水面平衡船的制作方法

本發明屬于水面設備領域，具體涉及一種水面平衡船。

背景技術：

目前水面設備多為應用于環保、巡視和軍事執勤等場合的功能級產品，消費級產品較少。法國人扎帕塔發明水上飛行器將摩托艇抽取的水通過軟管運輸到噴水器上以高壓噴出，實現人機水上飛行，取得非常好的市場反響，但這種極限活動較為危險只適合追求刺激的挑戰者，操作性差難以普及。普通水面設備如電動沖浪板雖然操作性好，但是不能實現快速剎車、倒退等功能，而且不具備動力控制和自平衡雙重特性，站立是穩定性差。因此，需要設計一款既可實現自保持、加速、剎車、前進、倒退和轉彎功能，又能自動保持平衡的的水面消費級游玩產品。

技術實現要素：

本發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，通過動力裝置實現了實現自保持、加速、剎車、前進、倒退和轉彎功能，通過微型陀螺儀和動力裝置實現自平衡功能，操作簡單、安全性強。

本發明所采用的技術方案是：

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，載物平臺上設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，載物密封艙內設有控制器、微型陀螺儀、蓄電池和動力裝置，動力裝置包括噴水推進器、兩個環形水管、若干個旋轉噴頭、直流電機和拉桿，噴水推進器的進水端和出水端分別與兩個環形水管連通，所有旋轉噴頭均伸出載物密封艙且均勻排布形成圓圈，旋轉噴頭出口指向圓圈徑向外側，每個旋轉噴頭都通過電磁閥分別與兩個環形水管連通，每個旋轉噴頭都通過拉桿與直流電機連接，直流電機通過拉桿帶動旋轉噴頭在豎直面上旋轉，控制器分別與壓力傳感器、微型陀螺儀、噴水推進器和直流電機連接，蓄電池為船體上所有用電設備供電。

進一步地，船體為上寬下窄的回轉體，回轉體的頂面為載物平臺、底面水平、側面外輪廓為拋物線。

進一步地，壓力傳感器設在左腳踏板和右腳踏板上腳跟和腳掌位置對應處。

進一步地，載物平臺上設有把手，把手與控制器連接，上提把手時、水面平衡船停船。

本發明的有益效果是：

1.操作人員站在左腳踏板和右腳踏板上時，壓力傳感器可以感知操作人員的作用力大小及方向并實時上傳給控制器，控制器根據壓力傳感器的監測數據判斷是否空載(根據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)，并根據水手的動作向動力裝置下達水上漂移指令(作用力的方向為前進的方向，作用力增大為加速、減小為減速，作用力方向改變為轉向，作用力方向反轉為倒退)；控制器通過電磁閥控制各個旋轉噴頭的工作投入狀態(控制部分旋轉噴頭噴水、部分旋轉噴頭吸水、剩余旋轉噴頭水流量為零)，實現剎車、前進、倒退和轉彎功能；微型陀螺儀可以監測載物平臺傾斜的角度和速度并反饋給控制器，控制器通過直流電機和拉桿控制各個旋轉噴頭的在豎直平面的噴水方向，實現船載平臺的自平衡；控制器通過調節噴水推進器的工作功率，控制旋轉噴頭的噴水速率和吸水速率，實現加速功能；本發明以操作人員踩踏作用力作為指令，通過動力裝置實現了實現自保持、加速、剎車、前進、倒退和轉彎功能，通過微型陀螺儀和動力裝置實現自平衡功能，操作簡單、安全性強。采用噴水推進裝置取代傳統螺旋槳，能保證使用者安全；采用雙環水管和電磁閥完成旋轉噴頭的水流控制，提高噴水推進器動力效應。控制器能根據壓力傳感器判斷平臺是否載人，進而防止誤動。

2.采用回轉體和側面拋物線結構，適應多個方向的運動，平穩性強。

3.根據腳跟和腳掌的受力情況可以得出直接反應出作用力的大小和方向。

4.向上拉住把手可實現停船，操作人員可拉住把手并踩住踏腳孔，從水中爬上載物平臺。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構示意圖(不包含直流電機和拉桿)。

圖2是本發明實施例中直流電機、拉桿和旋轉噴頭的俯視圖。

圖3是本發明實施例中噴水推進器、兩個環形水管、電磁閥和旋轉噴頭的連接示意圖(由于每一個旋轉噴頭的連接關系均相同，故本圖以一個旋轉噴頭為例)。

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；6-載物密封艙；7-環形水管；8-旋轉噴頭；9-拉桿；10-電磁閥。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

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5，載物平臺5上設有左腳踏板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內設有控制器、微型陀螺儀、蓄電池和動力裝置，動力裝置包括噴水推進器、兩個環形水管7、若干個旋轉噴頭8(空心的鋼管)、直流電機和拉桿9，噴水推進器的進水端和出水端分別與兩個環形水管7連通，所有旋轉噴頭8均伸出載物密封艙6且均勻排布形成圓圈，旋轉噴頭8出口指向圓圈徑向外側，每個旋轉噴頭8都通過電磁閥10分別與兩個環形水管7連通，每個旋轉噴頭8都通過拉桿9與直流電機連接，直流電機通過拉桿9帶動旋轉噴頭8在豎直面上旋轉，控制器(通過通訊接口)分別與壓力傳感器3、微型陀螺儀、噴水推進器和直流電機連接，蓄電池為船體上所有用電設備供電。

操作人員站在左腳踏板1和右腳踏板4上時，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時上傳給控制器，控制器根據壓力傳感器的監測數據判斷是否空載(根據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)，并根據水手的動作向動力裝置下達水上漂移指令(作用力的方向為前進的方向，作用力增大為加速、減小為減速，作用力方向改變為轉向，作用力方向反轉為倒退)；控制器通過電磁閥10控制各個旋轉噴頭8的工作投入狀態(控制部分旋轉噴頭噴水、部分旋轉噴頭吸水、剩余旋轉噴頭水流量為零)，實現剎車、前進、倒退和轉彎功能；微型陀螺儀可以監測載物平臺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和拉桿9控制各個旋轉噴頭8的在豎直平面的噴水方向，實現船載平臺5的自平衡；控制器通過調節噴水推進器的工作功率，控制旋轉噴頭8的噴水速率和吸水速率，實現加速功能；本發明以操作人員踩踏作用力作為指令，通過動力裝置實現了實現自保持、加速、剎車、前進、倒退和轉彎功能，通過微型陀螺儀和動力裝置實現自平衡功能，操作簡單、安全性強。采用噴水推進裝置取代傳統螺旋槳，能保證使用者安全；采用雙環水管7和電磁閥10完成旋轉噴頭的水流控制，提高噴水推進器動力效應。控制器能根據壓力傳感器判斷平臺是否載人，進而防止誤動。

如圖1所示，在本實施例中，船體為上寬下窄的回轉體，回轉體的頂面為載物平臺5、底面水平、側面外輪廓為拋物線。采用回轉體和側面拋物線結構，適應多個方向的運動，平穩性強。

在本實施例中，壓力傳感器3設在左腳踏板1和右腳踏板4上腳跟和腳掌位置對應處。根據腳跟和腳掌的受力情況可以得出直接反應出作用力的大小和方向。

如圖1所示，在本實施例中，載物平臺5上設有把手2，把手2與控制器連接，上提把手2時、水面平衡船停船。向上拉住把手2可實現停船，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5。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。