本發(fā)明屬于水面設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種水面平衡船。

背景技術(shù)：

目前水面設(shè)備多為應(yīng)用于環(huán)保、巡視和軍事執(zhí)勤等場(chǎng)合的功能級(jí)產(chǎn)品，消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品較少。法國(guó)人扎帕塔發(fā)明水上飛行器將摩托艇抽取的水通過軟管運(yùn)輸?shù)絿娝魃弦愿邏簢姵?，?shí)現(xiàn)人機(jī)水上飛行，取得非常好的市場(chǎng)反響，但這種極限活動(dòng)較為危險(xiǎn)只適合追求刺激的挑戰(zhàn)者，操作性差難以普及。普通水面設(shè)備如電動(dòng)沖浪板雖然操作性好，但是不能實(shí)現(xiàn)快速剎車、倒退等功能，而且不具備動(dòng)力控制和自平衡雙重特性，站立是穩(wěn)定性差。因此，需要設(shè)計(jì)一款既可實(shí)現(xiàn)自保持、加速、剎車、前進(jìn)、倒退和轉(zhuǎn)彎功能，又能自動(dòng)保持平衡的的水面消費(fèi)級(jí)游玩產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種水面平衡船，該水面平衡船以操作人員踩踏作用力作為指令，通過動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)自保持、加速、剎車、前進(jìn)、倒退和轉(zhuǎn)彎功能，通過微型陀螺儀和動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)自平衡功能，操作簡(jiǎn)單、安全性強(qiáng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種水面平衡船，包括船體，船體包括載物密封艙和載物平臺(tái)，載物平臺(tái)上設(shè)有左腳踏板和右腳踏板，左腳踏板和右腳踏板上均排布有壓力傳感器，載物密封艙內(nèi)設(shè)有控制器、微型陀螺儀、蓄電池和動(dòng)力裝置，動(dòng)力裝置包括噴水推進(jìn)器、兩個(gè)環(huán)形水管、若干個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭、直流電機(jī)和拉桿，噴水推進(jìn)器的進(jìn)水端和出水端分別與兩個(gè)環(huán)形水管連通，所有旋轉(zhuǎn)噴頭均伸出載物密封艙且均勻排布形成圓圈，旋轉(zhuǎn)噴頭出口指向圓圈徑向外側(cè)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭都通過電磁閥分別與兩個(gè)環(huán)形水管連通，每個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭都通過拉桿與直流電機(jī)連接，直流電機(jī)通過拉桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭在豎直面上旋轉(zhuǎn)，控制器分別與壓力傳感器、微型陀螺儀、噴水推進(jìn)器和直流電機(jī)連接，蓄電池為船體上所有用電設(shè)備供電。

進(jìn)一步地，船體為上寬下窄的回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體的頂面為載物平臺(tái)、底面水平、側(cè)面外輪廓為拋物線。

進(jìn)一步地，壓力傳感器設(shè)在左腳踏板和右腳踏板上腳跟和腳掌位置對(duì)應(yīng)處。

進(jìn)一步地，載物平臺(tái)上設(shè)有把手，把手與控制器連接，上提把手時(shí)、水面平衡船停船。

本發(fā)明的有益效果是：

1.操作人員站在左腳踏板和右腳踏板上時(shí)，壓力傳感器可以感知操作人員的作用力大小及方向并實(shí)時(shí)上傳給控制器，控制器根據(jù)壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷是否空載(根據(jù)作用力大小判斷是否空載，如果空載，則通過微型陀螺儀自保持平衡)，并根據(jù)水手的動(dòng)作向動(dòng)力裝置下達(dá)水上漂移指令(作用力的方向?yàn)榍斑M(jìn)的方向，作用力增大為加速、減小為減速，作用力方向改變?yōu)檗D(zhuǎn)向，作用力方向反轉(zhuǎn)為倒退)；控制器通過電磁閥控制各個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭的工作投入狀態(tài)(控制部分旋轉(zhuǎn)噴頭噴水、部分旋轉(zhuǎn)噴頭吸水、剩余旋轉(zhuǎn)噴頭水流量為零)，實(shí)現(xiàn)剎車、前進(jìn)、倒退和轉(zhuǎn)彎功能；微型陀螺儀可以監(jiān)測(cè)載物平臺(tái)傾斜的角度和速度并反饋給控制器，控制器通過直流電機(jī)和拉桿控制各個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭的在豎直平面的噴水方向，實(shí)現(xiàn)船載平臺(tái)的自平衡；控制器通過調(diào)節(jié)噴水推進(jìn)器的工作功率，控制旋轉(zhuǎn)噴頭的噴水速率和吸水速率，實(shí)現(xiàn)加速功能；本發(fā)明以操作人員踩踏作用力作為指令，通過動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)自保持、加速、剎車、前進(jìn)、倒退和轉(zhuǎn)彎功能，通過微型陀螺儀和動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)自平衡功能，操作簡(jiǎn)單、安全性強(qiáng)。采用噴水推進(jìn)裝置取代傳統(tǒng)螺旋槳，能保證使用者安全；采用雙環(huán)水管和電磁閥完成旋轉(zhuǎn)噴頭的水流控制，提高噴水推進(jìn)器動(dòng)力效應(yīng)?？刂破髂芨鶕?jù)壓力傳感器判斷平臺(tái)是否載人，進(jìn)而防止誤動(dòng)。

2.采用回轉(zhuǎn)體和側(cè)面拋物線結(jié)構(gòu)，適應(yīng)多個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，平穩(wěn)性強(qiáng)。

