一种无线遥控水下机器人系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种无线遥控水下机器人系统，包括：水面控制平台、无线水声通信系统和水声遥控机器人，所述水面控制平台和水声遥控机器人分别与所述无线水声通信系统进行通信连接；所述无线水声通信系统包括第一组水声通信机，所述第一组水声通信机包括至少一个安装于所述水声遥控机器人上的水声通信机。本实用新型专利技术提供的技术方案通过对水下机器人进行实时控制，更加方便的处理水下作业以及应对各种突发状况，水声遥控机器人自身对一些需要调整的姿态或者遇到障碍物的情况进行处理，提高水声遥控机器人的工作能力，同时将水声遥控机器人和水下环境的参数反馈到水面控制平台进行实时监控。

【技术实现步骤摘要】
一种无线遥控水下机器人系统
本技术涉及水下通信领域，尤其涉及一种无线遥控水下机器人系统。
技术介绍
水下机器人是自动执行任务的机器装备，可以代替人类探寻大海深处的宝藏和奥秘。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类进行水下作业。水下机器人作为人类探索和开发海洋的工具，将在海洋这一领域发挥重要的作用。水下机器人的研究和广泛应用对于充分利用自然资源，发展国民经济具有十分重要的现实意义。水下机器人在世界范围内的应用领域已经不断扩大，如海洋研究、科学考察、海洋开发和水下工程等。现有的带缆遥控水下机器人(RemotelyOperatedVehicle，简称ROV)在进行石油开采平台等水下检修时，需要母船携带脐带电缆作业。在实际应用中普遍存在以下问题:受制于动力执行单元的数量与布局，机器人运动形式单一完成某些特定高难度任务时缺乏运动灵活性；操作人员仅通过摄像头来观察水下环境，对机器人的当前工作状态信息了解不足，检测效果也欠佳。而且ROV的工作母船每天耗费成本极高，效率低下，成为了海洋石油勘探、开采、海底管线维护的瓶颈。而传统的自主水下机器人(AutonomousUnderwaterVehicle，简称AUV)虽然没有连接电缆，但AUV的操作往往是预先设定好作业流程并写入到AUV的控制芯片之中，无法灵活应对各种不同的工作场景，难以及时的应对各种突发情况以及程序设定之外的操作，也无法对水下情况进行实时监测。因此，需要提供一种无线遥控水下机器人系统来解决现有技术的不足。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本技术提供了一种无线遥控水下机器人系统，进行实时操作与监测，更加方便的处理水下作业以及应对各种突发状况。一种无线遥控水下机器人系统，包括：水面控制平台、无线水声通信系统和水声遥控机器人，所述水面控制平台和水声遥控机器人分别与所述无线水声通信系统进行通信连接；所述无线水声通信系统包括第一组水声通信机，所述第一组水声通信机包括至少一个安装于所述水声遥控机器人上的水声通信机。进一步的，所述第一组水声通信机包括至少一个安装于所述水面控制平台上的水声通信机。进一步的，所述无线水声通信系统还可以包括水底通信基站，所述水底通信基站与所述水面控制平台通过缆线通信连接；所述第一组水声通信机还包括至少一个安装于所述水面控制平台或水底通信基站上的水声通信机。进一步的，所述无线水声通信系统还可以包括分布于水中的第二组水声通信机，所述第二组水声通信机中的任一水声通信机与所述第一组水声通信机中的至少一个水声通信机通信连接。进一步的，所述水面控制平台包括主控单元、数据中心、通信单元和人机交互设备，所述通信单元分别与所述主控单元、数据中心连接，所述人机交互设备分别与所述主控单元和数据中心连接，人机交互设备输入接口分别与主控单元和数据中心相连接，接收主控单元和数据中心发送的数据并展示。进一步的，所述水声遥控机器人包括：机器人本身的主控单元和机器人搭载设备，所述机器人搭载设备包括传感器和水声通信机，所述主控单元的输入接口与所述传感器相连接；所述主控单元的通信接口与所述水声通信机连接。进一步的，所述传感器包括：摄像头、成像声呐、加速计、陀螺仪、多普勒速度计和/或温度压力传感器等。进一步的，所述水声遥控机器人还包括：故障检测器，所述故障检测器与所述主控单元连接。进一步的，所述水声遥控机器人还包括：定位器，所述定位器与所述主控单元连接。与最接近的现有技术相比本技术方案的有益效果是：本技术提供的技术方案采用水面控制平台和水声遥控机器人分别与所述无线水声通信系统进行通信连接的方式，所述无线水声通信系统可以是点对点无线水声通信系统、多点组网无线水声通信系统或者在有线的基础上扩展的无线水声通信系统，使得水面控制平台可以与水声遥控机器人实时无线通信。所述无线水声通信系统采用多种网络形式，可以使水声遥控机器人工作于各种不同的水下场景中，应用范围更广阔。本技术提供的技术方案通过对水下机器人进行实时控制，更加方便的处理水下作业以及应对各种突发状况，水声遥控机器人自身对一些需要调整的姿态或者遇到障碍物的情况进行处理，防止水下通信状况不良的时候，无法根据用户指令进行控制，提高水声遥控机器人的工作能力，同时将水声遥控机器人和水下环境的参数反馈到水面控制平台进行实时监控。