自主式水下机器人远程无线遥控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种自主式水下机器人远程无线遥控装置，包括：控制处理电路；操控杆连接操控杆解码电路，用于水下机器人的航向控制和速度控制；旋钮连接旋钮解码电路，用于水下机器人的直线运动过程中的速度控制和水平航向控制；按键连接按键输入电路，用于显示屏显示功能选择切换；无线通信模块连接天线和第二串口输入/输出电路，接收和传输无线电波信号，接收水下机器人的状态信息和传输遥控控制指令。本实用新型专利技术通过无线通信模块可以与水下机器人进行信息交互，同时将信息实时显示在显示屏上，用户可以实时了解到水下机器人的状态信息，同时采用霍尔型球形操控杆设计，便于用户握持操作，具有操控灵敏，中间零点范围大，保证了遥控命令准确性。

Remote Wireless Remote Control Device for Autonomous Underwater Vehicle

The utility model relates to a remote wireless remote control device for an autonomous underwater vehicle, which comprises a control processing circuit, a control rod connecting the decoding circuit of the control rod for the course control and speed control of the underwater vehicle, a knob connecting the decoding circuit for the speed control and horizontal course control of the underwater vehicle in the linear motion process, and a key connecting the key input circuit. The wireless communication module connects the antenna and the second serial port input/output circuit, receives and transmits radio wave signals, receives the state information of the underwater vehicle and transmits remote control instructions. The utility model can communicate with the underwater vehicle through the wireless communication module, and display the information on the display screen in real time. The user can understand the status information of the underwater vehicle in real time. At the same time, the Hall-shaped spherical joystick is designed to facilitate the user to grasp the operation. The utility model has the advantages of sensitive manipulation, wide range of middle zeros, and ensures the accuracy of the remote control command.

