一种用于水质检测的水下机器人控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于水质检测的水下机器人控制系统，包括：识别模块：识别控制区域内的水下机器人，确定目标机器人，并与所述目标机器人建立通讯链路；定位模块：确定控制区域内的水质检测点，获取所述目标检测点的位置参数；控制模块：将所述位置参数生成信号指令传输至目标机器人，并控制目标机器人前往所述目标监测点；检测模块：所述目标机器人对所述目标监测点的水源进行检测，获取水质检测数据，并对所述水质检测数据进行分析确定水质变化规律；集成模块：接收所述水质变化规律，生成拟合结果并进行判断，生成判断结果传输至控制终端。本发明专利技术利用人工智能技术实现对水下机器人高精度控制，有效检测控制区域水源，对水质进行判断，提高了效率。提高了效率。提高了效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水质检测的水下机器人控制系统


[0001]本专利技术涉及水质检测
，特别涉及一种用于水质检测的水下机器人控制系统和方法。

技术介绍

[0002]21世纪，海洋所蕴含的丰富的能量与资源是人类赖以生存的重要补给。同时，智能系统成为国家发展的新高地。目前，水下智能装备的主要形式是水下机器人，主要功能有勘探，采集，维修，基建，军用与搜救等。目前水下多机器人系统由于便于运输，可以发挥体系优势而尤为受到重视。
[0003]但是现今，如果对多机器人系统进行直接操作需要大量的技术人员参与，更要耗费大量的人力物力，却很难完成行之有效的对接。如此行之，多机器人系统也许会一步步沦为可有可无的鸡肋。就此而言，机器人领域对于通信能力的需求与日俱增。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种用于水质检测的水下机器人控制系统，用以解决上述
技术介绍
中出现的情况。
[0005]本专利技术提供一种用于水质检测的水下机器人控制系统，包括：
[0006]识别模块：识别控制区域内的水下机器人，确定目标机器人，并与所述目标机器人建立通讯链路；
[0007]定位模块：确定控制区域内的水质检测点，获取所述目标检测点的位置参数；
[0008]控制模块：将所述位置参数生成信号指令传输至目标机器人，并控制目标机器人前往所述目标监测点；
[0009]检测模块：所述目标机器人对所述目标监测点的水源进行检测，获取水质检测数据，并对所述水质检测数据进行分析确定水质变化规律；
[0010]集成模块：接收所述水质变化规律，生成拟合结果并进行判断，生成判断结果传输至控制终端。
[0011]作为本技术方案的一种实施例，所述识别模块，包括：
[0012]感应单元：用于获取控制区域内水下机器人的位置，生成定位；
[0013]识别单元：用于识别水下机器人的标志编号，并检索控制中心的对应信息；
[0014]检索单元：用于记录检索成功的水下机器人，确定目标机器人；
[0015]通讯单元：通过预置的通讯装置将所述目标机器人与控制中心建立通讯链路，实时跟踪位置点信息。
[0016]作为本技术方案的一种实施例，包括：机械波通讯子单元、声呐子单元和红外线子单元；其中，
[0017]机械波通讯子单元：用于产生用于远距离通讯的机械波；
[0018]声呐子单元：用于产生用于中距离通讯的高频超声波；
[0019]红外线子单元：用于产生用于近距离通讯的红外信号。
[0020]作为本技术方案的一种实施例，所述定位模块，包括：
[0021]确定单元：用于基于预先获取的控制区域三维模型和进出水口的水流参数信息，对控制区域进行划分，并确定水质检测点；
[0022]定位单元：用于连接控制中心和所述水质检测点，并确定控制中心与所述水质检测点的相对位置；
[0023]参数单元：用于以控制中心为原点，生成表征所述相对位置的位置参数。
[0024]作为本技术方案的一种实施例，所述控制模块，包括：
[0025]指令单元：用于基于预置的激光雷达将所述位置参数输出为信号指令，并传输至所述目标机器人；
