一种多足机器人水下防淤陷行走方法技术

本发明专利技术涉及一种多足机器人水下防淤陷行走方法，多足机器人包括底盘，上盖，六个机械足，油缸，油泵，柔性油囊，控制装置，计数装置、六个泥浆密度传感器。多足机器人在水下行走时，抓地齿插入水底土壤，通过六个泥浆密度传感器采集土壤密度信号，根据土壤密度调节多足机器人受到的浮力，从而改变足尖对水底土壤的压力，有效增强抓地能力，避免陷入淤泥。

A walking method for underwater protection of multi legged robot

The invention relates to an underwater anti-sedimentation walking method of a multi-legged robot. The multi-legged robot comprises a chassis, an upper cover, six mechanical feet, an oil cylinder, an oil pump, a flexible oil bag, a control device, a counting device and six mud density sensors. When a multi-legged robot walks underwater, its grip teeth are inserted into the soil. Six mud density sensors are used to collect the soil density signals, and the buoyancy of the robot is adjusted according to the soil density. Thus, the pressure of the toe on the bottom soil can be changed, and the grip ability can be enhanced effectively to avoid falling into the mud.

【技术实现步骤摘要】
一种多足机器人水下防淤陷行走方法
本专利技术涉及一种多足机器人水下防淤陷行走方法。
技术介绍
遥控水下机器人(ROV)可以在水中航行，操控方便，且技术已发展较为成熟，操控方便，是目前进行近海平台基座巡检的主要工具，但其效果往往不尽人意。相比于传统ROV，以多足爬行为主要运动模式的仿生机器蟹具备紧贴地面运动的能力，可以近距离多方位观察海底平台基座裂纹与腐蚀状态，巡检的准确性有很大提高，且仿生机器蟹机体形状扁平，不易受浪和流的影响。海底地形崎岖不平且环境复杂多变，存在着大量的淤泥、岩石，仿生机器蟹在运动过程中容易被陷入淤泥中，影响其巡检效果。人们迫切需要一种可以在崎岖的海底、滩涂、淤泥灵活稳定运动的特种机器人来完成近海平台基座的巡检。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种解决或部分解决上述问题的多足机器人水下防淤陷行走方法。为达到上述技术方案的效果，本专利技术的技术方案为：一种多足机器人水下防淤陷行走方法，包括：多足机器人包括底盘，上盖，六个机械足，油缸，油泵，柔性油囊，控制装置，计数装置、六个泥浆密度传感器；油缸、油泵、柔性油囊依次连通，且均放置在上盖的顶部的凹槽内；六个机械足具有相同结构，每个机械足的足尖部分设有抓地齿，每个抓地齿上设有泥浆密度传感器；泥浆密度传感器包括红外发射模块和硅光电池接收模块；油缸用于储存液压油；油泵用于将油缸内的液压油传送到柔性油囊中；柔性油囊用于调节多足机器人的受到的总浮力，具体方法为：通过改变柔性油囊内的液压油的量，可以改变多足机器人的受到的总浮力；多足机器人在水下行走时，抓地齿插入水底土壤，六个泥浆密度传感器采集土壤密度信号并同步传送给控制装置，控制装置将土壤密度信号处理后得到检测淤泥密度，处理过程为：控制装置将土壤密度信号翻译为淤泥密度，六个淤泥密度的编号分别为1～6，淤泥密度取值范围为(0,+∞),单位为g/cm3，定义四个取值区间，分别为(0,1]、(1,2]、(2,3]、(3,+∞)；则所用公式一进行计算稳定系数：公式一：其中，ω为稳定系数，取值是0～1之间的有理数；i为淤泥密度的编号，取值为[1,6]范围内的整数；p为淤泥密度；pi是编号为i的淤泥密度；p、pi取值范围为(0,+∞)；如果稳定系数小于0.5，则控制装置发送启动信号给计数装置，且每隔一个摆动周期发送一次启动信号给控制装置，启动信号包括控制装置实时翻译出的六个淤泥密度，如果启动信号中有不少于四个淤泥密度的取值处于同一个取值区间，则将不少于四个淤泥密度的取值处于的取值区间定义为检测区间，如果连续两个检测区间相同，则将相同的区间作为检测淤泥密度发送给给控制装置；当检测淤泥密度为(1,2]，则多足机器人处于极易淤陷状态；控制装置驱动油泵工作，将油缸内的液压油全部传送到柔性油囊中；当检测淤泥密度为(2,3]，则多足机器人处于容易淤陷状态；控制装置驱动油泵工作，将油缸内的液压油的三分之二传送到柔性油囊中；当检测淤泥密度为(3,+∞)时，则多足机器人处于不易淤陷状态；控制装置驱动油泵工作，将油缸内的液压油的三分之一传送到柔性油囊中；当检测淤泥密度为(0,1]时，则可认为水底为硬质土壤，抓地齿不易穿透；控制装置驱动油泵工作，将油缸内的液压油的三分之一传送到柔性油囊中。