涉水机器人自动返航控制方法、装置及涉水机器人制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种涉水机器人自动返航控制方法、装置及涉水机器人，属于涉水机器人技术领域，该包括：以预设频率采集涉水机器人航行过程中的角度数据和速度数据；将所述角度数据和速度数据进行保存，形成坐标点；在接收到返航指令后，以倒序的形式从存储的数据中依次读出坐标点；根据针对坐标点数值进行的角度和位置计算结果，控制所述涉水机器人进行返航操作。通过本申请的方法，提高了涉水机器人返航的效率。

Automatic return control method, device and wading robot for wading robot

The embodiment of the invention discloses an automatic return control method, a device and a wading robot for a wading robot, belonging to the technical field of the wading robot, which comprises: collecting angle data and speed data during the navigation process of the wading robot with a preset frequency; storing the angle data and speed data to form coordinates After receiving the return command, coordinate points are read out from the stored data in reverse order, and the wading robot is controlled to carry out the return operation according to the angle and position calculation results for the coordinate points. Through this application method, the efficiency of the wading robot's return is improved.

【技术实现步骤摘要】
涉水机器人自动返航控制方法、装置及涉水机器人
本专利技术涉及涉水机器人
，尤其涉及涉水机器人自动返航控制方法控制技术。
技术介绍
涉水机器人和水下机器人有着广阔的应用前景。在水下勘探，捕鱼，和水下打捞等领域均具有突出的优势。而随着水域内无人驾驶设备的增多，随之而来的安全问题也需要引起足够的重视。目前在海上航行的大多数船只，都有全球定位系统对其进行导航。但由于全球定位系统卫星发出的雷达信号不能穿透水面，因此，只有在海面上航行时才能使用全球定位系统进行导航；涉水机器人使用场景在水下，所以无法依赖GPS模块实现自动返航功能。当前已知涉水机器人在航行过程中无法做到类似市场上无人机一样自动返航的功能，不能结合当前自己的位置实现返航功能，只能依赖手动控制配合目测进行盲操作，以便控制机体航行回到初始位置或设定位置。针对上述问题，亟需一种全新的涉水机器人自动返航技术。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种涉水机器人自动返航控制方法，至少部分的解决现有技术中存在的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种涉水机器人自动返航控制方法，包括：以预设频率采集涉水机器人航行过程中的角度数据和速度数据；将所述角度数据和速度数据进行保存，形成坐标点；在接收到返航指令后，以倒序的形式从存储的数据中依次读出坐标点；根据针对坐标点数值进行的角度和位置计算结果，控制所述涉水机器人进行返航操作。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述以预设频率采集涉水机器人航行过程中的角度数据，包括：采用陀螺仪获取当前采样值的角度数据相对于上一次采样值的角度差值；将该角度差值作为所述涉水机器人航行过程中的角度数据。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述将所述角度数据和速度数据进行保存，形成坐标点，包括：获取当前采样速度值与上次采样的速度值之间的速度差值；判断该速度差值与采样时间的乘积是否大于第一阈值；若是，则进一步获取所述涉水机器人驱动电机的当前电流值；判断当前电流值是否小于第二阈值；若是，则舍弃当前采样速度值。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述以倒序的形式从存储的数据中依次读出坐标点，包括：获取存储的坐标点数据的采样总次数；判断所述总次数是否大于第三阈值；若是，则间隔取出存储的坐标点数据；将间隔取出的坐标点数值乘以间隔数之后的数值，作为返航坐标点数值。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述根据针对坐标点数值进行的角度和位置计算结果，控制所述涉水机器人进行返航操作，包括：判断所述坐标点内的角度差值总和是否大于第四阈值；若是，则对坐标点进行角度差修改正；采用修正后的角度差坐标来控制所述涉水机器人的返航。第二方面，本专利技术实施例提供了一种涉水机器人自动返航控制装置，包括：采集模块，用于以预设频率采集涉水机器人航行过程中的角度数据和速度数据：保存模块，用于将所述角度数据和速度数据进行保存，形成坐标点；读取模块，用于在接收到返航指令后，以倒序的形式从存储的数据中依次读出坐标点；控制模块，用于根据针对坐标点数值进行的角度和位置计算结果，控制所述涉水机器人进行返航操作。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述采集模块还用于：采用陀螺仪获取当前采样值的角度数据相对于上一次采样值的角度差值；将该角度差值作为所述涉水机器人航行过程中的角度数据。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述保存模块，还用于：获取当前采样速度值与上次采样的速度值之间的速度差值；判断该速度差值与采样时间的乘积是否大于第一阈值；若是，则进一步获取所述涉水机器人驱动电机的当前电流值；判断当前电流值是否小于第二阈值；若是，则舍弃当前采样速度值。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述读取模块，还用于：获取存储的坐标点数据的采样总次数；判断所述总次数是否大于第三阈值；若是，则间隔取出存储的坐标点数据；将间隔取出的坐标点数值乘以间隔数之后的数值，作为返航坐标点数值。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述控制模块，还用于：判断所述坐标点内的角度差值总和是否大于第四阈值；若是，则对坐标点进行角度差修改正；采用修正后的角度差坐标来控制所述涉水机器人的返航。第三方面，本专利技术实施例提供了一种涉水机器人，包括：陀螺仪，所述陀螺仪采集所述涉水机器人的角度数据；加速度计，所述加速度计采集所述涉水机器人的速度数据；控制器，所述控制器与所述陀螺仪及所述加速度计连接，用于执行第一方面或第一方面的任一实施方式所述的一种涉水机器人自动返航控制方法。本专利技术实施例提供的涉水机器人自动返航控制方法、装置及涉水机器人，通过记录角度及速度数据，能够有效的完成自动返航操作。通过对导航数据进行数据修正或处理，缩短了涉水机器人返航的路程或时间，有效的提高了涉水机器人的返航效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种涉水机器人自动返航控制流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种将所述角度数据和速度数据进行保存的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种以倒序的形式从存储的数据中依次读出坐标点的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种涉水机器人自动返航控制装置示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，本专利技术实施例提供了一种涉水机器人自动返航控制方法，包括以下步骤：S101，以预设频率采集涉水机器人航行过程中的角度数据和速度数据。具体的，可以通过陀螺仪配合加速计的方案，在涉水机器人航行过程中以1HZ的采样率对当前航行数据进行采样，采样数据为角度数据与速度数据，当前的采样值的角度数据相对于上一次采样值的角度差值，速度数据为加速计在1Hz采样周期内的数据值，最终每次数据格式为[200°，2m/s]。S102，将所述角度数据和速度数据进行保存，形成坐标点。涉水机器人内部包括存储器，通过步骤S101采集得到的角度数据和速度数据可以保存在存储器中。由于传感器在水下的工作环境中，由于地下磁场异常的影响，角度数据和速度数据可能会产生异常，为此，在保存数据之前，需要对角度数据和速度数据进行校验，校验通过的数据，再保存在存储器中。S103，在接收到返航指令后，以倒序的形式从存储的数据中依次读出坐标点。当采样周期较小或者涉水机器人运行时间较长时，存储器中存储的坐标点数据量会较大，此时如果直接全部倒序读出数据，会导致返航时间较长，例如，如果涉水机器人正向原地绕圈航行了10个小时，此时如果全部倒序返回，也会使返航时间变成10个小时，这将会极大的增加返航的时间。为此，可以计算坐标点的采样总次数，当总次数超过第三阈值时，采用间隔取出坐标值(例如，每隔5个数值取1个数值)的方式，选取新的返航坐标点数值，通过该方式，能够极大的降低返航时间。S104，根据针对坐标点数值进行的角度和位置计算结果，控制所述涉水机器人进行返航操作。通常涉水机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涉水机器人自动返航控制方法，其特征在于，包括：以预设频率采集涉水机器人航行过程中的角度数据和速度数据；将所述角度数据和速度数据进行保存，形成坐标点；在接收到返航指令后，以倒序的形式从存储的数据中依次读出坐标点；根据针对坐标点数值进行的角度和位置计算结果，控制所述涉水机器人进行返航操作。

