CN113060250B - 一种六自由度海上波浪补偿多用途艇及其波浪补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六自由度海上波浪补偿多用途艇及其波浪补偿方法，波浪补偿多用途艇包括航行艇体、甲板和六自由度电动波浪补偿系统，甲板为需要进行波浪补偿的整体；六自由度电动波浪补偿系统为航行艇体和甲板的连接部分，由电动缸和其他电动波浪补偿所必须的组件或辅助配件构成。通过测量船体的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的运动姿态值，根据波浪补偿值的反解算法计算出横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的补偿值，控制各伺服电动缸动作，实现上甲板的六自由度补偿；本发明能够对甲板整体进行波浪补偿，减小波浪对艇体的影响，通过分层式的波浪补偿平台结构对六个自由度分组进行控制，为波浪补偿结构提供了更多的工作空间。

Description

一种六自由度海上波浪补偿多用途艇及其波浪补偿方法

技术领域

本发明涉及船舶设计制造领域，尤其涉及一种六自由度海上波浪补偿多用途艇及其波浪补偿方法。

背景技术

面向海上休闲娱乐游艇应用广泛的多为中小型船舶，而中小型船舶受海浪的影响相比中大型乃至大型船舶要更为明显，极易造成随乘人员的晕眩以及行动的不便。随着波浪补偿技术的发展，船用并联式稳定平台成为了应对波浪对船载人员及设备影响的主要解决方式，液压式并联平台具有刚度大、结构稳定、承载能力强、精度高、运动惯性小等优点，目前主要针对中大型乃至大型船舶船载设备的运用，如波浪补偿栈桥、波浪补偿吊机等。但中小型船舶可用空间有限，液压式并联平台则具有结构复杂、精度低、响应慢、稳定性不高等局限性，不再适用于商用多用途游艇上。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种六自由度海上波浪补偿多用途艇，本发明的另一目的是提供一种六自由度海上波浪补偿多用途艇的波浪补偿方法。

技术方案：本发明所述的一种六自由度海上波浪补偿多用途艇，包括航行艇体、甲板和六自由度电动波浪补偿系统，所述航行艇体为进行水面航行部分，具备基本小型船艇的基本属性，包括能源动力系统、推进转向设备、控制驾驶舱室及设备和其他小型船艇所必需的设备；所述甲板为需要进行波浪补偿的整体；所述六自由度电动波浪补偿系统为航行艇体和甲板的连接部分，由电动缸和其他电动波浪补偿所必须的组件或辅助配件构成；

所述六自由度电动波浪补偿系统包括下平台、波浪补偿平台一、波浪补偿平台二和上甲板，其中各波浪补偿平台面皆关于艇的纵向中心轴对称。六自由度电动波浪补偿系统电动缸的布置形式包括竖直缸、水平缸、斜缸和辅助承载缸，其中竖直缸补偿横摇、纵摇和升沉，水平缸补偿横荡和纵荡，斜缸补偿艏摇，辅助承载缸起辅助承载作用。

各电动缸的联接形式如下：竖直缸下端竖直固定于下平台，上端固定于波浪补偿平台一；水平缸下端水平固定于波浪补偿平台二，上端通过滑轨与上甲板的下平面联接；斜缸下端固定于下平台，上端通过滑轨与波浪补偿平台二的下平面联接；辅助承载缸的上下端分别竖直固定在下平台和上甲板的下平面。

每个执行件上都安装有线位移传感器，用来测量执行件的伸缩运动的位移量，两个斜缸的下端联接处安装角度传感器，用来测量斜缸的角度变化，在下平台的重心位置安装有姿态传感器，姿态传感器通过信号线联接运动控制器，姿态传感器用于检测航行艇体的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇值，并将检测值输入运动控制器中，波浪补偿平台一安装有xy轴转动角度传感器，波浪补偿平台二安装有z轴转动角度传感器，上甲板安装有xy轴移动位移传感器，皆作为控制系统闭环控制信号的检测输入。

