涉水机器人姿态监测方法、装置和监测系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种涉水机器人姿态监测方法、装置和监测系统，属于涉水机器人控制技术领域。本发明专利技术实施例提供的涉水机器人姿态监测方法、装置和监测系统，通过设置主IMU和备用IMU，当识别涉水机器人外部的水文环境较为恶劣时，可根据主IMU采集的姿态数据与备用IMU采集的姿态数据的对比结果，确定是否需要使用备用IMU替代主IMU进行姿态数据的采集。从而减小外部环境对姿态传感器工作的影响，提高姿态传感器提供数据的准确性和可靠性，为涉水机器人的航行安全提供更好的保障。

Attitude monitoring method, device and monitoring system for wading robot

The invention provides a method, a device and a monitoring system for the attitude monitoring of a wading robot, which belongs to the control technology field of a wading robot. Attitude monitoring method, wading robot an embodiment of the invention provides a device and monitoring system, by setting the main IMU and the standby IMU, hydrological environment when the identification is bad when the external wading robot, according to the comparison results of attitude data acquisition and attitude data of main IMU spare IMU acquisition, determine if you need to use IMU instead of the main reserve IMU attitude data acquisition. So as to reduce the influence of the external environment on the attitude sensor, improve the accuracy and reliability of the data provided by the attitude sensor, and provide better protection for the navigation safety of the wading robot.

