的一个方面，充电部件还包括壳体，壳体与第一表面相连接，充电端与移动组件位于壳体内，且充电端通过移动组件与壳体相连接。
20.根据本技术实施例的一个方面，船坞主体漂浮于水域上，且与岸基固定连接。
21.第二方面，本技术实施例还提供了一种无人船靠泊系统，包括如前述的无人船靠泊船坞。以及无人船，无人船包括连接件，连接件位于固定空间内。
22.第三方面，本技术实施例还提供了一种如前述的无人船靠泊系统的控制方法，获取无人船的剩余电量。当剩余电量低于第一预设电量值时，获取与第一预设电量值匹配的航行距离范围内的如前述的无人船靠泊船坞的位置信息。
23.基于位置信息，驱动无人船移动至能够匹配的任一个无人船靠泊船坞所在位置，使无人船进入靠泊空间内，以对无人船进行充电。 当充电中的无人船的剩余电量高于第二预设电量值时，驱动无人船离开无人船靠泊船坞。
24.根据本技术实施例的一个方面，基于位置信息，驱动无人船移动至能够匹配的任一个无人船靠泊船坞所在位置，包括： 获取船坞信息，确定与无人船对应的无人船靠泊船坞，船坞信息包括船坞编号。 当无人船移动至靠泊空间内时获取无人船的靠泊姿态。当靠泊姿态符合无人船的靠泊模板时，对无人船进行充电。
25.根据本技术实施例的一个方面，基于位置信息，驱动无人船移动至能够匹配的任一个无人船靠泊船坞所在位置，包括：获取无人船的吃水信息。根据吃水信息，确定固定部件与连接件的高度差。根据高度差调节固定部件，以使连接件与至少部分固定部件相对设置。驱动无人船移动，使连接件位于固定空间内。获取无人船的充电接收端的位置信息。根据位置信息，确定充电接收端与充电部件的位置差。根据位置差调节充电部件，以使充电接收端与充电部件相对设置。
26.根据本技术提供的无人船靠泊船坞及其系统、控制方法中，无人船靠泊船坞包括船坞主体，充电部件，固定部件。船坞主体包括靠泊空间和第一表面，靠泊空间用于无人船的靠泊，第一表面上可以设置充电部件和固定部件，充电部件可以用于对无人船进行充电，固定部件用于将无人船与无人船靠泊船坞进行相对固定。固定部件包括固定主体和固定组
件，固定组件设置在固定主体上，固定组件与第一表面之间可形成固定空间，可以无人船的连接件位于固定空间内以实现无人船与无人船靠泊船坞的相对固定，固定部件沿第一方向移动可实现无人船与无人船靠泊船坞的分离，本技术实施例中无人船靠泊船坞与无人船的连接方式简单便捷，可以实现自动化固定和分离无人船，提高无人船停泊过程中的安全性与便捷性。
附图说明
27.下面将参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。
28.图1为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊船坞的结构示意图；图2为本技术一些实施例提供的一种无人船的结构示意图；图3为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊系统的结构示意图；图4为图3中q的放大示意图；图5为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊船坞中固定部件的结构示意图；图6为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊船坞中充电部件的结构示意图；图7为本技术一些实施例提供的又一种无人船靠泊船坞中充电部件的结构示意图；图8为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊系统的控制方法的流程图；图9为本技术一些实施例提供的又一种无人船靠泊系统的控制方法的流程图；图10为本技术一些实施例提供的又一种无人船靠泊系统的控制方法的流程图；图11为本技术一些实施例提供的又一种无人船靠泊系统的控制方法的流程图。
29.标记说明：100、无人船靠泊船坞；200、无人船；201、连接件；1、船坞主体；11、靠泊空间；12、第一表面；2、充电部件；21、充电端；22、移动组件；221、移动杆；222、移动块；223、滑轨；23、壳体；3、固定部件；31、固定主体；311、限位部；312、凸出部；32、固定组件；321、第一固定件；322、第二固定件；33、固定空间； 34、缓冲组件；341、缓冲板；342、弹性件；x、第一方向；y、第二方向；z、第三方向。
30.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
31.下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术，而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
32.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
33.为了更好地理解本技术，一方面，下面结合图1至图11根据本技术实施例的无人船靠泊船坞及其系统、控制方法进行详细描述。
