一种无线充电的水下模型识别系统技术方案

本发明专利技术属于水下机器人研发与测试技术领域，提供了一种无线充电的水下模型识别系统，包括无线充电模块，射频读卡模块，存储控制模块和水密封箱；线充电模块包括电能发射器、接收线圈、高频整流滤波电路和可充电电池；射频读卡模块包括天线、磁卡和射频处理器；存储控制模块包括微控制器、LED灯组、外部存储设备和无线通讯模块。本发明专利技术系统给出一种快速评定水下机器人抓取成绩的系统，实现在水下环境中快速读取水下机器人抓取到的海参模型的规格并进行存储记录，通过LED灯组显示读取所抓取海参规格的等级，不用潜水员进行人工捕捞测量，降低了比赛成本同时加快比赛速度，同时实现系统的无线充电使得系统在完全密封的情况下依旧能实现充电。

An underwater model recognition system for wireless charging

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电的水下模型识别系统
本专利技术属于水下机器人研发与测试
，特别涉及一种无线充电的水下模型识别系统。
技术介绍
随着陆地资源开发的逐渐饱和，陆地资源开始出现短缺，各沿海国纷纷把目光投向海洋，加快了对海洋的研究开发和利用，特别是水下机器人的研发和测试。为推动水下机器人相关技术的发展，国家、高校和企业联合举办各种水下机器人比赛，这类比赛中较为经典的项目是水下抓取，在水下抓取项目中又有模拟抓取海参的比赛项目。在此比赛项目中，需要对水下机器人的抓取海参模型规格进行测量从而判定成绩。目前比赛评判的方法是潜水员打捞上岸进行测量，测量完再将海参模型放回比赛场地，采用这种方法既耗费人力物力又增加比赛时间，现在急需一种能够快速识别海参模型规格的系统。
技术实现思路
为满足技术背景中的需求，本专利技术提供一种无线充电的水下模型识别系统。本专利技术的技术方案：一种无线充电的水下模型识别系统，包括无线充电模块1、射频读卡模块2、存储控制模块3和防水密封箱4，无线充电模块1、射频读卡模块2和存储控制模块3均密封在防水密封箱4中；所述的无线充电模块1包括电能发射器5、接收线圈6、高频整流滤波电路7和可充电电池8，接收线圈6通过导线与高频整流滤波电路7直接相连；可充电电池8通过导线直接与高频整流滤波电路7相连，高频整流滤波电路7处理后产生直流电为可充电电池8充电；所述的射频读卡模块2包括天线9、磁卡15和射频处理器10，天线9通过导线和射频处理器10直接相连，用于读取磁卡15信息；所述的存储控制模块3包括微控制器11、LED灯组12、外部存储设备13和无线通讯模块14，LED灯组12、外部储存设备13、无线通讯模块14均与微控制器11直接相连；可充电电池8通过导线与微控制器11直接相连，为微控制器11提供电能；射频处理器10与微控制器11直接相连，用于传输读取到的磁卡15信息。所述的天线9为长方形线圈，天线9比接收线圈6大；接收线圈6在天线9中心，天线9在水下环境可感应读取最远距离30cm的磁卡15信息。所述的接收线圈6可接收最远电能发射器5发出磁能的距离为10mm。所述的磁卡15在实际使用过程中密封在海参模型16中。所述的LED灯组12由红绿蓝三种LED灯组成，各LED灯的间距为5cm。所述的防水密封箱4由高耐压透明板组成，可在水下30-50m中正常工作；实际工作中防水密封箱4及其内部器件固定在水下机器人17的上部外层。所述外部存储设备13固定于微控制器11右侧，所述高频整流滤波电路7和可充电电池8固定于微控制器11顶部，所述可充电电池8固定于高频整流滤波电路右侧，所述LED灯组12固定于微控制器11左方，所述射频处理器10和无线通讯模块14固定于微控制器11下方，所述无线通讯模块14固定于射频处理器10的右侧，所述天线9固定于LED灯组12左侧。本专利技术的有益效益：本专利技术系统给出一种快速识别水下模型的系统，实现在水下环境中快速读取水下机器人抓取到的海参模型的规格并进行存储记录，通过LED灯组显示读取所抓取海参规格的等级，不用潜水员进行人工捕捞测量，降低了比赛成本同时加快比赛速度，同时实现系统的无线充电使得系统在完全密封的情况下依旧能实现充电。附图说明图1是本系统结构俯视图；图2是本系统模块连接图；图3(a)是磁卡在海参模型中的示意图；图3(b)是本系统实际工作正视图；图4是本系统无线充电正视图；图中：1无线充电模块；2射频读卡模块；3存储控制模块；4防水密封箱；5电能发射器；6接收线圈；7高频整流滤波电路；8可充电电池；9天线；10射频处理器；11微控制器；12LED灯组；13外部存储设备；14无线通讯模块；15磁卡；16海参模型；17水下机器人。具体实施方式以下结合技术方案和说明书附图，进一步说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，一种无线充电的水下模型识别系统包括无线充电模块1、射频读卡模块2、存储控制模块3和防水密封箱4，无线充电模块1、射频读卡模块2和存储控制模块3均密封在防水密封箱4中；所述的无线充电模块1包括电能发射器5、接收线圈6、高频整流滤波电路7和可充电电池8，接收线圈6通过导线与高频整流滤波电路7直接相连；可充电电池8通过导线直接与高频整流滤波电路7相连，高频整流滤波电路7处理后产生5V直流电直接供给可充电电池8；所述的射频读卡模块2包括天线9、磁卡15和射频处理器10，天线9通过导线和射频处理器10直接相连，用于读取磁卡15信息；所述的存储控制模块3包括微控制器11、LED灯组12、外部存储设备13和无线通讯模块14，LED灯组12、外部储存设备13、无线通讯模块14均与微控制器11直接相连；可充电电池8通过导线与微控制器11直接相连，为微控制器11提供电能；射频处理器10与微控制器11直接相连，用于传输读取到的磁卡15信息。