一种运行姿态可调的水下机器人制造技术

本发明专利技术提供一种运行姿态可调的水下机器人，利用第一螺旋桨、第二螺旋桨、第三螺旋桨、中央控制装置、图像采集装置、图像处理装置、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、远程控制中心以及机舱，水下机器人在水下工作时，可根据图像采集装置采集的图像及时改变水下机器人的运行姿态，保障水下机器人避开水下障碍物，以保障水下机器人的安全，图像处理装置包括灰度变换模块、图像平滑模块以及图像增强模块，其中，图像采集装置的输出端与灰度变换模块的输入端连接，灰度变换模块的输出端与图像平滑模块的输入端连接，图像平滑模块的输出端与图像增强模块的输入端连接，图像增强模块的输出端与中央控制装置的输入端连接。

【技术实现步骤摘要】
一种运行姿态可调的水下机器人
本专利技术涉及水下机器人领域，尤其涉及一种运行姿态可调的水下机器人。
技术介绍
由于海洋资源开发的需要以及海洋环境监测的迫切需要，世界上很多发达国家不断更新本国管辖海域的海洋环境监测系统，强化世界共有海域的海洋环境和资源调查监测手段，水下机器人作为海洋环境和资源调查监测的重要手段越来越受到各国的重视，水下机器人是一种可以由舰艇、潜艇、飞机等平台搭载且自身也可作为其他水下测量传感器的搭载平台。由于海洋环境的复杂多变，水下机器人在水下工作时，需要及时改变水下机器人的运行姿态，保障水下机器人避开水下障碍物，以保障水下机器人的安全。
技术实现思路
因此，为了解决上述问题，本专利技术提供一种运行姿态可调的水下机器人，利用第一螺旋桨、第二螺旋桨、第三螺旋桨、中央控制装置、图像采集装置、图像处理装置、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、远程控制中心以及机舱，水下机器人在水下工作时，可根据图像采集装置采集的图像及时改变水下机器人的运行姿态，保障水下机器人避开水下障碍物，以保障水下机器人的安全。根据本专利技术的一种运行姿态可调的水下机器人，其包括第一螺旋桨、第二螺旋桨、第三螺旋桨、中央控制装置、图像采集装置、图像处理装置、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、远程控制中心以及机舱；其中，图像采集装置设置在水下机器人的前端，图像采集装置用于采集水下机器人运行方向的图像信息，图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端连接，图像处理装置的输出端与中央控制装置的输入端连接，第一驱动电机的输入端、第二驱动电机的输入端以及第三电机的输入端分别与中央控制装置的输出端连接，第一驱电机用于控制第一螺旋桨，第二驱电机用于控制第二螺旋桨，第三驱电机用于控制第三螺旋桨，远程控制中心与中央控制装置双向通信连接。优选的，图像处理装置包括灰度变换模块、图像平滑模块以及图像增强模块；其中，图像采集装置的输出端与灰度变换模块的输入端连接，灰度变换模块的输出端与图像平滑模块的输入端连接，图像平滑模块的输出端与图像增强模块的输入端连接，图像增强模块的输出端与中央控制装置的输入端连接。优选的，图像采集装置为CCD图像采集装置。优选的，图像采集装置用于采集水下机器人运行方向的图像信息，并将图像信息传输至图像处理装置，图像处理装置将处理后的图像信息传输至中央控制装置，中央控制装置将上述经过图像处理装置处理后的图像传输至远程控制中心，远程控制中心根据接收到的图像信息将控制信号传输至中央控制装置，中央控制装置通过控制第一驱动电机驱动第一螺旋桨、控制第二驱动电机驱动第二螺旋桨以及控制第三驱动电机驱动第三螺旋桨。优选的，远程控制中心位于地面监测站。优选的，中央控制装置包括ARM处理器芯片。