本专利技术的有益成果为：本专利技术提供了一种多足机器人水下防淤陷行走方法，多足机器人包括底盘，上盖，六个机械足，油缸，油泵，柔性油囊，控制装置，计数装置、六个泥浆密度传感器。多足机器人在水下行走时，抓地齿插入水底土壤，通过六个泥浆密度传感器采集土壤密度信号，根据土壤密度调节多足机器人受到的浮力，从而改变足尖对水底土壤的压力，有效增强抓地能力，避免陷入淤泥。附图说明图1为实施例1中多足机器人的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本专利技术的保护范围之内。具体方法如下：实施例1：本实施例举例说明了多足机器人的具体结构，如图1：多足机器人包括底盘1，上盖2，六个机械足，油缸3，油泵4，柔性油囊5，控制装置，计数装置、六个泥浆密度传感器；上盖2放置在底盘1的上面，底盘1与上盖2之间形成密封舱；控制装置，计数装置均放置在密封舱内；上盖2的顶部设有凹槽；油缸3、油泵4、柔性油囊5依次连通，且均放置在上盖2的顶部的凹槽内；油缸3和油泵4靠前布置，以保持机体重心平衡；六个机械足分为左侧机械足和右侧机械足，分别位于机器人主体的左右两侧，且沿机器人主体的中轴线对称；左侧机械足包括左侧第一机械足6、左侧第二机械足7、左侧第三机械足8，右侧机械足包括右侧第一机械足9、右侧第二机械足10、右侧第三机械足11；六个机械足具有相同的结构，机械足包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机，第一支架、第二支架、连接架，足尖，活塞管，活塞推杆；其中第一支架安装在底盘两侧的平面上，第一驱动电机安装在第一支架上，其输出轴串联连接架上一侧的轴孔，连接架另一侧的轴孔串联第二驱动电机的输出轴，第二驱动电机上与第二支架固定，活塞推杆铰接在第二支架上的小轴孔上，第二支架上的大轴孔与第三驱动电机的输出轴串联，第三驱动电机上固定足尖，活塞管铰接在足尖上，活塞推杆插入活塞管；足尖结构的末端固定有抓地齿，泥浆密度传感器包括红外发射模块和硅光电池接收模块两部分，分别固定在抓地齿末梢处距离较近的两个点，活塞管的喷口指向两点正中间。实施例2：本实施例举例说明了多足机器人的工作方式，如下:多足机器人包括底盘，上盖，六个机械足，油缸，油泵，柔性油囊，控制装置，计数装置、六个泥浆密度传感器；油缸、油泵、柔性油囊依次连通，且均放置在上盖的顶部的凹槽内；六个机械足具有相同结构，每个机械足的足尖部分设有抓地齿，每个抓地齿上设有泥浆密度传感器；泥浆密度传感器包括红外发射模块和硅光电池接收模块；油缸用于储存液压油；油泵用于将油缸内的液压油传送到柔性油囊中；柔性油囊用于调节多足机器人的受到的总浮力，具体方法为：通过改变柔性油囊内的液压油的量，可以改变多足机器人的受到的总浮力；多足机器人在水下行走时，抓地齿插入水底土壤，六个泥浆密度传感器采集土壤密度信号并同步传送给控制装置，控制装置将土壤密度信号处理后得到检测淤泥密度，处理过程为：控制装置将土壤密度信号翻译为淤泥密度，六个淤泥密度的编号分别为1～6，淤泥密度取值范围为(0,+∞),单位为g/cm3，定义四个取值区间，分别为(0,1]、(1,2]、(2,3]、(3,+∞)；则所用公式一进行计算稳定系数：公式一：其中，ω为稳定系数，取值是0～1之间的有理数；i为淤泥密度的编号，取值为[1,6]范围内的整数；p为淤泥密度；pi是编号为i的淤泥密度；p、pi取值范围为(0,+∞)；如果稳定系数小于0.5，则控制装置发送启动信号给计数装置，且每隔一个摆动周期发送一次启动信号给控制装置，启动信号包括控制装置实时翻译出的六个淤泥密度，如果启动信号中有不少于四个淤泥密度的取值处于同一个取值区间，则将不少于四个淤泥密度的取值处于的取值区间定义为检测区间，如果连续两个检测区间相同，则将相同的区间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多足机器人水下防淤陷行走方法，其特征在于，包括：所述多足机器人包括底盘，上盖，六个机械足，油缸，油泵，柔性油囊，控制装置，计数装置、六个泥浆密度传感器；所述油缸、所述油泵、所述柔性油囊依次连通，且均放置在所述上盖的顶部的凹槽内；六个所述机械足具有相同结构，每个所述机械足的足尖部分设有抓地齿，每个所述抓地齿上设有所述泥浆密度传感器；所述油缸用于储存液压油；所述油泵用于将所述油缸内的液压油传送到所述柔性油囊中；所述柔性油囊用于调节所述多足机器人受到的总浮力，具体方法为：通过改变所述柔性油囊内的液压油的量，可以改变所述多足机器人受到的总浮力。