3.根據(jù)腳跟和腳掌的受力情況可以得出直接反應(yīng)出作用力的大小和方向。

4.向上拉住把手可實(shí)現(xiàn)停船，操作人員可拉住把手并踩住踏腳孔，從水中爬上載物平臺(tái)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(不包含直流電機(jī)和拉桿)。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中直流電機(jī)、拉桿和旋轉(zhuǎn)噴頭的俯視圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中噴水推進(jìn)器、兩個(gè)環(huán)形水管、電磁閥和旋轉(zhuǎn)噴頭的連接示意圖(由于每一個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭的連接關(guān)系均相同，故本圖以一個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭為例)。

圖中：1-左腳踏板；2-把手；3-壓力傳感器；4-右腳踏板；5-載物平臺(tái)；6-載物密封艙；7-環(huán)形水管；8-旋轉(zhuǎn)噴頭；9-拉桿；10-電磁閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1至圖3所示，一種水面平衡船，包括船體，船體包括載物密封艙6和載物平臺(tái)5，載物平臺(tái)5上設(shè)有左腳踏板1和右腳踏板4，左腳踏板4和右腳踏板4上均排布有壓力傳感器3，載物密封艙6內(nèi)設(shè)有控制器、微型陀螺儀、蓄電池和動(dòng)力裝置，動(dòng)力裝置包括噴水推進(jìn)器、兩個(gè)環(huán)形水管7、若干個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭8(空心的鋼管)、直流電機(jī)和拉桿9，噴水推進(jìn)器的進(jìn)水端和出水端分別與兩個(gè)環(huán)形水管7連通，所有旋轉(zhuǎn)噴頭8均伸出載物密封艙6且均勻排布形成圓圈，旋轉(zhuǎn)噴頭8出口指向圓圈徑向外側(cè)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭8都通過電磁閥10分別與兩個(gè)環(huán)形水管7連通，每個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭8都通過拉桿9與直流電機(jī)連接，直流電機(jī)通過拉桿9帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭8在豎直面上旋轉(zhuǎn)，控制器(通過通訊接口)分別與壓力傳感器3、微型陀螺儀、噴水推進(jìn)器和直流電機(jī)連接，蓄電池為船體上所有用電設(shè)備供電。

操作人員站在左腳踏板1和右腳踏板4上時(shí)，壓力傳感器3可以感知操作人員的作用力大小及方向并實(shí)時(shí)上傳給控制器，控制器根據(jù)壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷是否空載(根據(jù)作用力大小判斷是否空載，如果空載，則通過微型陀螺儀自保持平衡)，并根據(jù)水手的動(dòng)作向動(dòng)力裝置下達(dá)水上漂移指令(作用力的方向?yàn)榍斑M(jìn)的方向，作用力增大為加速、減小為減速，作用力方向改變?yōu)檗D(zhuǎn)向，作用力方向反轉(zhuǎn)為倒退)；控制器通過電磁閥10控制各個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭8的工作投入狀態(tài)(控制部分旋轉(zhuǎn)噴頭噴水、部分旋轉(zhuǎn)噴頭吸水、剩余旋轉(zhuǎn)噴頭水流量為零)，實(shí)現(xiàn)剎車、前進(jìn)、倒退和轉(zhuǎn)彎功能；微型陀螺儀可以監(jiān)測(cè)載物平臺(tái)5傾斜的角度和速度并反饋給控制器，控制器通過直流電機(jī)和拉桿9控制各個(gè)旋轉(zhuǎn)噴頭8的在豎直平面的噴水方向，實(shí)現(xiàn)船載平臺(tái)5的自平衡；控制器通過調(diào)節(jié)噴水推進(jìn)器的工作功率，控制旋轉(zhuǎn)噴頭8的噴水速率和吸水速率，實(shí)現(xiàn)加速功能；本發(fā)明以操作人員踩踏作用力作為指令，通過動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)自保持、加速、剎車、前進(jìn)、倒退和轉(zhuǎn)彎功能，通過微型陀螺儀和動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)自平衡功能，操作簡(jiǎn)單、安全性強(qiáng)。采用噴水推進(jìn)裝置取代傳統(tǒng)螺旋槳，能保證使用者安全；采用雙環(huán)水管7和電磁閥10完成旋轉(zhuǎn)噴頭的水流控制，提高噴水推進(jìn)器動(dòng)力效應(yīng)?？刂破髂芨鶕?jù)壓力傳感器判斷平臺(tái)是否載人，進(jìn)而防止誤動(dòng)。

如圖1所示，在本實(shí)施例中，船體為上寬下窄的回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體的頂面為載物平臺(tái)5、底面水平、側(cè)面外輪廓為拋物線。采用回轉(zhuǎn)體和側(cè)面拋物線結(jié)構(gòu)，適應(yīng)多個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，平穩(wěn)性強(qiáng)。

在本實(shí)施例中，壓力傳感器3設(shè)在左腳踏板1和右腳踏板4上腳跟和腳掌位置對(duì)應(yīng)處。根據(jù)腳跟和腳掌的受力情況可以得出直接反應(yīng)出作用力的大小和方向。

如圖1所示，在本實(shí)施例中，載物平臺(tái)5上設(shè)有把手2，把手2與控制器連接，上提把手2時(shí)、水面平衡船停船。向上拉住把手2可實(shí)現(xiàn)停船，操作人員可拉住把手2并踩住踏腳孔，從水中爬上載物平臺(tái)5。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。