液体下检测竖直表面的机器人的相对导航方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及一种液体下检测竖直表面的机器人的相对导航方法和装置，其中，该方法包括：根据竖直表面建立竖直表面导航坐标系；通过惯性导航设备获取机器人在竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息；通过深度测量设备获取机器人在竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息；通过多普勒测速仪获得机器人在竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息，其中多普勒测速仪朝向竖直表面；以及融合竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息、第二导航相关信息以及第三导航相关信息获得机器人在竖直表面的导航信息。本申请提供的方法和装置，实现竖直表面内连续导航，解决了传统水下导航算法在竖直表面内无法应用的问题。在竖直表面内无法应用的问题。在竖直表面内无法应用的问题。

【技术实现步骤摘要】
液体下检测竖直表面的机器人的相对导航方法和装置


[0001]本申请涉及水下导航领域，尤其涉及液体下检测竖直表面的机器人的相对导航方法和装置。

技术介绍

[0002]首先需要说明的是，本申请的检测竖直表面的机器人的相对导航方案适于各种液体，例如，水、油、酒精等，为了方便起见，在如下的描述中将液体具体化为水。
[0003]水下机器人在水利水电工程检测、海上石油平台检测、船底检测等领域中经常存在在竖直表面或近似竖直表面附近相对导航的需求，如在水利水电工程大坝检测中，需要水下机器人检测大坝体竖直表面，即在竖直表面附近完成按规划路线巡检、缺陷定位等作业，这些作业都需要具备相对精确的竖直表面内导航的能力。
[0004]传统水下机器人导航一般指在水平面内的导航，相关系统和算法设计都是针对水平面内的，如导航系统按水平面导航安装，导航结果按水平面表示(位置选用经度、纬度，速度分为东向速度、北向速度等)。竖直表面内的导航与水平面的导航差异很大，在竖直表面内导航目前尚未有相关的方案。
[0005]水下机器人导航的常用技术手段包括INS(Ine本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体下检测竖直表面的机器人的相对导航方法，其包括：根据竖直表面建立竖直表面导航坐标系；通过惯性导航设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息；通过深度测量设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息；通过多普勒测速仪获得所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息，其中所述多普勒测速仪朝向所述竖直表面；以及融合所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息以及所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息获得所述机器人在竖直表面的导航信息。2.如权利要求1所述的方法，还包括：通过卫星导航设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第四导航相关信息。3.如权利要求2所述的方法，还包括：融合所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息以及所述竖直表面导航坐标系下的第四导航相关信息获得所述机器人在竖直表面的导航信息。4.如权利要求1所述的方法，还包括：通过水声导航设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第五导航相关信息，其中，所述水声导航设备包括LBL、SBL和USBL。5.如权利要求4所述的方法，还包括：融合所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息以及所述竖直表面导航坐标系下的第五导航相关信息获得所述机器人在竖直表面的导航信息。6.如权利要求4或5所述的方法，其中，所述第一导航相关信息包括所述机器人的姿态、速度、位置、角速度和加速度，所述第二导航相关信息包括所述机器人的深度，所述第三导航相关信息包括所述机器人相对所述竖直表面的速度和/或距离，所述第四导航相关信息包括所述机器人的位置和速度，所述第五导航相关信息包括所述机器人的位置。7.如权利要求1至5任一者所述的方法，其中融合的方式包括Kalman滤波法、粒子滤波法和最优估计法。8.一种液体下检测竖直表面的机器人的相对导航装置，其包括：坐标系建立单元，用于根据竖直表面建立竖直表面导航坐标系；第一获取单元，用于通过惯性导航设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息；第二获取单元，用于通过深度测量设备获取所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建仓，张红良，侯明波，
申请(专利权)人：深之蓝海洋科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：