34.图1为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊船坞的结构示意图。图2为本技术一些实施例提供的一种无人船的结构示意图。图3为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊系统的结构示意图。图4为图3中q的放大示意图。
35.如图1至图4所示，本技术实施例提供了一种无人船靠泊船坞100，用于对无人船200充电，无人船200包括连接件201。无人船靠泊船坞100包括船坞主体1、充电部件2以及固定部件3。船坞主体1包括靠泊空间11以及第一表面12，第一表面12为靠泊空间11的内壁。充电部件2设置于第一表面12，充电部件2被配置为对无人船200充电设置。固定部件3设置于第一表面12且固定部件3相对于第一表面12沿第一方向x可移动设置，固定部件3包括固定主体31以及固定组件32，固定组件32位于固定主体31沿第二方向y上的一侧，固定组件32与第一表面12之间形成固定空间33，固定空间33被配置为固定连接件201，第一方向x与第二方向y相交设置。
36.可选地，无人船200包括连接件201，连接件201的形状可以为l型、t型或者其他形状。可选地，无人船200的连接件201可以设置于无人船200的尾部、首部或者侧部。本技术实施例以无人船200的连接件201设置在无人船200的尾部为例进行说明。
37.在本技术实施例中，无人船靠泊船坞100包括船坞主体1、充电部件2以及固定部件3。船坞主体1包括靠泊空间11和第一表面12。可选地，靠泊空间11的形状可以与无人船200的形状相匹配。或者靠泊空间11的形状可以包括矩形、正方形或者半圆形中的一种或者多种组合。可以理解的是，靠泊空间11的一侧为开放的，无人船200可以通过开放的一侧进入至靠泊空间11内，第一表面12可以设置在与开放的一侧相对的一侧，当然，第一表面12也可以设置在与开放的一侧相邻的一侧。
38.在一些示例中，无人船靠泊船坞100还可以包括栏杆、挡板以及标识板，其中，栏杆设置在船坞主体1上，可选地，栏杆围绕船坞主体1的周侧设置，或者栏杆分设于船坞主体1周侧的一侧或者多侧，从而减小作业人员失足跌落的可能性，提高无人船靠泊船坞100的安全性。可选地，挡板可以设置在船坞主体1上，挡板可以设置于靠泊空间11对应的船坞主体1的周侧，可以用于作业人员靠扶的同时，也可以减小雨水通过船坞主体1上流入至靠泊空间11内的可能性，减小对无人船200充电过程的影响。标识板可以设置在船坞主体1上，标识板可以作为无人船200自动靠泊过程中的指示器的同时，也可以作为警示器和预警装置，可以减小无人船200在停泊过程中被人为或者其他动物破坏的可能性。
39.可选地，充电部件2包括无线充电装置或者伸入至无人船200充电口的充电装置。
40.可选地，固定部件3可以包括滑块和滑轨223，滑轨223可以与第一表面12固定连接，固定主体31和固定组件32中的至少一者通过滑块在滑轨223上沿第一方向x移动设置。可选地，固定主体31可以为板状结构，例如，沿第二方向y延伸设置的板状结构。固定组件32设置在固定主体31沿第二方向y上的一侧，可选地，固定组件32与固定主体31可以为一体结
构，当然固定组件32可以与固定主体31为分体结构。可以理解的是，固定组件32与第一表面12之间设置有间隙，间隙为固定无人船200上连接件201的固定空间33。可选地，无人船200上的一端设有多个连接件201，对应的，固定部件3同样可以设置多个，固定部件3与连接件201一一对应设置，且当无人船200停泊在靠泊空间11内时，固定部件3与连接件201的位置相匹配。可选地，多个固定部件3可以围绕充电部件2设置，示例性地，当固定部件3为两个时，两个固定部件3分设与充电部件2相对的两侧。可选地，第一方向x可以与水平面垂直设置。可选地，第二方向y可以与第一方向x垂直设置。
41.可选地，在无人船200驶入至靠泊空间11的过程中，无人船200可以与固定主体31相接触，从而增加无人船200与无人船靠泊船坞100的连接面积，提高无人船200与无人船靠泊船坞100的连接稳定性。
42.根据本技术提供的无人船靠泊船坞100中，无人船靠泊船坞100包括船坞主体1，充电部件2，固定部件3。船坞主体1包括靠泊空间11和第一表面12，靠泊空间11用于无人船200的靠泊，第一表面12上可以设置充电部件2和固定部件3，充电部件2可以用于对无人船200进行充电，固定部件3用于将无人船200与无人船靠泊船坞100进行相对固定。固定部件3包括固定主体31和固定组件32，固定组件32设置在固定主体31上，固定组件32与第一表面12之间可形成固定空间33，可以无人船200的连接件201位于固定空间33内以实现无人船200与无人船靠泊船坞100的相对固定，固定部件3沿第一方向x移动可实现无人船200与无人船靠泊船坞100的分离，本技术实施例中无人船靠泊船坞100与无人船200的连接方式简单便捷，可以实现自动化固定和分离无人船200，提高无人船200停泊过程中的安全性与便捷性。