优选的，将图像采集装置传输至图像处理装置的图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，其中，图像f(x,y)的灰度值范围为[a,b]，图像f(x,y)的灰度值范围扩展为[c,d]，a,b,c,d为常量，则变换后的图像二维函数为g(x,y)，则，优选的，图像平滑模块对上述图像g(x,y)进行平滑处理，经过平滑处理后图像二维函数为h(x,y)，其中平滑函数为k(x,y)，h(x，y)＝k(x，y)*g(x，y)，﹡为卷积符号，σ为自定义可调常数，平滑的作用是通过σ来控制的。优选的，图像增强模块对上述图像h(x,y)进行增强处理，经过增强处理后图像二维函数为u(x,y)，其中，图像增强模块将图像u(x,y)传输至中央控制装置。优选的，中央控制装置与远程控制中心通过无线网络进行双向通信。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术提供一种运行姿态可调的水下机器人，利用第一螺旋桨、第二螺旋桨、第三螺旋桨、中央控制装置、图像采集装置、图像处理装置、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、远程控制中心以及机舱，水下机器人在水下工作时，可根据图像采集装置采集的图像及时改变水下机器人的运行姿态，保障水下机器人避开水下障碍物，以保障水下机器人的安全；(2)本专利技术提供的一种运行姿态可调的水下机器人，其中的图像处理装置对采集的图像分别进行灰度变换、图像平滑、图像增强处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高水下机器人前方的图像信息的辨识精度，能够提高对障碍物识别的准确度。附图说明图1为本专利技术的一种运行姿态可调的水下机器人的结构图；图2为本专利技术的一种运行姿态可调的水下机器人的示意图；图3为本专利技术的图像处理装置的示意图。附图标记：1-第一螺旋桨；2-第二螺旋桨；3-第三螺旋桨；4-中央控制装置；5-图像采集装置；6-图像处理装置；7-第一驱动电机；8-第二驱动电机；9-第三驱动电机；10-远程控制中心。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术提供的运行姿态可调的水下机器人进行详细说明。如图1-2所示，本专利技术提供的运行姿态可调的水下机器人包括第一螺旋桨(1)、第二螺旋桨(2)、第三螺旋桨(3)、中央控制装置(4)、图像采集装置(5)、图像处理装置(6)、第一驱动电机(7)、第二驱动电机(8)、第三驱动电机(9)、远程控制中心(10)以及机舱；其中，图像采集装置(5)设置在水下机器人的前端，图像采集装置(5)用于采集水下机器人运行方向的图像信息，图像采集装置(5)的输出端与图像处理装置(6)的输入端连接，图像处理装置(6)的输出端与中央控制装置(4)的输入端连接，第一驱动电机(7)的输入端、第二驱动电机(8)的输入端以及第三电机(8)的输入端分别与中央控制装置(4)的输出端连接，第一驱电机(7)用于控制第一螺旋桨(1)，第二驱电机(8)用于控制第二螺旋桨(2)，第三驱电机(9)用于控制第三螺旋桨(3)，远程控制中心(10)与中央控制装置(4)双向通信连接。图像采集装置(5)、图像处理装置(6)、第一驱动电机(7)、第二驱动电机(8)和第三驱动电机(9)位于水下机器人的机舱内。如图3所示，图像处理装置(6)包括灰度变换模块、图像平滑模块以及图像增强模块；其中，图像采集装置(5)的输出端与灰度变换模块的输入端连接，灰度变换模块的输出端与图像平滑模块的输入端连接，图像平滑模块的输出端与图像增强模块的输入端连接，图像增强模块的输出端与中央控制装置(4)的输入端连接。具体地，图像采集装置(5)为CCD图像采集装置。具体地，图像采集装置(5)用于采集水下机器人运行方向的图像信息，并将图像信息传输至图像处理装置(6)，图像处理装置(6)将处理后的图像信息传输至中央控制装置(4)，中央控制装置(4)将上述经过图像处理装置(6)处理后的图像传输至远程控制中心(10)，远程控制中心(10)根据接收到的图像信息将控制信号传输至中央控制装置(4)，中央控制装置(4)通过控制第一驱动电机(7)驱动第一螺旋桨(1)、控制第二驱动电机(8)驱动第二螺旋桨(2)以及控制第三驱动电机(9)驱动第三螺旋桨(3)。