一种无线充电的水下模型识别系统各模块的电路连接如图2所示，无线充电模块1为存储控制模块3和射频读卡模块2提供电能，射频读卡模块2和存储控制模块3进行信息通讯，射频读卡模块2将读取到的信息传输给存储控制模块3进行处理；一种无线充电的水下模型识别系统工作如图3所示，在实际过程中，水密封箱4及其内部器件固定在水下机器人17的上部外层；水下机器人17抓取的海参模型16内部密封存储不同信息的磁卡15；水下机器人17抓取海参模型16后需放入到指定水下机器人17内部，水下机器人17的水密封箱4内部的射频读卡模块2能够读取该海参模型16内部封装的磁卡15的信息，并将信息传输给微控制器11对信息处理和存储入外部存储设备13，并可以通过无线通讯模块14向云端传输该信息，微控制器11根据信息记录的海参等级控制LED灯组12的亮灭，并存储海参模型16内部封装的磁卡15的信息。一种无线充电的水下模型识别系统无线冲电过程如图4所示，本系统进行无线充电时仅需将电能发射器5放在接收线圈6所对应水密封箱4的顶部，这样放置保证电能发射器5与接收线圈6的距离小于10mm，电能发射器5产生变化的交流磁通作用于接收线圈6，接收线圈6从而产生感应电流，感应电流经过高频整流滤波电路7后对可充电电池8进行充电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电的水下模型识别系统，其特征在于，该无线充电的水下模型识别系统包括无线充电模块(1)、射频读卡模块(2)、存储控制模块(3)和水密封箱(4)，无线充电模块(1)、射频读卡模块(2)和存储控制模块(3)均密封在水密封箱(4)中，无线充电模块(1)为存储控制模块(3)和射频读卡模块(2)提供电能，射频读卡模块(2)和存储控制模块(3)进行信息通讯，射频读卡模块(2)将读取到的信息传输给存储控制模块(3)进行处理；/n所述的无线充电模块(1)包括电能发射器(5)、接收线圈(6)、高频整流滤波电路(7)和可充电电池(8)，电能发射器(5)产生变化的交流磁通作用于接收线圈(6)，接收线圈(6)通过导线与高频整流滤波电路(7)直接相连；可充电电池(8)通过导线直接与高频整流滤波电路(7)相连，高频整流滤波电路(7)处理后产生5V直流电直接供给可充电电池(8)；/n所述的射频读卡模块(2)包括天线(9)、磁卡(15)和射频处理器(10)，天线(9)通过导线和射频处理器(10)直接相连，用于读取磁卡(15)信息；/n所述的存储控制模块(3)包括微控制器(11)、LED灯组(12)、外部存储设备(13)和无线通讯模块(14)，LED灯组(12)、外部储存设备13、无线通讯模块(14)均与微控制器(11)直接相连；可充电电池(8)通过导线与微控制器(11)直接相连，为微控制器(11)提供电能；射频处理器(10)与微控制器(11)直接相连，用于传输读取到的磁卡(15)信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无线充电的水下模型识别系统，其特征在于，该无线充电的水下模型识别系统包括无线充电模块(1)、射频读卡模块(2)、存储控制模块(3)和水密封箱(4)，无线充电模块(1)、射频读卡模块(2)和存储控制模块(3)均密封在水密封箱(4)中，无线充电模块(1)为存储控制模块(3)和射频读卡模块(2)提供电能，射频读卡模块(2)和存储控制模块(3)进行信息通讯，射频读卡模块(2)将读取到的信息传输给存储控制模块(3)进行处理；
所述的无线充电模块(1)包括电能发射器(5)、接收线圈(6)、高频整流滤波电路(7)和可充电电池(8)，电能发射器(5)产生变化的交流磁通作用于接收线圈(6)，接收线圈(6)通过导线与高频整流滤波电路(7)直接相连；可充电电池(8)通过导线直接与高频整流滤波电路(7)相连，高频整流滤波电路(7)处理后产生5V直流电直接供给可充电电池(8)；
所述的射频读卡模块(2)包括天线(9)、磁卡(15)和射频处理器(10)，天线(9)通过导线和射频处理器(10)直接相连，用于读取磁卡(15)信息；
所述的存储控制模块(3)包括微控制器(11)、LED灯组(12)、外部存储设备(13)和无线通讯模块(14)，LED灯组(12)、外部储存设备13、无线通讯模块(14)均与微控制器(11)直接相连；可充电电池(8)通过导线与微控制器(11)直接相连，为微控制器(11)提供电能；射频处理器(10)与微控制器(11)直接相连，用于传输读取到的磁卡(15)信息。


2.根据权利要求1所述的无线充电的水下模型识别系统，其特征在于，所述的天线(9)为长方形线圈，天线(9)比接收线圈(6)大；接收线圈(6)在天线(9)中心，天线(9)在水...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明，潘进豪，马艳华，黄天灵，刘吕航，赵守强，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21