优选的，所述竖直缸的数量为3个，包括第一竖直缸、第二竖直缸和第三竖直缸，三根竖直缸沿圆周两两夹角120°布置，且第一竖直缸布置位置位于航向艇体的中心轴线上，三根竖直缸与下平台固定联接，与波浪补偿平台一通过虎克铰联接；所述斜缸的数量为2个，包括第一斜缸和第二斜缸，三根斜缸与下平台面夹角呈45°，两根斜缸在下平台面的布置位置与下平台面的圆心呈对称分布，且与下平台通过销轴联接，两根斜缸上端为球铰，球铰与波浪补偿平台二通过滑轨联接，滑轨布置位置位于航行艇体的中心轴线上；波浪补偿平台一、波浪补偿平台二的中心均开有通孔，其中，波浪补偿平台一的通孔外围有凹槽，凹槽内装有轴承，波浪补偿平台二安装进该凹槽内，并能够沿圆周转动；所述水平缸的数量为4个，包括第一水平缸、第二水平缸、第三水平缸和第四水平缸，四根水平缸沿圆周分布，相互夹角呈90度沿水平布置，且各水平缸的伸缩缸皆指向圆心，伸缩缸的末端设置有滑轨座，与上甲板下平面设置的滑轨分别连接；所述辅助承载缸的数量为1个，其下端为球铰，联接于下平台的圆心位置，上端也为球铰，通过波浪补偿平台一和波浪补偿平台二的通孔与上甲板的下平面进行联接。

进一步的，所述六自由度电动波浪补偿系统执行件电动缸外部包裹有不影响电动缸运动的柔性防水罩。

所述航行艇体和甲板之间留有足够空隙供六自由度电动波浪补偿系统工作，，采用柔性防水材料填补该空隙，使其与航行艇体、甲板联接。

进一步的，所述航行艇体和甲板为保证六自由度电动波浪补偿系统与航行艇体上平面和甲板下平面联接区域的结构强度，需要在执行件与航行艇体、甲板联接安装的局部区域进行加强结构设计，具体可以利用局部加厚配合加强筋的方式或者其他结构加强方式进行结构加强。

进一步的，所述航行艇体的上平面和六自由度电动波浪补偿系统的下平台面之间具有一定的倾斜角度，倾斜角度方向可采取前高后低、中间高两边低等形式，目的在于将进入船体内的海水收集到某一侧，方便排出或采取抽取装置抽出。

进一步的，所述航行艇体在艇身外围吃水线附近设有防侧翻翼，以减弱或抵消六自由度电动波浪补偿系统进行补偿动作时，电动缸对于航行艇体的作用力，防止航行艇体倾覆，其中所述防侧翻翼可根据具体船舶稳定性计算，选择采取连续式布置或者分段式布置在艇身外围。所述防侧翻翼与水平面的夹角可根据艇身具体位置采取不同的角度，原则上不应增大航行艇体的水中运动阻力。

进一步的，所述休闲多用途艇可根据具体情况在船中心加装减摇陀螺，配合六自由度电动波浪补偿系统的工作。

进一步的，所述能源动力系统可根据具体设计选择采取大功率单动力或者小功率多动力。大功率单动力系统为航行、艇上所有设备、六自由度电动波浪补偿系统以及甲板上所有设备统一进行供电；小功率多动力系统则可将航行、艇上所有设备、六自由度电动波浪补偿系统以及甲板上所有设备进行分组供电。

此外，所述多用途艇设计遵循一体化设计，同时甲板也可根据实际具体需要进行更换，以实现甲板上的载体多样化，从而满足该多用途艇实际不同的功能需求。

一种基于所述六自由度海上波浪补偿多用途艇的波浪补偿方法，通过姿态传感器测量船体的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的运动姿态值，并实时传输给运动控制器，运动控制器根据波浪补偿值的反解算法计算出横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的补偿值，根据补偿值控制各伺服电动缸动作，实现上甲板的六自由度补偿，具体内容如下：

通过姿态传感器测量船体的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的运动姿态值a1、a2、a3、a4、a5、a6，并实时传输给运动控制器；