【技术实现步骤摘要】
自主式水下机器人远程无线遥控装置
本技术涉及自主式水下机器人遥控
，具体地说是一种自主式水下机器人远程无线遥控装置。
技术介绍
近几年来，自主式水下机器人(AUV)逐渐得到了世界各国的重视，在海洋经济开发、生态研究、地质勘探、水文监测、油气管道检测等领域得到了很广泛的应用，逐渐成为水下作业的重要工具。水下机器人在进坞，出坞过程中，目前更多的采用遥航的方式，传统的遥控装置只是对水下机器人进行简单的航向控制，并不具备水下机器人状态信息显示功能，在实际使用过程中，操控者无法及时获取水下机器人的航行状态信息，操控者在操作遥控装置时，往往需要其他人员在旁边观察水下机器人的姿态信息，实际体验性很差。而且传统遥控装置操作不便捷，舒适性差。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种自主式水下机器人远程无线遥控装置，解决操控者无法及时获取水下机器人的航行状态信息，在操作遥控装置时，需要其他人员在旁边观察水下机器人的姿态信息问题。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种自主式水下机器人远程无线遥控装置，包括：控制处理电路；操控杆，连接所述控制处理电路的操控杆解码电路，发送操控杆控制命令给控制处理电路，用于水下机器人的航向控制和速度控制；旋钮，连接所述控制处理电路的旋钮解码电路，发送旋钮控制命令给控制处理电路，用于水下机器人的直线运动过程中的速度控制和水平航向控制；按键，连接所述控制处理电路的按键输入电路，发送按键控制命令给控制处理电路，用于显示屏显示功能选择切换；无线通信模块，连接天线，接收和传输无线电波信号，无线通信模块还连接所述控制处理电路的第二串口输入/输出电路，接收水下机器人的状态信息和传输遥控控制指令。还包括指示灯连接所述控制处理电路的指示灯输出电路，用于遥控过程中水下机器人运行状态显示和故障报警显示。还包括显示屏连接所述控制处理电路的第一串口输入/输出电路，显示水下机器人的位置信息、姿态信息以及设备状态信息。所述操控杆采用霍尔型电压信号输出操控杆，根据摇杆偏转方向控制水下机器人航向，同时根据摇杆偏转角度的大小控制水下机器人的速度。所述旋钮包括速度调节旋钮和航向调节旋钮，所述速度调节旋钮用于水下机器人从零速度到最大速度的均匀调节控制；所述航向调节旋钮用于水下机器人垂直舵机舵角从最小值到最大值的均匀控制。所述无线通信模块用于与水下机器人的无线通信模块进行信息交互，接收水下机器人的姿态信息、位置信息、设备状态信息，并且向水下机器人发送运动控制命令。还包括电池组连接所述控制处理电路的电源输入电路，为控制处理电路供电。本技术具有以下有益效果及优点：1.本技术通过无线通信模块可以与水下机器人进行信息交互，同时将信息实时显示在显示屏上，用户可以实时了解到水下机器人的状态信息；2.本技术采用霍尔型球形操控杆设计，便于用户握持操作，具有操控灵敏，中间零点范围大，保证了遥控命令准确性。附图说明图1是本技术的硬件结构图；图2是本技术的按键电路原理图；图3是本技术的操作杆解码电路原理图；图4是本技术的指示灯输出电路原理图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步的详细说明。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但本技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可能直接在另一个元件上，或也可以存在居中的元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本技术中涉及到的控制处理电路等结构为常规选择，且本技术在软件以及编程上并无创新，仅仅保护硬件连接关系和位置关系等结构技术特征，本领域技术人员通过本技术记载的结构特征，结合常规编程逻辑即可实现本技术功能，解决本技术技术问题。实施例：如图1所示为本技术的硬件结构示意图。该遥控装置主要包括：控制处理电路、操控杆、旋钮、按键、显示屏、无线通信模块、天线、指示灯和电池组；其中，控制处理电路采用基于Cortex3内核的STM32F103RBT6系列ARM芯片为核心微处理，主要由按键输入电路、旋钮解码电路、操控杆解码电路、串口1输出电路、串口2输入/输出电路、指示灯输出电路以及电源输入电路组成。按键与按键输入电路连接，具体按键输入电路如图2所示，按键与电容C3并联，然后按键引脚1与电阻R8串联后，再接入电源VDD，按键引脚2接地，同时，按键引脚1接入到控制处理电路的按键输入引脚。按键断开状态下，按键输入引脚检测到高电平信号；当按键接通时，按键输入引脚接通地，被拉低到低电平信号，控制处理电路检测到按键输入引脚电平跳变，从而判断相应按键按下。操控杆连接到操控杆解码电路，具体如图3所示，LM324为放大电路芯片，电阻R25与电阻R27串联，电阻R25引脚1接地，电阻R27引脚2接入到LM324引脚6，电阻R26与电阻R28串联，电阻R26引脚1接入到操控杆的输出X_axis,电阻R28引脚2接入到LM324引脚5，同时电容C22跨接到R27引脚1和R28引脚1，R29跨接到LM324引脚6和引脚7，电阻R30引脚2连接LM324引脚5，电阻R30引脚1连接参考电压VREF，电阻R31与电容C23串联后接地，电阻R31引脚1接入到LM324引脚7，电阻R31引脚2接入到操作杆输入。当操作杆前/后，左/右操作时，霍尔输出电压信号经过LM324放大电路处理后，接入到控制处理电路的操作杆输入引脚，通过解析电压信号大小，转化为相应的水下机器人的航向控制命令和速度控制命令。旋钮解码电路原理与操作杆解码电路原理相同，通过读取相应功能旋钮输入电压信号大小，转化为相应水下机器人的航向控制命令和速度控制命令。指示灯接入到指示灯输出电路，具体参见图4所示，U7为光耦型器件，电阻R17引脚1接入到电源VDD，电阻R17引脚2接入到U7的引脚1，电阻R18引脚1接入到电源VDD，电阻R18引脚2接入到U17的引脚2，同时U17引脚2接入到指示灯输出引脚，电阻R19一端接+24V，一端接入到U17的引脚4，指示灯LED0一端接地，一端接入到U17引脚3。当指示灯引脚输出高电平时，光耦U17关断，U17引脚3输出电压为零，指示灯LED熄灭；当指示灯引脚输出低电平时，光耦U17开通，U17引脚3输出电压为+24V，指示灯LED点亮。本技术具体工作原理为：无线遥控装置接通电池组，控制处理电路点亮运行指示灯绿色LED，读取相应按键信息，显示屏显示切换相应功能选项，通过操控杆进行上/下，左/右功能选择切换，设置好相应控制参数后，确认键确认；然后控制处理电路读取操控杆动作信息或旋钮旋转角度值，解码后，生成相应控制指令，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主式水下机器人远程无线遥控装置，其特征在于，包括：控制处理电路；操控杆，连接所述控制处理电路的操控杆解码电路，发送操控杆控制命令给控制处理电路，用于水下机器人的航向控制和速度控制；旋钮，连接所述控制处理电路的旋钮解码电路，发送旋钮控制命令给控制处理电路，用于水下机器人的直线运动过程中的速度控制和水平航向控制；按键，连接所述控制处理电路的按键输入电路，发送按键控制命令给控制处理电路，用于显示屏显示功能选择切换；无线通信模块，连接天线，接收和传输无线电波信号，无线通信模块还连接所述控制处理电路的第二串口输入/输出电路，接收水下机器人的状态信息和传输遥控控制指令。

【技术特征摘要】
1.一种自主式水下机器人远程无线遥控装置，其特征在于，包括：控制处理电路；操控杆，连接所述控制处理电路的操控杆解码电路，发送操控杆控制命令给控制处理电路，用于水下机器人的航向控制和速度控制；旋钮，连接所述控制处理电路的旋钮解码电路，发送旋钮控制命令给控制处理电路，用于水下机器人的直线运动过程中的速度控制和水平航向控制；按键，连接所述控制处理电路的按键输入电路，发送按键控制命令给控制处理电路，用于显示屏显示功能选择切换；无线通信模块，连接天线，接收和传输无线电波信号，无线通信模块还连接所述控制处理电路的第二串口输入/输出电路，接收水下机器人的状态信息和传输遥控控制指令。2.根据权利要求1所述的自主式水下机器人远程无线遥控装置，其特征在于：还包括指示灯连接所述控制处理电路的指示灯输出电路，用于遥控过程中水下机器人运行状态显示和故障报警显示。3.根据权利要求1所述的自主式水下机器人远程无线遥控装置，其特征在于：还包括显示屏连接所述控制处理电路的第一串口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子庆，李宁，徐红丽，朱兴华，郭海亮，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21