43.图5为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊船坞中固定部件的结构示意图。
44.如图5所示，在一些可选地实施例中，固定组件32与固定主体31可转动连接，连接件201通过固定组件32进入和/或离开固定空间33。
45.可选地，固定组件32与固定主体31可分体设置，固定组件32以与固定主体31相连接处转动设置。或者，固定组件32为板状结构，板状结构包括第一部分和第二部分，第一部分与固定主体31固定连接，第一部分与第二部分相连接，第二部分相对于第一部分可转动设置。
46.本技术实施例通过上述设置，连接件201抵住固定组件32后，继续靠近靠泊空间11内的方向移动，连接件201可以顶开固定组件32，使得连接件201进入至固定空间33内，以实现无人船200与无人船靠泊船坞100的相对固定。当然，在无人船200需要驶离靠泊空间11时，固定部件3沿第一方向x移动，使得连接件201顶开固定组件32，从而实现无人船200与无人船200靠泊空间11的分离。
47.如图4和图5所示，在一些可选地实施例中，固定组件32包括第一固定件321，第一固定件321与第一表面12相对设置，第一固定件321与第一表面12之间形成固定空间33，且第一固定件321沿朝向固定空间33内可转动设置。
48.可选地，第一固定件321的材料与固定主体31的材料可以使相同的。
49.可选地，第一固定件321的形状包括板状结构。示例性地，第一固定件321的形状为长方形板状结构。
50.可选地，第一固定件321可以包括转动轴和固定板，转动轴与固定板均沿第二方向y延伸设置，转动轴与固定主体31固定设置，固定板设有连通孔，固定板通过连通孔与转动
轴可转动连接。
51.本技术实施例通过上述设置，在无人船200驶入靠泊空间11的过程中，无人船200的连接件201与第一固定件321接触并使第一固定件321朝向固定空间33内移动，使得连接件201进入至固定空间33内，当连接件201完全进入固定空间33后，第一固定件321可以依靠自身重力或者复位弹性件342使得第一固定件321恢复至与第一表面12相对的状态，从而实现无人船200与无人船靠泊船坞100的相对固定。
52.如图5所示，在一些可选地实施例中，固定组件32还包括第二固定件322，第二固定件322位于第一固定件321与第一表面12之间，第二固定件322由第一固定件321朝向第一表面12的一侧沿第三方向z延伸设置，第一方向x、第二方向y以及第三方向z两两相交设置。
53.可选地，第二固定件322的形状包括板状结构。示例性地，第二固定件322的形状为长方形板状结构。
54.可选地，第三方向z可以与无人船200驶入或驶出靠泊空间11的方向平行设置。
55.可选地，第二固定件322可以与固定主体31为一体结构体，当然，第二固定件322可以与固定主体31为分体结构。
56.如图5所示，在一些可选地实施例中，第一固定件321、第二固定件322以及第一表面12围合形成固定空间33，且第二固定件322沿远离固定空间33的方向可转动设置。
57.可选地，第一固定件321、第二固定件322以及第一表面12围合形成固定空间33形状包括长方体、正方体或者其他形状。本技术对此不作限制，能够保证固定空间33可以容纳连接件201，并且第一固定件321朝向容纳空间中转动过程中与其他部件不干涉即可。以第一固定件321、第二固定件322以及第一表面12围合形成固定空间33形状为长方体为例，长方体包括由长边和高边形成的第一面，由长边和宽边形成的第二面，以及由宽边和高边形成的第三面，第一固定件321与第一表面12分别形成两个第一面，第二固定件322形成第二面，第三面可以不进行限制，使得连接件201的部分结构可以通过第三面进入至固定空间33。
58.可选地，第二固定件322可以依靠自身重量或者弹性复位件恢复至原始状态。
59.本技术实施例通过上述设置，在无人船200驶入靠泊空间11的过程中，连接件201可以顶开第一固定件321进入至固定空间33，当无人船200需要驶离靠泊空间11时，固定部件3沿第一方向x移动，使得连接件201接触并使第二固定件322沿远离固定空间33的方向转动，从而实现连接件201离开固定空间33，本技术实施例中通过使固定部件3沿第一方向x移动即可实现无人船200离开无人船靠泊船坞100，使得固定部件3的结构运动方式简单化，降低固定部件3的工艺难度，降低固定部件3的制作成本。
60.如图5所示，在一些可选地实施例中，固定主体31还包括限位部311，限位部311沿第二方向y凸出于固定主体31设置，第一固定件321与限位部311沿第一方向x并排设置，且第一固定件321的至少部分位于限位部311朝向固定空间33的一侧，第一固定件321和限位部311与第一表面12之间形成固定空间33。
61.可选地，限位部311包括板状结构，示例性地，限位部311为沿第二方向y延伸设置的板状结构。
