涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人，属于涉水机器人控制技术领域。涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人，通过设置主IMU和备用IMU两个姿态传感器，且备用IMU外部设置有减震机构。涉水机器人在良好的水文环境中航行时，采用主IMU进行姿态数据采集。如果涉水机器人所处的水文环境较为恶劣，可以切换至设有减震机构的备用IMU，从而减小外部水文环境对IMU采集的数据的影响，保证姿态控制的稳定性。另外，当其中一个姿态传感器损坏或因外部环境影响失效时，可切换至另一姿态传感器工作，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。

【技术实现步骤摘要】
涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人
本技术涉及涉水机器人姿态控制
，具体而言，涉及一种涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人。
技术介绍
涉水机器人姿态监测装置用于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装置，一般由微控制器、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，通过微控制器实现导航计算，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装置仅在控制主板上设置有单个IMU传感器，若因外界环境影响造成IMU失效时，将无法有效监控涉水机器人的航行姿态，易引起航行事故发生。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供了一种涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人，通过设置主IMU和备用IMU两个姿态传感器，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，本技术实施例提供了一种涉水机器人姿态监测装置，包括设置在主控板上的微控制器和与所述微控制器连接的主IMU；所述装置还包括与所述微控制器连接的备用IMU，所述备用IMU外部设置有减震机构。结合第一方面，本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，备用IMU设置于主控板上，通过连接导线与所述微控制器连接。结合第一方面，本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，所述备用IMU设置于涉水机器人的壳体内壁上，通过连接导线与主控板上设置的总线接口连接，所述总线接口与所述微控制器连接。结合第一方面，本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，所述主IMU和所述备用IMU均包括对应于不同方向的三个加速度计和三个陀螺仪。结合第一方面，本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，所述减震机构为减震箱体，所述备用IMU设置在减震箱体内，所述减震箱体包括外壳体和设置在所述外壳体内的减震内壳。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述减震内壳由具有弹性的减震材料制成。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述减震机构包括设置在所述备用IMU与所述壳体内壁之间的减震材料。结合第一方面的第五种可能的实施方式或第一方面的第六种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述减震材料为泡棉、海绵、泡沫或气泡袋。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述装置还包括电源组件，所述电源组件用于为所述微控制器、所述主IMU和所述备用IMU供电。第二方面，本技术实施例还提供了一种涉水机器人，包括上述的涉水机器人姿态监测装置和推进器，所述推进器用于为涉水机器人在水下航行提供动力。本技术实施例带来了以下有益效果：本技术实施例提供的涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人，通过设置主IMU和备用IMU两个姿态传感器，且备用IMU外部设置有减震机构。涉水机器人在良好的水文环境中航行时，采用主IMU进行姿态数据采集。如果涉水机器人所处的水文环境较为恶劣，可以切换至设有减震机构的备用IMU，从而减小外部水文环境对IMU采集的数据的影响，保证姿态控制的稳定性。另外，当其中一个姿态传感器损坏或因外部环境影响失效时，可切换至另一姿态传感器工作，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。本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，或者通过实施本技术而了解。本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2为本技术一实施例所提供的涉水机器人姿态监测装置的结构示意图；图3为本技术一实施例所提供的减震箱体的结构示意图；图4为本技术一实施例所提供的涉水机器人的结构示意图。图标：1-主控板；11-微控制器；12-主IMU；13-备用IMU；14-电源组件；15-总线接口；16-连接导线；2-减震箱体；21-外壳体；22-减震内壳；3-推进器。具体实施方式为使本技术实施例的目的、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技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。针对现有的涉水机器人姿态监测装置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，本技术实施例提供了一种涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人，以下首先对本技术的涉水机器人姿态监测装置进行详细介绍。实施例一该实施例提供了一种涉水机器人姿态监测装置，如图1至图3所示，该监测装置包括设置在主控板1上的微控制器11，与微控制器11连接的主IMU12和与微控制器11连接的备用IMU13。备用IMU13可以设置在主控板1上，也可以设置于主控板1之外。当主IMU损坏时，系统可切换至备用IMU进行姿态数据采集，不影响涉水机器人姿态监测装置正常工作，有利于涉水机器人的航行安全。优选地，如图1和图2所示，备用IMU13设置于主控板1之外。备用IMU13通过连接导线16与主控板1上设置的总线接口15连接，总线接口15与微控制器11连接。主IMU12和备用IMU13的内部结构相同，均包括对应于不同方向的三个加速度计和三个陀螺仪，加速度计和陀螺仪分别用于测量涉水机器人在三维空间中的加速度和角速度，以确定涉水机器人的运动姿态。更优选地，备用IMU13通过减震机构直接或间接地设置于涉水机器人的机体内壁上，其中包括备用IMU13通过减震机构设置在与涉水机器人壳体连接的支撑座上。当涉水机器人的外部水文环境较为恶劣时，位于主控板1上的主IMU12的测量数据的准确性可能会受到影响，此时，可以切换至备用IMU13工作，备用IMU13采集的姿态数据更加准确。一种实现方式为：备用IMU13设置在减震箱体2内，减震箱体2包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涉水机器人姿态监测装置，其特征在于，包括设置在主控板上的微控制器和与所述微控制器连接的主IMU；所述装置还包括与所述微控制器连接的备用IMU，所述备用IMU外部设置有减震机构。

【技术特征摘要】
1.一种涉水机器人姿态监测装置，其特征在于，包括设置在主控板上的微控制器和与所述微控制器连接的主IMU；所述装置还包括与所述微控制器连接的备用IMU，所述备用IMU外部设置有减震机构。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述备用IMU设置于主控板上，通过连接导线与所述微控制器连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述备用IMU设置于涉水机器人的壳体内壁上，通过连接导线与主控板上设置的总线接口连接，所述总线接口与所述微控制器连接。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述主IMU和所述备用IMU均包括对应于不同方向的三个加速度计和三个陀螺仪。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述减震机构为减震箱...

【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：新型
国别省市：北京,11