【技术实现步骤摘要】
涉水机器人姿态监测方法、装置和监测系统
本专利技术涉及涉水机器人控制
，具体而言，涉及一种涉水机器人姿态监测方法、装置和监测系统。
技术介绍
涉水机器人姿态监测系统可以为在复杂未知环境下进行作业的涉水机器人提供姿态、航向、速度、深度等信息，这些信息对于涉水机器人能否完成海洋环境作业任务至关重要。高可靠性的导航系统将能够有效保障涉水机器人安全生存和成功完成作业任务。现有的涉水机器人姿态监测系统，一般由处理器、姿态传感器或称惯性测量单元(InertialMeasurementUnit，IMU)、多普勒计程仪、深度计等构成，通过处理器实现导航计算，输出姿态、速度、深度等数据，为涉水机器人提供稳定可靠的姿态和航向参考信息。由于现有的涉水机器人姿态监测系统仅在控制主板上设置有单个IMU传感器，当外部水文环境较为恶劣时，控制主板会产生较为强烈的震动，影响IMU传感器的稳定性，导致IMU传感器测量的数据不准确，甚至导致IMU传感器失效，无法为航向控制系统通过航行姿态信息，易引起航行事故的发生。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种涉水机器人姿态监测方法、装置和监测系统，通过设置主IMU和备用IMU，根据不同水文环境切换不同的IMU工作，提高了IMU提供数据的可靠性，为涉水机器人的航行安全提供了更好的保障。第一方面，本专利技术实施例提供了一种涉水机器人姿态监测方法，所述涉水机器人设置有主IMU和备用IMU；所述方法包括：当主IMU采集的姿态数据的波动范围大于设定的波动阈值时，启动备用IMU采集姿态数据；将接收到的主IMU采集的姿态数据与备用IMU采集的姿态数据进行对比；判断对比结果是否超出设定的差值范围；如果是，使用备用IMU替代主IMU进行姿态数据的采集。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：当备用IMU采集的姿态数据的波动范围小于设定的波动阈值时，启动主IMU采集姿态数据。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，启动主IMU采集姿态数据的步骤之后，所述方法还包括：将接收到的主IMU采集的姿态数据与备用IMU采集的姿态数据进行对比；判断对比结果是否超出设定的差值范围；如果否，关闭备用IMU。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：当主IMU传输姿态数据中断时，启动备用IMU采集姿态数据。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，在启动备用IMU采集姿态数据的步骤之后，所述方法还包括：当备用IMU传输姿态数据中断时，启动主IMU采集姿态数据。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种涉水机器人姿态监测装置，所述涉水机器人设置有主IMU和备用IMU；所述装置包括：备用IMU启动模块，用于当主IMU采集的姿态数据的波动范围大于设定的波动阈值时，启动备用IMU采集姿态数据；姿态数据对比模块，用于将接收到的主IMU采集的姿态数据与备用IMU采集的姿态数据进行对比；判断对比结果是否超出设定的差值范围；IMU切换模块，用于如果主IMU采集的姿态数据与备用IMU采集的姿态数据的对比结果超出设定的差值范围，使用备用IMU替代主IMU进行姿态数据的采集。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：主IMU启动模块，用于当备用IMU采集的姿态数据的波动范围小于设定的波动阈值时，启动主IMU采集姿态数据。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种涉水机器人姿态监测系统，包括处理器、与所述处理器连接的存储器、主IMU和备用IMU，所述存储器中存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令以实现上述的方法。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述主IMU设置于主控板上，所述备用IMU通过减震机构主控板上或设置于涉水机器人的机体内壁上。结合第三方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第二种可能的实施方式，其中，所述减震机构包括外壳体和设置在所述外壳体内的减震内壳，所述减震内壳由具有弹性的减震材料制成。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的涉水机器人姿态监测方法、装置和监测系统，通过设置主IMU和备用IMU，当识别涉水机器人外部的水文环境较为恶劣时，可根据主IMU采集的姿态数据与备用IMU采集的姿态数据的对比结果，确定是否需要使用备用IMU替代主IMU进行姿态数据的采集。从而减小外部环境对姿态传感器工作的影响，提高姿态传感器提供数据的准确性和可靠性，为涉水机器人的航行安全提供更好的保障。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例所提供的涉水机器人姿态监测方法的流程图；图2为本专利技术另一实施例所提供的涉水机器人姿态监测方法的流程图；图3为本专利技术一实施例所提供的涉水机器人姿态监测装置的结构框图；图4为本专利技术一实施例所提供的涉水机器人姿态监测系统的结构框图；图5为本专利技术一实施例所提供的减震机构的结构示意图。图标：5-减震箱体；51-外壳体；52-减震内壳。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。针对现有的涉水机器人监测易受外界环境影响导致无法有效监控涉水机器人的航行姿态的问题，本专利技术实施例提供了一种涉水机器人姿态监测方法、装置和监测系统，以下首先对本专利技术的涉水机器人姿态监测方法进行详细介绍。实施例一本实施例提供了一种涉水机器人姿态监测方法，应用于设置有主IMU和备用IMU的涉水机器人，备用IMU设置有减震机构。如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S101，当主IMU采集的姿态数据的波动范围大于设定的波动阈值时，启动备用IMU采集姿态数据。涉水机器人在良好的水文环境中航行时，通常采用主IMU进行姿态数据采集，即系统仅启动主IMU进行工作，备用IMU处于关闭或待机状态，从而节省能耗。如果涉水机器人所处的水文环境较为恶劣，例如，水流较急或波浪较大，涉水机器人可能会出现较大的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涉水机器人姿态监测方法，其特征在于，所述涉水机器人设置有主IMU和备用IMU；所述方法包括：当主IMU采集的姿态数据的波动范围大于设定的波动阈值时，启动备用IMU采集姿态数据；将接收到的主IMU采集的姿态数据与备用IMU采集的姿态数据进行对比；判断对比结果是否超出设定的差值范围；如果是，使用备用IMU替代主IMU进行姿态数据的采集。

【技术特征摘要】
1.一种涉水机器人姿态监测方法，其特征在于，所述涉水机器人设置有主IMU和备用IMU；所述方法包括：当主IMU采集的姿态数据的波动范围大于设定的波动阈值时，启动备用IMU采集姿态数据；将接收到的主IMU采集的姿态数据与备用IMU采集的姿态数据进行对比；判断对比结果是否超出设定的差值范围；如果是，使用备用IMU替代主IMU进行姿态数据的采集。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当备用IMU采集的姿态数据的波动范围小于设定的波动阈值时，启动主IMU采集姿态数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在启动主IMU采集姿态数据的步骤之后，所述方法还包括：将接收到的主IMU采集的姿态数据与备用IMU采集的姿态数据进行对比；判断对比结果是否超出设定的差值范围；如果否，关闭备用IMU。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当主IMU传输姿态数据中断时，启动备用IMU采集姿态数据。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在启动备用IMU采集姿态数据的步骤之后，所述方法还包括：当备用IMU传输姿态数据中断时，启动主IMU采集姿态数据。6.一种涉水机器人姿态监测装置，其特征在于，所述涉水机器人设置有主IMU和备用IMU...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京臻迪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11