当a2＝a3＝a4＝a5＝a6＝0，且a1≠0，有横摇运动时，控制器控制竖直缸主要动作，其他缸不动作；当a1＝a3＝a4＝a5＝a6＝0，且a2≠0，有纵摇运动时，控制竖直缸主要动作，斜缸辅助动作；当a1＝a2＝a4＝a5＝a6＝0，且a3≠0，有升沉运动时，控制器控制竖直缸主要动作，斜缸和辅助承载缸辅助动作；当a1＝a2＝a3＝a5＝a6＝0，且a4≠0，有横荡动作时，控制器控制水平缸中垂直于船体轴线布置的主要动作，辅助承载缸辅助动作；当a1＝a2＝a3＝a4＝a6＝0，且a5≠0，有纵荡动作时，控制器控制水平缸中沿船体轴线布置的主要动作，辅助承载缸辅助动作；当a1＝a2＝a3＝a4＝a5＝0，且a6≠0，有艏摇运动时，控制器控制斜缸主要动作，其他缸不动作。

进一步的，向左横荡时，位于左侧的水平缸伸长姿态传感器测量的向左横荡值，位于右侧的水平缸缩短姿态传感器测量的向左横荡值；向右横荡时，位于左侧的水平缸缩短姿态传感器测量的向左横荡值，位于右侧的水平缸伸长姿态传感器测量的向左横荡值；向前纵荡时，位于前端的水平缸伸长姿态传感器测量的向前纵荡值，位于后端的水平缸缩短姿态传感器测量的向前纵荡值；向后纵荡时，位于前端水平缸缩短姿态传感器测量的向后纵荡值，位于后端的水平缸伸长姿态传感器测量的向后纵荡值。

进一步的，针对艏摇运动，包括如下内容：

假设初始斜缸长L0，与下平台面夹角α，工作斜缸长L1，与下平台面夹角β，且艏摇角为θ，艏摇转动中心距离初始斜缸上端滑轨座的距离为S，斜缸上端滑轨座距离下平台面的垂直距离为h；

无横摇无纵摇无升沉时，L1＝(Stanθtanα+h)/tanαcosβ，L0＝h/sinα，斜缸伸缩量L＝L1-L0；

有横摇无纵摇无升沉时，假设横摇角为

L0＝h/sinα，斜缸伸缩量L＝L1-L0；

有纵摇无横摇无升沉时，假设纵摇角为γ，L1＝(Stanθtanα+Stanγ+h)/tanαcosβ，L0＝(h+Stanγ)/sinα，斜缸伸缩量L＝L1-L0；

有升沉无横摇无纵摇时，假设升沉高度为h1，L1＝(Stanθtanα+h+h1)/tanαcosβ，L0＝(h+h1)/sinα，斜缸伸缩量L＝L1-L0。

本发明的有益效果在于：1、采用六自由度的波浪补偿系统对甲板整体进行波浪补偿，减小波浪对于该类休闲艇的影响，提高了随乘人员的舒适性；2、防侧翻翼的设置减小甚至抵消六自由度电动波浪补偿系统对于艇本身的影响，避免了航行艇体由于波浪补偿动作产生的作用力而发生倾覆，提高了艇的稳定性；3、控制驾驶舱室和甲板多样化功能区域的分离式设计以及提供大功率单动力系统和小功率多动力系统的选择，实现了甲板的可置换性，从而体现该多用途艇的功能多样性；4、航行艇体上平面的倾斜设计和排水结构或抽水装置的设置，避免了海水进入艇内后发生积攒，同时，电动缸外部包裹的柔性防水罩，皆提高了六自由度电动波浪补偿系统的可靠性；5、采用电动式分层并联平台结构对六个自由度分组进行控制，能够简化控制系统的控制模型，并且易于控制；同时，相比于传统的液压式并联平台，电动式并联平台结构紧凑、响应快速、稳定性可靠，更适用于小型化的多用途艇使用，为小型化的多用途艇的波浪补偿结构提供了更多的工作空间，提高各自由度可补偿的极限值。此外，六自由度电动波浪补偿系统在未开启补偿功能时，还可以作为甲板的手动姿态调节装置。

