一种多电极阵列电场感知水下避障传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种多电极阵列电场感知水下避障传感器。该传感器包括多电极阵列以及控制及信号处理电路；所述多电极阵列分布在水下运动载体的表面；所述信号处理电路设置在所述水下运动载体内部，并与所述多电极阵列连接；所述信号处理电路用于调整所述多电极阵列产生的电流场，确定障碍物的空间位置及大小。本发明专利技术实现了对水下运动载体的全方位覆盖，不存在近处盲区以及覆盖盲区的问题。近处盲区以及覆盖盲区的问题。近处盲区以及覆盖盲区的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多电极阵列电场感知水下避障传感器


[0001]本专利技术涉及水下避障传感器领域，特别是涉及一种多电极阵列电场感知水下避障传感器。

技术介绍

[0002]随着人类江湖海洋等水下探索需求的增长，水下机器人越来越要求自主程度更高的水下感知能力，水下避障作为水下机器人的基础技术，在复杂水下环境中对机器人的运动导航至关重要。现有水下避障技术主要依靠声纳等声学传感器，部分机器人搭载了额外的红外避障、视觉摄像头等光学传感器。然而现有声学传感器存在难以小型化，无法覆盖整个载体表面，存在近处盲区及多径效应干扰，需要额外设计安装位置破坏载体外形等缺点，限制了其在小型水下机器人与潜航器上的应用。现有光学传感器存在对环境要求较高，不耐污渍，难以在黑暗浑浊环境中使用，光学镜头容易损坏、无法覆盖整个载体周围等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种多电极阵列电场感知水下避障传感器，实现了对水下运动载体的全方位覆盖，不存在近处盲区以及覆盖盲区的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：<br/>[0005]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电极阵列电场感知水下避障传感器，其特征在于，包括：多电极阵列以及控制及信号处理电路；所述多电极阵列分布在水下运动载体的表面；所述信号处理电路设置在所述水下运动载体内部，并与所述多电极阵列连接；所述信号处理电路用于调整所述多电极阵列产生的电流场，确定障碍物的空间位置及大小。2.根据权利要求1所述的一种多电极阵列电场感知水下避障传感器，其特征在于，所述多电极阵列包括：前主电极、后主电极以及多个环绕电极；所述前主电极和所述后主电极放置于所述水下运动载体沿运动方向轴线的前后两端表面；所述环绕电极分布在所述水下运动载体的表面。3.根据权利要求2所述的一种多电极阵列电场感知水下避障传感器，其特征在于，所述前主电极和所述后主电极的表面积大于或等于所述环绕电极的表面积。4.根据权利要求2所述的一种多电极阵列电场感知水下避障传感器，其特征在于，所述信号处理电路包括：数据总线、低压直流电源、控制器、正交锁相放大器、自动增益控制器、DC
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DC直流升压变换器、高压运算放大器、交流阻抗测量电路、电极接收回路选通器以及电极激励回路选通器；所述数据总线与所述控制器连接；所述数据总线传输障碍物信息；低压直流电源分别与所述控制器和所述DC
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DC直流升压变换器连接；所述正交锁相放大器分别与所述自动增益控制器和所述控制器连接；所述正交锁相放大器用于放大接收到的电极信号；所述自动增益控制器与所述电极接收回路选通器连接；所述DC
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DC直流升压变换器与所述高压运算放大器连接；所述高压运算放大器分别与所述控制器和所述交流阻抗测量电路连接；所述高压运算放大器用于放大由控制器产生的电极激励信号；所述交流阻抗测量电路与所述电极激励回路选通器连接；所述交流阻抗测量用于测量所在回路中的交流阻抗并提供给控制器；所述控制器用于根据所述交流阻抗确定选通指令；所述控制器分别与所述电极接收回路选通器和所述电极激励回路选通器连接；所述电极接收回路选通器和所述电极激励回路选通器分别与所述多电极阵列连接；所述电极接收回路选通器用于根据控制器的选通指令将相应电极接入接收回路；所述电极激励回路选通器用于根据控制器的选通指令将相应电极接入激励回路。5.根据权利要求4所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少萍，王章陶，张超，
申请(专利权)人：北京航空航天大学宁波创新研究院，
类型：发明
国别省市：