【技术特征摘要】
1.一种多足机器人水下防淤陷行走方法，其特征在于，包括：所述多足机器人包括底盘，上盖，六个机械足，油缸，油泵，柔性油囊，控制装置，计数装置、六个泥浆密度传感器；所述油缸、所述油泵、所述柔性油囊依次连通，且均放置在所述上盖的顶部的凹槽内；六个所述机械足具有相同结构，每个所述机械足的足尖部分设有抓地齿，每个所述抓地齿上设有所述泥浆密度传感器；所述油缸用于储存液压油；所述油泵用于将所述油缸内的液压油传送到所述柔性油囊中；所述柔性油囊用于调节所述多足机器人受到的总浮力，具体方法为：通过改变所述柔性油囊内的液压油的量，可以改变所述多足机器人受到的总浮力。2.根据权利要求1所述的一种多足机器人水下防淤陷行走方法，其特征在于，包括：所述多足机器人在水下行走时，所述抓地齿插入水底土壤，六个所述泥浆密度传感器采集土壤密度信号并同步传送给所述控制装置，所述控制装置将所述土壤密度信号处理后得到检测淤泥密度，处理过程为：所述控制装置将所述土壤密度信号翻译为淤泥密度，六个所述淤泥密度的编号分别为1～6，所述淤泥密度取值范围为(0,+∞),单位为g/cm3，定义四个取值区间，分别为(0,1]、(1,2]、(2,3]、(3,+∞)；则所用公式一进行计算稳定系数：公式一：其中，ω为所述稳定系数，取值是0～1之间的有理数；i为所述淤泥密度的编号，取值为...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦洪德，刘传奇，朱仲本，王刚，邢森林，余相，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23