一种基于运动传感系统的船用操纵装置的制作方法

本实用新型涉及一种船用操纵装置，具体是一种基于运动传感系统的船用操纵装置。

背景技术：

船舶上配备的操纵控制器，是一种利用不同的档位来实现对发动机油门控制的人机操作设备。目前市面上的操纵器主要以电位器旋转作为不同档位的角度传感器，这种操纵器的缺点主要有：一、采用比例传动机械结构，体积大，无法小型化；二、对装配精度要求高；三、在使用过程中存在机械磨损，从而导致电位器旋转精度和使用寿命降低；三、安装形式单一，防水性不好，防水等级一般为IP22，需要进行复杂的防水结构设计，防水成本偏高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种基于运动传感系统的船用操纵装置，该操纵装置采用模块化设计，结构简单、成本低、体积小，装配简便，使用寿命长，防水性好。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于运动传感系统的船用操纵装置，包括操纵手柄、底座、第一整合性六轴运动处理组件MPU6050和运动传感处理模块，所述的操纵手柄可转动地安装在所述的底座上，所述的底座固定在船体上，所述的第一整合性六轴运动处理组件MPU6050安装在所述的操纵手柄上，所述的运动传感处理模块安装在所述的底座上，所述的运动传感处理模块包括第二整合性六轴运动处理组件MPU6050、电源电路和微控制器，所述的电源电路用于向所述的第一整合性六轴运动处理组件MPU6050和所述的第二整合性六轴运动处理组件MPU6050及所述的微控制器供电，所述的第一整合性六轴运动处理组件MPU6050和所述的第二整合性六轴运动处理组件MPU6050分别与所述的微控制器通信连接，所述的第一整合性六轴运动处理组件MPU6050用于实时检测所述的操纵手柄相对于地球的旋转角度并将检测的角度信息实时传输至所述的微控制器，所述的第二整合性六轴运动处理组件MPU6050用于实时检测所述的船体相对于地球的旋转角度并将检测的角度信息实时传输至所述的微控制器，所述的微控制器用于根据所述的第一整合性六轴运动处理组件MPU6050和所述的第二整合性六轴运动处理组件MPU6050传输的角度信息实时调整船用发动机的油门档位。

所述的第一整合性六轴运动处理组件MPU6050和所述的第二整合性六轴运动处理组件MPU6050均包括三轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS加速度计、可扩展的数字运动处理器DMP、IIC通信接口和Vlogic 引脚。

所述的三轴MEMS陀螺仪和所述的三轴MEMS加速度计均集成有三个16位的ADC，作用是将角度和加速度模拟量转化为数字量。

所述的微控制器为STM32F103C8T6单片机。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型公开的基于运动传感系统的船用操纵装置分别通过第一整合性六轴运动处理组件MPU6050和第二整合性六轴运动处理组件MPU6050向微控制器实时传输操纵手柄和船体相对于地球的旋转角度信息，从而便于微控制器实时调整船用发动机的油门档位。该操纵装置采用模块化设计，结构简单、成本低，省去传统的比例传动机械结构，有利于空间节约，实现操纵装置的小型化；并且，第一整合性六轴运动处理组件MPU6050和第二合性六轴运动处理组件MPU6050只需分别安装在操纵手柄和底座上即可，无特殊位置要求，装配简便，结构可靠；此外，相比于传统电位器的机械磨损导致的较低的使用寿命，该操纵装置的使用寿命大幅提高，同时其防水等级高达IP65。

附图说明

图1为实施例中基于运动传感系统的船用操纵装置的外观示意图；

图2为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例的基于运动传感系统的船用操纵装置，如图1和图2所示，包括操纵手柄1、底座2、第一整合性六轴运动处理组件MPU6050 3和运动传感处理模块4，操纵手柄1可转动地安装在底座2上，底座2固定在船体上，第一整合性六轴运动处理组件MPU6050 3安装在操纵手柄1上，运动传感处理模块4安装在底座2上，运动传感处理模块4包括第二整合性六轴运动处理组件MPU6050 5、电源电路6和微控制器7，电源电路6用于向第一整合性六轴运动处理组件MPU6050 3和第二整合性六轴运动处理组件MPU6050 5及微控制器7供电，供电支持2.5V±5%、3.0V±5%、3.3V±5%，第一整合性六轴运动处理组件MPU6050 3和第二整合性六轴运动处理组件MPU6050 5分别与微控制器7通信连接，第一整合性六轴运动处理组件MPU6050 3用于实时检测操纵手柄1相对于地球的旋转角度并将检测的角度信息实时传输至微控制器7，第二整合性六轴运动处理组件MPU6050 5用于实时检测船体相对于地球的旋转角度并将检测的角度信息实时传输至微控制器7，微控制器7采用STM32F103C8T6单片机，微控制器7用于根据第一整合性六轴运动处理组件MPU6050 3和第二整合性六轴运动处理组件MPU6050 5传输的角度信息实时调整船用发动机的油门档位。

本实施例中，第一整合性六轴运动处理组件MPU6050 3和第二整合性六轴运动处理组件MPU6050 5均包括三轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS加速度计、可扩展的数字运动处理器DMP、IIC通信接口和Vlogic 引脚。其中，三轴MEMS陀螺仪支持±250°/sec(dps)、±500°/sec(dps)、±1000°/sec(dps)、±2000°/sec(dps)，三轴MEMS加速度计支持±2g、±4g、±8g、±16g，三轴MEMS陀螺仪和三轴MEMS加速度计均集成有三个16位的ADC。

上述操纵装置采用模块化设计，结构简单、成本低，省去传统的比例传动机械结构，有利于空间节约，实现操纵装置的小型化；并且，第一整合性六轴运动处理组件MPU6050 3和第二合性六轴运动处理组件MPU6050 5只需分别安装在操纵手柄1和底座2上即可，无特殊位置要求，装配简便，结构可靠；此外，相比于传统电位器的机械磨损导致的较低的使用寿命，该操纵装置的使用寿命大幅提高，同时其防水等级高达IP65。