附图说明

图1为本发明实施例的整体前轴侧示意图；

图2为本发明实施例的整体后轴侧示意图；

图3为本发明实施例的波浪补偿系统正视示意图；

图4为本发明实施例的波浪补偿系统轴侧示意图；

图5(a)为本发明实施例的波浪补偿系统右视示意图，图5(b)为图5(a)中波浪补偿系统的局部放大图；

图6(a)为本发明实施例的波浪补偿下平台后轴侧示意图，图6(b)为图6(a)的俯视示意图；

图7为本发明实施例的波浪补偿平台一后轴侧示意图；

图8(a)为本发明实施例的波浪补偿平台二后轴侧示意图，图8(b)为图8(a)的俯视示意图；

图9为本发明实施例的波浪补偿上甲板后轴侧示意图；

图10为本发明实施例的波浪补偿方法的控制原理图。

附图标记说明：

1：航行艇体；1-1：转向设备；1-2：推进设备；1-3：防侧翻翼；1-4：设备舱室；1-5：航行艇体上平面；2：波浪补偿系统；2-1：前斜缸；2-2：后斜缸；2-3：竖直缸一；2-4：竖直缸二；2-5：竖直缸三；2-6：辅助承载缸；2-7：前水平缸；2-8：左水平缸；2-9：后水平缸；2-10：右水平缸；2-11：波浪补偿平台一；2-12：波浪补偿平台二；2-13：斜缸滑轨；3：上甲板；3-1：水平缸滑轨。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

如图1-图3所示，一种小型化的六自由度海上波浪补偿多用途艇，下方是在水中航行的航行艇体1，其上包含转向设备1-1、推进设备1-2、防侧翻翼1-3以及设备舱室1-4，并且航行艇体上平面1-5在伺服电动缸的安装位置有局部结构加强和平面化处理，以确保波浪补偿下平台有足够的强度且与海平面平行；航行艇体上平面1-5的前高后低的倾斜化设计，方便可能进入艇内的海水进行收集处理；防侧翻翼1-3设置在航行艇体1外围吃水线附近，角度呈水平。可根据实际设计计算，改变相应的角度，前提是不应增大航行艇体1在水中航行的阻力；实施例中，动力系统采用双动力系统，将航行艇体1和六自由度电动波浪补偿系统的供能分开。

如图3-图9所示，中间部分为六自由度电动波浪补偿系统2，包括下平台、波浪补偿平台一2-11、波浪补偿平台二2-12和上甲板。波浪补偿系统的执行件伺服电动缸具体可分为四类：竖直缸、斜缸、水平缸和辅助承载缸。其中第一竖直缸2-3、第二竖直缸2-4、第三竖直缸2-5沿圆周两两夹角120°布置，且第一竖直缸2-3布置位置位于航向艇体的中心轴线上，三根竖直缸与下平台固定联接，与波浪补偿平台一通过虎克铰联接；第一斜缸2-1和第二斜缸2-2与下平台面夹角呈45°，两根斜缸在下平台面的布置位置与下平台面的圆心呈对称分布，且与下平台通过销轴联接，两根斜缸上端为球铰，球铰与波浪补偿平台二通过滑轨联接，滑轨布置位置位于航行艇体的中心轴线上，波浪补偿平台一中心有通孔，通孔外围有凹槽，凹槽内装有轴承，波浪补偿平台二安装进该凹槽内，并能够沿圆周转动；第一水平缸2-7、第二水平缸2-8、第三水平缸2-9、第四水平缸2-10沿圆周分布，相互夹角呈90度沿水平布置，且各水平缸的伸缩缸皆指向圆心，伸缩缸的末端设置有滑轨座，与上甲板下平面设置的滑轨分别连接，波浪补偿平台二中心也设置有通孔；辅助承载缸下端为球铰，联接于下平台的圆心位置，上端也为球铰，通过波浪补偿平台一和波浪补偿平台二的通孔与上甲板的下平面进行联接。

