一种便携式自主水下机器人系统及其控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种便携式自主水下机器人系统及其控制系统，属于水下机器人技术领域。包括水面上位机与水下机器人，水面上位机与水下机器人双向连接，其中，水面上位机，用于向水下机器人发送控制命令；水下机器人，用于接收和按照控制命令行动，同时向水面上位机回传任务图像和相关传感器数据，水面上位机包括任务与控制信息显示处理终端和通信网桥，水下机器人通过通信网桥与水面上位机包括任务与控制信息显示处理终端。本发明专利技术可以仅依靠小艇就可以方便布放回收的十公斤级的自主水下机器人，在有限的元件装备下达到在作业准确度，作业效率及作业丰富度上较好的性能。率及作业丰富度上较好的性能。率及作业丰富度上较好的性能。

A portable autonomous underwater robot system and its control system

【技术实现步骤摘要】
一种便携式自主水下机器人系统及其控制系统


[0001]本专利技术涉及一种便携式自主水下机器人系统及其控制系统，属于水下机器人


技术介绍

[0002]随着探测技术的提高，地球上丰富的海洋资源逐步被发现。自主水下机器人是一种进行海洋开发探索与利用的高效工具，近年来以及展开了广泛的应用。目前，自主水下机器人普遍尺寸较大，使用成本较高，而且对内湖及水利设施探测效果不佳，另外，大多数自主水下机器人只具备在水下探测与侦察的能力，兼顾搜集水下与水面信息的方面得不到满足。因此，现阶段对于一种隐蔽性好、成本低、便于投放与回收、重量体积小且可兼顾水面探测的自主水下机器人的需求量越来越大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提出一种便携式自主水下机器人系统及其控制系统，以解决现有技术中存在的问题。
[0004]一种便携式自主水下机器人系统，包括水面上位机与水下机器人，
[0005]水面上位机与水下机器人双向连接，其中，
[0006]水面上位机，用于向水下机器人发送控制命令；
[0007]水下机器人，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式自主水下机器人系统，包括水面上位机与水下机器人，其特征在于，水面上位机与水下机器人双向连接，其中，水面上位机，用于向水下机器人发送控制命令；水下机器人，用于接收和按照控制命令行动，同时向水面上位机回传任务图像和相关传感器数据，水面上位机包括任务与控制信息显示处理终端和通信网桥，水下机器人通过通信网桥与水面上位机包括任务与控制信息显示处理终端。2.根据权利要求1的一种便携式自主水下机器人系统，其特征在于，水下机器人，包括首部舱段(1)、中部水密舱段(2)和尾部舱段(3)，首部舱段(1)、中部水密舱段(2)和尾部舱段(3)依次水密连接。3.根据权利要求2的一种便携式自主水下机器人系统，其特征在于，首部舱段(1)包括避碰前视声呐(16)、水下摄像机(15)、高度计(14)和深度压力传感器(13)，避碰前视声呐(16)安装在首部舱段(1)的前端，水下摄像机(15)设置在避碰前视声呐(16)的后方，高度计(14)安装于首部舱段(1)下端，深度压力传感器(13)设置于首部舱段(1)的后部中心，其中，避碰前视声呐(16)，用于自动避障或其他任务中进行目标识别；水下摄像机(15)，用于拍摄水下图像；高度计(14)，用于保障水下机器人与水底保持安全距离；深度压力传感器(13)，用于得到水下机器人的实时深度数据。4.根据权利要求3的一种便携式自主水下机器人系统，其特征在于，中部水密舱段(2)包括控制器(12)、图像传输电台(11)、步进丝杠(17)和电池包(18)，控制器(12)安装在中部水密舱段(2)的上前端，图像传输电台(11)安装在控制器(12)的后侧，步进丝杠(17)安装在中部舱段(2)的下部，电池包(18)安装于步进丝杠(17)的下方，构成重心调节机构，其中，控制器(12)，其中包括主处理器、协处理器、IMU和电源控制板，用于从图像传输电台(11)接收命令；图像传输电台(11)，用于接收控制命令与上传任务图像；步进丝杠(17)与电池包(18)，用于构成重心调节机构，从而控制水下机器人的俯仰角。5.根据权利要求4的一种便携式自主水下机器人系统，其特征在于，尾部舱段(3)包括天线舵机(4)、天线轴套(5)、小型摄像头(7)、GPS(6)、数据传输天线(19)、推进器(9)、垂直尾舵(8)和尾舵机(10)，天线舵机(4)安装在尾部舱段(3)的前段，天线轴套(5)安装于尾部舱段(3)的上端，GPS(6)、小型摄像头(7)和数据传输天线(19)依次安装于天线轴套(5)的末端，推进器(9)安装于尾部舱段(3)的后端，垂直尾舵(8)设置于推进器(9)的后方，受尾舵机(10)的控制。6.根据权利要求5的一种便携式自主水下机器人系统，其特征在于，水下摄像机(15)的轴线与水平线的夹角为70
°
，小型摄像头(7)的轴线与天线轴套(5)轴线夹角为90
°
，步进丝杠(17)上螺接有滑台，电池包(18)通过框架与滑台固定，天线轴套(5)通过连杆轴接于尾部舱段(3)的上方，由天线舵机(4)控制其位置。7.根据权利要求1
‑
6任一项的一种便携式自主水下机器人系统，其特征在于，避碰前视声呐(16)、水下摄像机(15)、高度计(14)、深度压力传感器(13)、步进丝杠(17)、电池包
(18)、小型摄像头(7)、GPS(6)、推进器(9)、尾舵机(10)和天线舵机(4)均与控制器(12)电连接，控制器(12)通过图...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁栋，柴浩若，李铭昊，樊家占，冯杰熹，贾辉，李仁哲，郎硕，刘继智，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：