62.可选地，限位部311沿第二方向y延伸的尺寸可以与第一固定件321沿第二方向y延伸的尺寸相同。
63.可以理解的是，第一固定件321的转动轴与限位部311间隔设置，使得第一固定件321在转动过程中可以抵接限位部311或者与限位部311分离，减小连接件201因无人船200晃动导致连接件201在固定空间33内顶开第一固定件321的可能，提高无人船靠泊船坞100的连接可靠性。
64.如图5所示，在一些可选地实施例中，第二固定件322位于限位部311朝向固定空间33的一侧，且第二固定件322与限位部311远离第一固定件321的一侧抵接设置。
65.可以理解的是，第二固定件322的转动轴与限位部311间隔设置，使得第二固定件322在转动过程中可以抵接限位部311或者与限位部311分离，从而减小无人船200靠泊在无人船靠泊船坞100内时水域中的水或者其他杂物随着风浪运动进入至固定空间33内的可能性。
66.如图5所示，在一些可选地实施例中，固定主体31还包括凸出部312，凸出部312沿第二方向y凸出于固定主体31设置，凸出部312与第一固定件321相对设置，且凸出部312位于第一固定件321朝向第一表面12的一侧，凸出部312与第一固定件321之间形成固定空间33。
67.可选地，凸出部312包括板状结构。
68.可选地，凸出部312沿第二方向y延伸的尺寸可以与第一固定件321沿第二方向y延伸的尺寸相同。
69.可以理解的是，凸出部312可以位于第一固定件321与第一表面12之间，凸出部312与第一固定件321之间具有间隙，间隙形成固定空间33。
70.本技术实施例通过凸出部312与第一固定件321形成固定空间33，使得固定空间33的空间更加狭小，减小连接件201在固定空间33内的可移动距离，减小无人船200在靠泊空间11内停泊过程中，因连接件201在固定空间33内移动导致无人船200与无人船靠泊船坞100碰撞的可能性。
71.如图5所示，在一些可选地实施例中，固定部件3还包括缓冲组件34，缓冲组件34位于固定主体31背向第一表面12的一侧。
72.可选地，缓冲组件34包括弹性件342，示例性地，缓冲组件34包括弹簧、泡棉或者其他弹性结构。
73.本技术实施例通过上述设置，无人船200在驶入靠泊空间11内的过程中，无人船200与缓冲组件34优先接触，减小无人船200在驶入过程中与固定部件3发生碰撞导致固定部件3损坏的可能性。
74.如图5所示，在一些可选地实施例中，缓冲组件34包括缓冲板341和弹性件342，缓冲板341通过弹性件342与固定主体31相连接。
75.可选地，缓冲板341用于与无人船200接触的面积与固定主体31背向第一表面12一侧的面积相同。当然，缓冲板341用于与无人船200接触的面积与固定主体31背向第一表面12一侧的面积相异，示例性地，缓冲板341用于与无人船200接触的面积大于或者小于固定主体31背向第一表面12一侧的面积。
76.可选地，弹性件342的数量可以包括多个，多个弹性件342间隔设置在缓冲部与固定主体31之间。
77.可选地，缓冲板341的数量可以包括多个，多个缓冲板341的延伸方向可以使相同
的或者是不同的，以适配不同型号的无人船200。
78.本技术实施例通过上述设置，增加无人船200与固定部件3接触面积的同时，减小因无人船200晃动碰撞固定部件3导致固定部件3损坏的可能性。
79.图6为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊船坞中充电部件的结构示意图。
80.如图6所示，在一些可选地实施例中，充电部件2包括充电端21和移动组件22，移动组件22位于充电端21的周侧，移动组件22被配置为驱动充电端21在靠泊空间11内移动设置。
81.可选地，充电端21包括无线充电装置。
82.可选地，移动组件22的数量包括一个或者多个，每个移动组件22可以驱动充电端21在靠泊空间11内移动的方向可以是不同的。可以理解的是，充电端21通过移动组件22在靠泊空间11内移动，可以提高充电端21可以与无人船200上的充电接收端的对位准确性。
83.如图6所示，在一些可选地实施例中，移动组件22包括依次连接的移动杆221、移动块222以及滑轨223，充电端21与移动杆221背向移动块222的一侧相连接，移动块222相对于滑轨223可移动设置，且移动杆221的延伸方向与滑轨223的延伸方向相交设置。
84.可选地，移动组件22包括移动杆221、移动块222以及滑轨223，其中移动杆221和滑轨223具有预设长度，并且移动杆221的延伸方向与滑轨223的延伸方向相交设置，使得充电端21通过一个移动组件22可以具有至少两个方向上的自由度。
85.本技术实施例通过上述设置，使得充电端21具有更多自由度，进一步提高充电端21与无人船200上的充电接收端的对位准确性。
86.如图6所示，在一些可选地实施例中，移动杆221沿自身延伸方向可伸缩设置。