在每个伺服电动缸上都安装有线位移传感器，用来测量伺服电动缸的伸缩运动的位移量，两个斜缸的下端销轴联接处安装角度传感器，用来测量斜缸的角度变化，在下平台的重心位置安装有姿态传感器，姿态传感器通过信号线联接运动控制器，姿态传感器用于检测航行艇体的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇值，并将检测值输入运动控制器中，波浪补偿平台一安装有xy轴转动角度传感器，波浪补偿平台二安装有z轴转动角度传感器，上甲板安装有xy轴移动位移传感器，皆作为控制系统闭环控制信号的检测输入。

波浪补偿方法的具体内容如下：

(1)通过姿态传感器测量船体的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的运动姿态值a1、a2、a3、a4、a5、a6，并实时传输给运动控制器，运动控制器根据波浪补偿值的反解算法计算出横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的补偿值，根据补偿值控制各伺服电动缸动作，实现上甲板的六自由度补偿；

(2)当a2＝a3＝a4＝a5＝a6＝0，且a1≠0，有横摇运动时，控制器控制三根竖直缸主要动作，其他缸不动作；当a1＝a3＝a4＝a5＝a6＝0，且a2≠0，有纵摇运动时，控制三根竖直缸主要动作，两根斜缸辅助动作；当a1＝a2＝a4＝a5＝a6＝0，且a3≠0，有升沉运动时，控制器控制三根竖直缸主要动作，两根斜缸和一根辅助承载缸辅助动作；当a1＝a2＝a3＝a5＝a6＝0，且a4≠0，有横荡动作时，控制器控制四根水平缸中垂直于船体轴线布置的两根主要动作，辅助承载缸辅助动作；当a1＝a2＝a3＝a4＝a6＝0，且a5≠0，有纵荡动作时，控制器控制四根水平缸中沿船体轴线布置的两根主要动作，辅助承载缸辅助动作；当a1＝a2＝a3＝a4＝a5＝0，且a6≠0，有艏摇运动时，控制器控制两根斜缸主要动作，其他缸不动作。

各伺服电动缸的发生动作的伸缩值主要在于安装在下平台重心位置的姿态传感器测量航行艇体的姿态，并将测得的数据传输给运动控制器，运动控制器根据波浪补偿的反解算法，计算出横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡、艏摇的补偿值。

由于实施例中的波浪补偿结构采取分层式结构，故波浪补偿反解算法有部分差异，其差异体现在横纵荡和艏摇。

本发明针对横纵荡的补偿由波浪补偿平台二完成，横摇、纵摇、升沉和艏摇由波浪补偿平台一和两根斜缸完成，故横纵荡运动补偿独立于横纵摇、升沉和艏摇的运动补偿，即向左横荡时，第二水平缸2-8(左水平缸)伸长姿态传感器测量的向左横荡值，第四水平缸2-10(右水平缸)缩短姿态传感器测量的向左横荡值；向右横荡时，第二水平缸2-8(左水平缸)缩短姿态传感器测量的向左横荡值，第四水平缸2-10(右水平缸)伸长姿态传感器测量的向左横荡值；向前纵荡时，第一水平缸2-7(前水平缸)伸长姿态传感器测量的向前纵荡值，第三水平缸2-9(后水平缸)缩短姿态传感器测量的向前纵荡值；向后纵荡时，第一水平缸2-7(前水平缸)缩短姿态传感器测量的向后纵荡值，第三水平缸2-9(后水平缸)伸长姿态传感器测量的向后纵荡值。

艏摇时伺服电动缸的伸缩补偿值的计算和是否有横摇、纵摇和升沉运动有关。无横摇无纵摇无升沉时，假设初始斜缸长L0，与下平台面夹角α，工作斜缸长L1，与下平台面夹角β，且艏摇角为θ，艏摇转动中心距离初始斜缸上端滑轨座的距离为S，斜缸上端滑轨座距离下平台面的垂直距离为h，则此时L1＝(Stanθtanα+h)/tanαcosβ，L0＝h/sinα，斜缸伸缩量L＝L1-L0；有横摇无纵摇无升沉时，假设横摇角为