附图说明图1是本技术整体结构示意图；图2是本技术详细结构示意图；图3是本技术水下点对点无线通信网络结构示意图；图4是本技术水下多跳中继无线通信网络结构示意图；图5是本技术水下有有线海缆时的无线通信网络结构示意图。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，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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的一部分实施例，而不是全部的实施例。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的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。如图1所示为本技术整体结构示意图，一种无线遥控水下机器人系统，包括：水面控制平台1、无线水声通信系统2和水声遥控机器人3，水面控制平台1和水声遥控机器人3分别与无线水声通信系统2进行通信连接。如图2所示为本技术详细结构示意图，一种无线遥控水下机器人系统具体包括如下结构。可选的，无线水声通信系统包括第一组水声通信机，第一组水声通信机包括至少一个安装于所述水声遥控机器人上的水声通信机2-2-2。水声通信机是水下用来进行无线声通信的装置，可将数据调制成声信号发送出去，或者用来将接收到的声信号解调后并解析出数据。采用水声通信机可在水面控制平台1与水声遥控机器人3之间实现水声通信，而水声通信是目前为止水下进行远距离无线通信的唯一可行的通信方式。可选的，第一组水声通信机包括至少一个安装于水面控制平台上的水声通信机2-2-1。可选的，无线水声通信系统还包括水底通信基站2-3，水底通信基站2-3与水面控制平台1通过缆线通信2-1连接；第一组水声通信机还包括至少一个安装于水面控制平台1或水底通信基站2-3上的水声通信机2-2-3。可选的，无线水声通信系统还包括分布于水中的第二组水声通信机，第二组水声通信机中的任一水声通信机与第一组水声通信机中的至少一个水声通信机通信连接。其中，水面控制平台1通过无线水声通信系统2接收水声遥控机器人3发送的监测数据，并通过无线水声通信系统2发送控制信号给水声遥控机器人3。可选的，水面控制平台1包括：主控单元1-2、数据中心1-4、通信单元1-3和人机交互设备1-1，通信单元1-3分别与主控单元1-2、数据中心1-4连接，主控单元1-2用于对水声遥控机器人3进行控制，数据中心1-4用于对水声遥控机器人3收集的数据进行存储与分析；人机交互设备1-1的输入接口分别与主控单元1-2和数据中心1-4连接，接收主控单元1-2和数据中心1-4发送的数据并展示；人机交互设备1-1接收用户输入的操作信息，接收主控单元1-2发送的控制信号并展示，接收数据中心1-4发送的数据结果并展示。水面控制平台1主要实现分析、融合多元/多源数据；对水声本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线遥控水下机器人系统，其特征在于，包括：水面控制平台、无线水声通信系统和水声遥控机器人，所述水面控制平台和水声遥控机器人分别与所述无线水声通信系统进行通信连接；所述无线水声通信系统包括第一组水声通信机，所述第一组水声通信机包括至少一个安装于所述水声遥控机器人上的水声通信机。

【技术特征摘要】
1.一种无线遥控水下机器人系统，其特征在于，包括：水面控制平台、无线水声通信系统和水声遥控机器人，所述水面控制平台和水声遥控机器人分别与所述无线水声通信系统进行通信连接；所述无线水声通信系统包括第一组水声通信机，所述第一组水声通信机包括至少一个安装于所述水声遥控机器人上的水声通信机。2.根据权利要求1所述的无线遥控水下机器人系统，其特征在于，所述第一组水声通信机包括至少一个安装于所述水面控制平台上的水声通信机。3.根据权利要求1所述的无线遥控水下机器人系统，其特征在于，所述无线水声通信系统还包括水底通信基站，所述水底通信基站与所述水面控制平台通过缆线通信连接；所述第一组水声通信机还包括至少一个安装于所述水面控制平台或水底通信基站上的水声通信机。4.根据权利要求2或3所述的无线遥控水下机器人系统，其特征在于，所述无线水声通信系统还包括分布于水中的第二组水声通信机，所述第二组水声通信机中的任一水声通信机与所述第一组水声通信机中的至少一个水声通信机通信连接。5.根据权利要求1所述的无线遥控水下机器人系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔军红，刘金山，
申请(专利权)人：深圳市智慧海洋科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44