【技术特征摘要】
1.一种涉水机器人自动返航控制方法，其特征在于，包括：以预设频率采集涉水机器人航行过程中的角度数据和速度数据；将所述角度数据和速度数据进行保存，形成坐标点；在接收到返航指令后，以倒序的形式从存储的数据中依次读出坐标点；根据针对坐标点数值进行的角度和位置计算结果，控制所述涉水机器人进行返航操作。2.根据权利要求1所述的涉水机器人自动返航控制方法，其特征在于，所述以预设频率采集涉水机器人航行过程中的角度数据，包括：采用陀螺仪获取当前采样值的角度数据相对于上一次采样值的角度差值；将该角度差值作为所述涉水机器人航行过程中的角度数据。3.根据权利要求2所述的涉水机器人自动返航控制方法，其特征在于，所述将所述角度数据和速度数据进行保存，形成坐标点，包括：获取当前采样速度值与上次采样的速度值之间的速度差值；判断该速度差值与采样时间的乘积是否大于第一阈值；若是，则进一步获取所述涉水机器人驱动电机的当前电流值；判断当前电流值是否小于第二阈值；若是，则舍弃当前采样速度值。4.根据权利要求3所述的涉水机器人自动返航控制方法，其特征在于，所述以倒序的形式从存储的数据中依次读出坐标点，包括：获取存储的坐标点数据的采样总次数；判断所述总次数是否大于第三阈值；若是，则间隔取出存储的坐标点数据；将间隔取出的坐标点数值乘以间隔数之后的数值，作为返航坐标点数值。5.根据权利要求4所述的涉水机器人自动返航控制方法，其特征在于，所述根据针对坐标点数值进行的角度和位置计算结果，控制所述涉水机器人进行返航操作，包括：判断所述坐标点内的角度差值总和是否大于第四阈值；若是，则对坐标点进行角度差修改正；采用修正后的角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳臻迪信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44