则此时

L0＝h/sinα，斜缸伸缩量L＝L1-L0；有纵摇无横摇无升沉时，假设纵摇角为γ，则此时L1＝(Stanθtanα+Stanγ+h)/tanαcosβ，L0＝(h+Stanγ)/sinα，斜缸伸缩量L＝L1-L0；有升沉无横摇无纵摇时，假设升沉高度为h1，则此时L1＝(Stanθtanα+h+h1)/tanαcosβ，L0＝(h+h1)/sinα，斜缸伸缩量L＝L1-L0。

Claims (9)

1.一种六自由度海上波浪补偿多用途艇，其特征在于：包括航行艇体、甲板和六自由度电动波浪补偿系统；

所述航行艇体为进行水面航行部分；所述甲板为需要进行波浪补偿的整体；所述六自由度电动波浪补偿系统为航行艇体和甲板的连接部分，包括执行件、下平台、波浪补偿平台一、波浪补偿平台二和上甲板，其中波浪补偿平台一和波浪补偿平台二皆关于艇的纵向中心轴对称；

所述执行件包括竖直缸、水平缸、斜缸和辅助承载缸，其中竖直缸补偿横摇、纵摇和升沉，水平缸补偿横荡和纵荡，斜缸补偿艏摇，辅助承载缸起辅助承载作用；所述竖直缸下端固定于下平台，上端固定于波浪补偿平台一；所述水平缸下端水平固定于波浪补偿平台二，上端通过滑轨与上甲板的下平面联接；所述斜缸下端固定于下平台，上端通过滑轨与波浪补偿平台二的下平面联接；所述辅助承载缸的上下端分别竖直固定在下平台和上甲板下平面；

每个执行件上都安装有线位移传感器，用来测量执行件的伸缩运动的位移量，两个斜缸的下端联接处安装角度传感器，用来测量斜缸的角度变化，在下平台的重心位置安装有姿态传感器，姿态传感器通过信号线联接运动控制器，姿态传感器用于检测航行艇体的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇值，并将检测值输入运动控制器中，波浪补偿平台一安装有xy轴转动角度传感器，波浪补偿平台二安装有z轴转动角度传感器，上甲板安装有xy轴移动位移传感器，皆作为控制系统闭环控制信号的检测输入；

所述竖直缸的数量为3个，包括第一竖直缸、第二竖直缸和第三竖直缸，三根竖直缸沿圆周两两夹角120°布置，且第一竖直缸布置位置位于航向艇体的中心轴线上，三根竖直缸与下平台固定联接，与波浪补偿平台一通过虎克铰联接；

所述斜缸的数量为2个，包括第一斜缸和第二斜缸，三根斜缸与下平台面夹角呈45°，两根斜缸在下平台面的布置位置与下平台面的圆心呈对称分布，且与下平台通过销轴联接，两根斜缸上端为球铰，球铰与波浪补偿平台二通过滑轨联接，滑轨布置位置位于航行艇体的中心轴线上；

波浪补偿平台一、波浪补偿平台二的中心均开有通孔，其中，波浪补偿平台一的通孔外围有凹槽，凹槽内装有轴承，波浪补偿平台二安装进该凹槽内，并能够沿圆周转动；

所述水平缸的数量为4个，包括第一水平缸、第二水平缸、第三水平缸和第四水平缸，四根水平缸沿圆周分布，相互夹角呈90度沿水平布置，且各水平缸的伸缩缸皆指向圆心，伸缩缸的末端设置有滑轨座，与上甲板下平面设置的滑轨分别连接；

所述辅助承载缸的数量为1个，其下端为球铰，联接于下平台的圆心位置，上端也为球铰，通过波浪补偿平台一和波浪补偿平台二的通孔与上甲板的下平面进行联接。

2.根据权利要求1所述的六自由度海上波浪补偿多用途艇，其特征在于：所述六自由度电动波浪补偿系统的执行件外部包裹有柔性防水罩。

3.根据权利要求1所述的六自由度海上波浪补偿多用途艇，其特征在于：所述航行艇体和甲板之间留有供六自由度电动波浪补偿系统工作的空隙，采用柔性防水材料填补该空隙，使其与航行艇体、甲板联接。