第一螺旋桨(1)控制水下机器人的X轴方向运行姿态，第二螺旋桨(2)控制水下机器人的Y轴方向运行姿态，第三螺旋桨(3)控制水下机器人的Z轴方向运行姿态。具体地，远程控制中心(10)位于地面监测站。具体地，中央控制装置包括ARM处理器芯片。具体地，将图像采集装置(5)传输至图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运行姿态可调的水下机器人，其特征在于，所述运行姿态可调的水下机器人包括第一螺旋桨(1)、第二螺旋桨(2)、第三螺旋桨(3)、中央控制装置(4)、图像采集装置(5)、图像处理装置(6)、第一驱动电机(7)、第二驱动电机(8)、第三驱动电机(9)、远程控制中心(10)以及机舱；其中，所述图像采集装置(5)设置在所述水下机器人的前端，所述图像采集装置(5)用于采集所述水下机器人运行方向的图像信息，所述图像采集装置(5)的输出端与所述图像处理装置(6)的输入端连接，所述图像处理装置(6)的输出端与所述中央控制装置(4)的输入端连接，所述第一驱动电机(7)的输入端、所述第二驱动电机(8)的输入端以及所述第三驱动电机(9)的输入端分别与所述中央控制装置(4)的输出端连接，所述第一驱动电机(7)用于控制所述第一螺旋桨(1)，所述第二驱动电机(8)用于控制所述第二螺旋桨(2)，所述第三驱动电机(9)用于控制所述第三螺旋桨(3)，所述远程控制中心(10)与所述中央控制装置(4)双向通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种运行姿态可调的水下机器人，其特征在于，所述运行姿态可调的水下机器人包括第一螺旋桨(1)、第二螺旋桨(2)、第三螺旋桨(3)、中央控制装置(4)、图像采集装置(5)、图像处理装置(6)、第一驱动电机(7)、第二驱动电机(8)、第三驱动电机(9)、远程控制中心(10)以及机舱；其中，所述图像采集装置(5)设置在所述水下机器人的前端，所述图像采集装置(5)用于采集所述水下机器人运行方向的图像信息，所述图像采集装置(5)的输出端与所述图像处理装置(6)的输入端连接，所述图像处理装置(6)的输出端与所述中央控制装置(4)的输入端连接，所述第一驱动电机(7)的输入端、所述第二驱动电机(8)的输入端以及所述第三驱动电机(9)的输入端分别与所述中央控制装置(4)的输出端连接，所述第一驱动电机(7)用于控制所述第一螺旋桨(1)，所述第二驱动电机(8)用于控制所述第二螺旋桨(2)，所述第三驱动电机(9)用于控制所述第三螺旋桨(3)，所述远程控制中心(10)与所述中央控制装置(4)双向通信连接。2.根据权利要求1所述的运行姿态可调的水下机器人，其特征在于，所述图像处理装置(6)包括灰度变换模块、图像平滑模块以及图像增强模块；其中，所述图像采集装置(5)的输出端与所述灰度变换模块的输入端连接，所述灰度变换模块的输出端与所述图像平滑模块的输入端连接，所述图像平滑模块的输出端与所述图像增强模块的输入端连接，所述图像增强模块的输出端与所述中央控制装置(4)的输入端连接。3.根据权利要求1所述的运行姿态可调的水下机器人，其特征在于，所述图像采集装置(5)为CCD图像采集装置。4.根据权利要求1所述的运行姿态可调的水下机器人，其特征在于，所述图像采集装置(5)用于采集所述水下机器人运行方向的图像信息，并将所述图像信息传输至所述图像处理装置(6)，所述图像处理装置(6)将处理后的图像信息传输至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保奎，
申请(专利权)人：芜湖益浩昌智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34