87.可选地，移动杆221可以为多级伸缩结构，示例性地，移动杆221包括两级伸缩结构，其中包括第一级伸缩杆和第二级伸缩杆，第一级伸缩杆可以从第二级伸缩杆内伸出或者伸入至第二级伸缩杆内。当然，移动杆221也可以包括三级伸缩结构，其中包括第一级伸缩杆、第二级伸缩杆和第三极伸缩杆，第一级伸缩杆可以从第二级伸缩杆内伸出或者伸入至第二级伸缩杆内。第一级伸缩杆和第二级伸缩杆可以从第三级伸缩杆内伸出或者伸入至第三级伸缩杆内。
88.本技术实施例通过上述设置，使得充电端21可随着移动杆221的伸缩而移动，增加充电端21的自由度，进一步提高充电端21与无人船200上的充电接收端的对位准确性。
89.图7为本技术一些实施例提供的又一种无人船靠泊船坞中充电部件的结构示意图。
90.如图6和图7所示，在一些可选地实施例中，移动组件22的数量包括多个，多个移动组件22分设于充电端21沿第一方向x和沿第二方向y任意一方向上相对的两侧，和/或，移动组件22设置于充电端21朝向第一表面12的一侧。
91.以充电端21形状为矩形为例，充电端21包括沿第一方向x相对的两侧、沿第二方向y相对的两侧以及垂直于充电端21的两侧。可选地，充电端21的每一侧可以设置一个移动组件22或者多个移动组件22。可选地，充电端21沿第一方向x相对的两侧可以分设一个移动组件22或者多个移动组件22。同样的，充电端21沿第而方向相对的两侧可以分设一个移动组件22或者多个移动组件22。当然，充电端21朝向第一表面12的一侧也可以设置一个移动组件22或者多个移动组件22。
92.本技术实施例通过上述设置，使得充电端21具有多个自由度，提高充电端21在移动过程中的稳定性，提高充电端21与无人船200上的充电接收端的对位准确性，提高充电效率。
93.如图4和图7所示，在一些可选地实施例中，充电部件2还包括壳体23，壳体23与第一表面12相连接，充电端21与移动组件22位于壳体23内，且充电端21通过移动组件22与壳体23相连接。
94.可选地，壳体23的材料包括塑料材料或者复合材料。
95.可选地，壳体23的形状包括长方体、正方体、半圆体或者其他形状。本技术对此不作限制，能够保证充电端21在壳体23内可以通过移动组件22移动即可。
96.可以理解的是，壳体23的体积越大，充电端21在壳体23内可移动的距离越大，有利于充电端21与无人船200上的充电接收端的对位。
97.可选地，壳体23与第一表面12可以固定连接。当然，壳体23与第一表面12可以可移动连接，示例性地，壳体23与第一表面12之间设置滑轨223，滑轨223固定在第一表面12上，壳体23在滑轨223内可移动设置。
98.本技术实施例通过上述设置，壳体23可对充电端21和移动组件22进行有效保护，减小水汽侵蚀充电端21和移动组件22的可能性，减小在无人船200充电过程中充电端21触水引发短路的可能性，提高充电端21和移动组件22的可靠性。
99.在一些可选地实施例中，船坞主体1漂浮于水域上，且与岸基固定连接。
100.可选地，船坞主体1可以通过锚泊装置与岸基固定。
101.可选地，船坞主体1可以漂浮的水域包括海洋和河流，船坞主体1也可以通过锚泊装置与海底或者河底的土层固定。
102.本技术实施例中通过上述设置，使得船坞主体1漂浮与水域上，当无人船200靠泊在靠泊空间11内时，无人船200与船坞主体1同步移动，减小无人船200在充电过程中因外界荷载导致无人船200与无人船靠泊船坞100碰撞的可能性。
103.第二方面，本技术实施例还提供了一种无人船200靠泊系统，包括如上任意一种的无人船靠泊船坞100以及无人船200。无人船200包括连接件201，连接件201位于固定空间33内。
104.由于本技术实施例提供的无人船200靠泊系统包括上述任一实施例的无人船靠泊船坞100，因此本技术实施例提供的无人船200靠泊系统具有上述任一实施例的无人船靠泊船坞100具有的有益效果，在此不再赘述。
105.图8为本技术一些实施例提供的一种无人船靠泊系统的控制方法的流程图。
106.第三方面，如图8所示，本技术实施例还提供了一种如上述的无人船200靠泊系统的控制方法，该方法包括步骤s100至步骤s400。
107.s100、获取无人船200的剩余电量。
108.具体地，获取无人船200中电池管理系统 (battery management system，bms)中的剩余电量信息。
109.s200、当剩余电量低于第一预设电量值时，获取与第一预设电量值匹配的航行距离范围内的上述任一实施例的无人船靠泊船坞100的位置信息。
110.具体地，当剩余电量低于第一预设电量值时，无人船200依靠第一预设电量值能够
航行一定距离的范围，无人船200会获取该距离范围内的无人船靠泊船坞100的位置信息。可选地，第一预设电量值包括无人船200电池总电量的百分之三十。可选地，位置信息包括无人船靠泊船坞100的经纬度坐标信息。
111.s300、基于位置信息，驱动无人船200移动至能够匹配的任一个无人船靠泊船坞100所在位置，使无人船200进入靠泊空间11内，以对无人船200进行充电。