4.根据权利要求1所述的六自由度海上波浪补偿多用途艇，其特征在于：所述执行件为电动缸，在电动缸与航行艇体和甲板安装联接的局部区域进行结构加强。

5.根据权利要求1所述的六自由度海上波浪补偿多用途艇，其特征在于：所述航行艇体的上平面和六自由度电动波浪补偿系统的下平台面之间具有倾斜角度，所述倾斜角度采用前高后低或者中间高两边低的形式。

6.根据权利要求1所述的六自由度海上波浪补偿多用途艇，其特征在于：所述航行艇体在艇身外围吃水线附近设有防侧翻翼，所述防侧翻翼根据船舶稳定性计算，采用连续式布置或者分段式布置在艇身外围。

7.一种基于如权利要求1-6任一所述六自由度海上波浪补偿多用途艇的波浪补偿方法，其特征在于，通过姿态传感器测量船体的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的运动姿态值，并实时传输给运动控制器，运动控制器根据波浪补偿值的反解算法计算出横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的补偿值，根据补偿值控制各伺服电动缸动作，实现上甲板的六自由度补偿，具体包括如下内容：

通过姿态传感器测量船体的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇的运动姿态值a1、a2、a3、a4、a5、a6；

当a2=a3=a4=a5=a6=0，且a1≠0，有横摇运动时，运动控制器控制竖直缸动作，其他缸不动作；当a1=a3=a4=a5=a6=0，且a2≠0，有纵摇运动时，运动控制器控制竖直缸主要动作，两根斜缸辅助动作；当a1=a2=a4=a5=a6=0，且a3≠0，有升沉运动时，控制器控制竖直缸主要动作，斜缸和辅助承载缸辅助动作；当a1=a2=a3=a5=a6=0，且a4≠0，有横荡动作时，控制器控制垂直于船体轴线布置的水平缸主要动作，辅助承载缸辅助动作；当a1=a2=a3=a4=a6=0，且a5≠0，有纵荡动作时，控制器控制沿船体轴线布置的水平缸主要动作，辅助承载缸辅助动作；当a1=a2=a3=a4=a5=0，且a6≠0，有艏摇运动时，控制器控制斜缸主要动作，其他缸不动作。

8.根据权利要求7所述的波浪补偿方法，其特征在于，向左横荡时，位于左侧的水平缸伸长姿态传感器测量的向左横荡值，位于右侧的水平缸缩短姿态传感器测量的向左横荡值；向右横荡时，位于左侧的水平缸缩短姿态传感器测量的向左横荡值，位于右侧的水平缸伸长姿态传感器测量的向左横荡值；向前纵荡时，位于前端的水平缸伸长姿态传感器测量的向前纵荡值，位于后端的水平缸缩短姿态传感器测量的向前纵荡值；向后纵荡时，位于前端水平缸缩短姿态传感器测量的向后纵荡值，位于后端的水平缸伸长姿态传感器测量的向后纵荡值。

9.根据权利要求7所述的波浪补偿方法，其特征在于，针对艏摇运动，包括如下内容：

假设初始斜缸长L0，与下平台面夹角α，工作斜缸长L1，与下平台面夹角β，且艏摇角为θ，艏摇转动中心距离初始斜缸上端滑轨座的距离为S，斜缸上端滑轨座距离下平台面的垂直距离为h；

无横摇无纵摇无升沉时，L1=(Stanθtanα+h)/tanαcosβ，L0=h/sinα，斜缸伸缩量L=L1-L0；

有横摇无纵摇无升沉时，假设横摇角为φ，L1=(Stanθcosφtanα+h)/tanαcosβ，L0=h/sinα，斜缸伸缩量L=L1-L0；

有纵摇无横摇无升沉时，假设纵摇角为γ，L1=(Stanθtanα+Stanγ+h)/tanαcosβ，L0=(h+ Stanγ)/sinα，斜缸伸缩量L=L1-L0；

有升沉无横摇无纵摇时，假设升沉高度为h1，L1=(Stanθtanα+h+h1)/tanαcosβ，L0=(h+h1)/sinα，斜缸伸缩量L=L1-L0。

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