112.具体地，基于获取到的位置信息，驱动无人船200移动至与该无人船200能够匹配的无人船靠泊船坞100所在位置，调整无人船200进入靠泊空间11的角度，使无人船200进入至靠泊空间11内，对无人船200进行固定，然后对无人船200进行充电。可选地，可以根据位置信息通过路径规划算法对无人船200进行导航。
113.s400、当充电中的无人船200的剩余电量高于第二预设电量值时，驱动无人船200离开无人船靠泊船坞100。
114.具体地，当充电中的无人船200的剩余电路敢于第二预设电量值时，使无人船200与无人船靠泊船坞100分离，然后驱动无人船200离开无人船靠泊船坞100。可选地，第二预设电量值包括无人船200电池总电量的百分之九十。
115.本技术实施例通过上述设置，可以实现无人船200的自主停靠并完成自主充电。
116.图9为本技术一些实施例提供的又一种无人船靠泊系统的控制方法的流程图。
117.如图9所示，在一些可选地实施例中，步骤s300中包括如下步骤：s301、获取船坞信息，确定与无人船200对应的无人船靠泊船坞100，船坞信息包括船坞编号。
118.具体地，获取船坞信息，即船坞编号，利用图像分类算法确定与无人船200对应的无人船靠泊船坞100。
119.s302、当无人船200移动至靠泊空间11内时获取无人船200的靠泊姿态。
120.具体地，驱动无人船200移动至确定后的无人船靠泊船坞100附近后，调整无人船200的靠泊姿态，驱动无人船200进入至靠泊空间11内后，获取无人船200的靠泊姿态。可以理解的是，无人船200的靠泊姿态为无人船200停靠在靠泊空间11内的姿态。
121.s303、当靠泊姿态符合无人船200的靠泊模板时，对无人船200进行充电。
122.具体地，当靠泊姿态与无人船200的靠泊模板相同时，对无人船200进行充电。
123.图10为本技术一些实施例提供的又一种无人船靠泊系统的控制方法的流程图。
124.如图10所示，在一些可选地实施例中，步骤s300中还包括如下步骤：s311、获取无人船200的吃水信息。
125.具体地，获取无人船200的吃水信息，从而确定连接件201距离水平面的高度。
126.s312、根据吃水信息，确定固定部件3与连接件201的高度差。
127.具体地，根据吃水信息和固定部件3的位置，计算固定部件3与连接件201的高度差。
128.s313、根据高度差调节固定部件3，以使连接件201与至少部分固定部件3相对设置。
129.具体地，根据高度差，驱动固定部件3沿第一方向x移动，使得连接件201与至少部分固定部件3相对设置，使得无人船200沿驶入靠泊空间11的方向移动即可顶开部分固定部件3。
130.s314、驱动无人船200移动，使连接件201位于固定空间33内。
131.具体地，驱动无人船200沿驶入靠泊空间11的方向移动，连接件201与至少部分固定部件3接触并顶开固定部件3后，使连接件201位于固定空间33内。
132.s315、获取无人船200的充电接收端的位置信息。
133.具体地，由无人船靠泊船坞100中的识别系统识别无人船200中充电接收端的位置信息。或者由无人船200将自身充电接收端的位置信息发送给无人船靠泊船坞100。
134.s316、根据位置信息，确定充电接收端与充电部件2的位置差。
135.具体地，根据充电接收端的位置信息，确定充电接收端与充电部件2的位置差。位置差可以为充电接收端和充电部件2的中心位置差。
136.s317、根据位置差调节充电部件2，以使充电接收端与充电部件2相对设置。
137.具体地，根据位置差对充电部件2进行调节，可选地，充电部件2可以沿第一方向x、第二方向y以及垂直于第一表面12的方向中的一种或者多种的组合进行调节。对充电部件2调节后，使充电接收端与充电部件2相对设置即可，可选地，可以使充电接收端的中心与充电部件2的中心相对设置，待对位完成后，即可开始进行充电。
138.在一些示例中，步骤s314中还包括步骤s3141和步骤s3142。
139.s3141、无人船靠泊船坞100对无人船200发送可以进入至靠泊空间11内的指令。
140.s3142、无人船200根据上述指令对自身姿态进行调整，以便无人船200可以按预设姿态进入靠泊空间11。示例性地，无人船200的预设姿态为尾部朝向第一表面12，第一表面12与靠泊空间11的进入方向相对，那么无人船200需要进行尾部与靠泊空间11相对，以尾部为前进方向来进入靠泊空间11。
141.图11为本技术一些实施例提供的又一种无人船靠泊系统的控制方法的流程图。
142.为了更好的描述整个方案，基于上述实施例，举一个具体的例子，如图11所示，该系统控制方法可以包括s401至s417，下面对此进行详细解释。
143.s401、读取电池剩余电量，详见s100的内容，此处不再赘述。
144.s402、判断剩余电量是否低于第一预设电量值，若是，执行s403，若否，执行s404。
145.s403、控制无人船200继续航行任务。可选地，航行任务包括检测、测绘、采样、水域巡航、垃圾收集或者旅游观光等。可选地，在无人船200进行航行任务的同时，无人船200中还包括定时监测剩余电量的模块，从而减小无人船200电量不足导致无法航行至无人船靠泊船坞100处进行充电的可能性。
146.s404、接收充电控制指令，具体地，当无人船200检测到自身电池的剩余电量低于第一预设电量值时，无人船200会接收到充电控制的指令。根据充电控制指令，无人船200会获取无人船靠泊船坞100的位置信息。详见s200的内容，此处不再赘述。
147.s405、无人船200充电路径规划，具体地，无人船200根据获取到的位置信息以及无人船200当前位置，根据路径规划算法对无人船200的充电路径进行规划。
148.s406、无人船200行驶至无人船靠泊船坞100附近。
149.s407、视觉识别无人船靠泊船坞100的船坞信息，具体地，无人船200通过图像分类算法识别与无人船200相匹配的船坞信息。
150.s408、无人船200对接无人船靠泊船坞100。详见s311至s314的内容，此处不再赘述。
151.s409、开启充电部件2。详见s315至s316的内容，此处不再赘述。
152.s410、与充电部件2建立连接。详见s317的内容，此处不再赘述。
153.s411、接收充电部件2的充电信息，具体地，无人船200的充电接收端接收充电部件2的充电信息。
154.s412、检测电池是否充电，若是，执行s413，若否，执行s411。
155.s413、无人船200与无人船靠泊船坞100对接完成。
156.s414、无人船200开始充电。
157.s415、读取电池剩余电量；s416、判断剩余电量是否大于第二预设电量值，若是，执行s417，若否，执行s414。
158.s417、继续执行航行任务。
159.本技术实施例中无人船靠泊船坞100与无人船200的连接方式简单便捷，可以实现自动化固定和分离无人船200，提高无人船200停泊过程中的安全性与便捷性。
160.虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种无人船靠泊船坞，用于对无人船充电，所述无人船包括连接件，其特征在于，包括：船坞主体，包括靠泊空间以及第一表面，所述第一表面为所述靠泊空间的内壁；充电部件，设置于所述第一表面，所述充电部件被配置为对所述无人船充电设置；固定部件，设置于所述第一表面且所述固定部件相对于所述第一表面沿第一方向可移动设置，所述固定部件包括固定主体以及固定组件，所述固定组件位于所述固定主体沿第二方向上的一侧，所述固定组件与所述第一表面之间形成固定空间，所述固定空间被配置为固定所述连接件，所述第一方向与所述第二方向相交设置。2.根据权利要求1所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述固定组件与所述固定主体可转动连接，所述连接件通过所述固定组件进入和/或离开所述固定空间。3.根据权利要求2所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述固定组件包括第一固定件，所述第一固定件与所述第一表面相对设置，所述第一固定件与所述第一表面之间形成所述固定空间，且所述第一固定件沿朝向所述固定空间内可转动设置。4.根据权利要求3所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述固定组件还包括第二固定件，所述第二固定件位于所述第一固定件与所述第一表面之间，所述第二固定件由所述第一固定件朝向所述第一表面的一侧沿第三方向延伸设置，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两相交设置。5.根据权利要求4所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述第一固定件、所述第二固定件以及所述第一表面围合形成所述固定空间，且所述第二固定件沿远离所述固定空间的方向可转动设置。6.根据权利要求4所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述固定主体还包括限位部，所述限位部沿所述第二方向凸出于所述固定主体设置，所述第一固定件与所述限位部沿所述第一方向并排设置，且所述第一固定件的至少部分位于所述限位部朝向所述固定空间的一侧，所述第一固定件和所述限位部与所述第一表面之间形成所述固定空间。7.根据权利要求6所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述第二固定件位于所述限位部朝向所述固定空间的一侧，且所述第二固定件与所述限位部远离所述第一固定件的一侧抵接设置。8.根据权利要求3所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述固定主体还包括凸出部，所述凸出部沿所述第二方向凸出于所述固定主体设置，所述凸出部与所述第一固定件相对设置，且所述凸出部位于所述第一固定件朝向所述第一表面的一侧，所述凸出部与所述第一固定件之间形成所述固定空间。9.根据权利要求1所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述固定部件还包括缓冲组件，所述缓冲组件位于所述固定主体背向所述第一表面的一侧。10.根据权利要求9所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述缓冲组件包括缓冲板和弹性件，所述缓冲板通过所述弹性件与所述固定主体相连接。11.根据权利要求1所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述充电部件包括充电端和移动组件，所述移动组件位于所述充电端的周侧，所述移动组件被配置为驱动所述充电端在所述靠泊空间内移动设置。12.根据权利要求11所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述移动组件包括依次连接
的移动杆、移动块以及滑轨，所述充电端与所述移动杆背向所述移动块的一侧相连接，所述移动块相对于所述滑轨可移动设置，且所述移动杆的延伸方向与所述滑轨的延伸方向相交设置。13.根据权利要求12所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述移动杆沿自身延伸方向可伸缩设置。14.根据权利要求11所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述移动组件的数量包括多个，多个所述移动组件分设于所述充电端沿所述第一方向和沿所述第二方向任意一方向上相对的两侧，和/或，所述移动组件设置于所述充电端朝向所述第一表面的一侧。15.根据权利要求11所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述充电部件还包括壳体，所述壳体与所述第一表面相连接，所述充电端与所述移动组件位于所述壳体内，且所述充电端通过所述移动组件与所述壳体相连接。16.根据权利要求1所述的无人船靠泊船坞，其特征在于，所述船坞主体漂浮于水域上，且与岸基固定连接。17.一种无人船靠泊系统，其特征在于，包括：如权利要求1-16任一项所述的无人船靠泊船坞；以及，无人船，所述无人船包括连接件，所述连接件位于所述固定空间内。18.一种如权利要求17所述的无人船靠泊系统的控制方法，其特征在于，包括：获取所述无人船的剩余电量；当所述剩余电量低于第一预设电量值时，获取与所述第一预设电量值匹配的航行距离范围内的如权利要求1-16任一项所述无人船靠泊船坞的位置信息；基于所述位置信息，驱动所述无人船移动至能够匹配的任一个所述无人船靠泊船坞所在位置，使所述无人船进入所述靠泊空间内，以对所述无人船进行充电；当充电中的所述无人船的剩余电量高于第二预设电量值时，驱动所述无人船离开所述无人船靠泊船坞。19.根据权利要求18所述的控制方法，其特征在于，基于所述位置信息，驱动所述无人船移动至能够匹配的任一个所述无人船靠泊船坞所在位置，包括：获取船坞信息，确定与所述无人船对应的所述无人船靠泊船坞，所述船坞信息包括船坞编号；当所述无人船移动至所述靠泊空间内时获取所述无人船的靠泊姿态；当所述靠泊姿态符合所述无人船的靠泊模板时，对所述无人船进行充电。20.根据权利要求18所述的控制方法，其特征在于，基于所述位置信息，驱动所述无人船移动至能够匹配的任一个所述无人船靠泊船坞所在位置包括：获取所述无人船的吃水信息；根据所述吃水信息，确定所述固定部件与所述连接件的高度差；根据所述高度差调节所述固定部件，以使所述连接件与至少部分所述固定部件相对设置；驱动所述无人船移动，使所述连接件位于所述固定空间内；获取所述无人船的充电接收端的位置信息；根据所述位置信息，确定所述充电接收端与所述充电部件的位置差；
根据所述位置差调节所述充电部件，以使所述充电接收端与所述充电部件相对设置。

技术总结
本申请涉及一种无人船靠泊船坞及其系统、控制方法，用于对无人船充电，无人船包括连接件，无人船靠泊船坞包括船坞主体、充电部件以及固定部件。船坞主体包括靠泊空间以及第一表面，第一表面为靠泊空间的内壁。充电部件设置于第一表面，充电部件被配置为对无人船充电设置。固定部件设置于第一表面且固定部件相对于第一表面沿第一方向可移动设置，固定部件包括固定主体以及固定组件，固定组件位于固定主体沿第二方向上的一侧，固定组件与第一表面之间形成固定空间，固定空间被配置为固定连接件，第一方向与第二方向相交设置。本申请能够有效简化无人船的固定方式，提高无人船在停泊过程中的安全性与便捷性。中的安全性与便捷性。中的安全性与便捷性。


技术研发人员：李宏源 段慧玲 金江杰 吕鹏宇 李秉臻 邹勇 廖明科 成名
受保护的技术使用者：北京大学南昌创新研究院
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/9/20