[0026]接收单元：用于目标机器人在预置的RTK基站接收所述信号指令和所述位置点信息；
[0027]控制单元：用于基于所述信号指令和所述位置点信息，控制所述目标机器人以预设的移动速度前往目标位置进行监测。
[0028]作为本技术方案的一种实施例，所述控制模块，包括：
[0029]检测单元：用于利用预设的水质检测器对所述目标监测点的水源进行检测，获取水质检测数据；其中，
[0030]所述水质检测器至少包括图像检测器、水温检测器、PH值检测器、浊度检测器和溶解性总固体值检测器；
[0031]所述水质检测数据至少包括垃圾数据、温度数据、PH值数据、浊度值数据和溶解性总固体值数据；
[0032]校验单元：用于复核所述水质监测数据，对误差进行消除；
[0033]分析单元：对所述水质监测数据与预设的历史数据进行定量分析，确定所述目标检测点的水质变化规律。
[0034]作为本技术方案的一种实施例，所述检测单元，包括：
[0035]图像检测器子单元：用于接触所述目标检测点的水源，并获取所述水源的垃圾数据；
[0036]水温检测器子单元：用于接触所述目标检测点的水源，并获取所述水源的温度数据；
[0037]PH值检测器子单元：用于接触所述目标检测点的水源，并获取所述水源的PH值数据；
[0038]浊度检测器子单元：用于照射所述目标检测点的水源，生成散射光，并获取所述散射光的浊度值数据；
[0039]溶解性总固体值检测器子单元：用于接触所述目标检测点的水源，获取溶解性总固体值数据。
[0040]作为本技术方案的一种实施例，所述集成模块，包括：
[0041]拟合单元：用于将获取的所述水质变化规律进行插值和拟合，生成拟合结果；
[0042]判断单元：用于将所述拟合结果进行分析判断，确定判断结果；其中，
[0043]所述判断结果包括正常结果和异常结果；
[0044]预警单元：用于对所述异常结果生成异常信号，传输至控制终端，并调取相应方案。
[0045]作为本技术方案的一种实施例，所述预置的通讯装置，还包括：在控制中心与所述目标机器进行实时通讯时，还会在通讯信息中添加信息延时检测指令，目的是分析当前通信时目标机器人对数据分析和处理的延时程度，并根据所述目标机器人对数据分析和处理的延时程度在控制中心生成延时指示灯的控制指令，则控制中心的人员可根据延时指示灯的亮灭快慢知晓当前对所述目标机器进行实时通讯和控制的延时程度，从而进一步的提醒控制人员按照当前的延时程度进行相应的调整，其具体步骤包括：
[0046]步骤A1：利用公式(1)在通讯信息中添加信息延时检测指令得到含延时检测的通讯信息
[0047][0048]其中W
16
表示含延时检测的通讯信息的十六进制形式；len[]表示求取括号内二进制数的数据位数X
16
表示不含延时检测的通讯信息的十六进制形式；Y
16
表示所述延时检测指令的十六进制形式；<<表示左移符号；()2表示将括号内的数值转换为二进制数；
[0049]步骤A2：利用公式(2)根据所述含延时检测的通讯信息发出时的时刻以及接收到关于所述含延时检测的通讯信息的返回指令时的时刻以及所述含延时检测的通讯信息的数据长度和所述含延时检测的通讯信息的返回指令的数据长度以及所述通信链路的传输速度得到当前目标机器人对数据分析和处理的延时时长
[0050][0051]其中T表示当前目标机器人对数据分析和处理的延时时长；t
e
表示接收到目标机器人关于所述含延时检测的通讯信息的返回指令时的时刻(单位为s)；t0表示向目标机器人发送所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水质检测的水下机器人控制系统，其特征在于，包括：识别模块：识别控制区域内的水下机器人，确定目标机器人，并与所述目标机器人建立通讯链路；定位模块：确定控制区域内的水质检测点，获取所述目标检测点的位置参数；控制模块：将所述位置参数生成信号指令传输至目标机器人，并控制目标机器人前往所述目标监测点；检测模块：所述目标机器人对所述目标监测点的水源进行检测，获取水质检测数据，并对所述水质检测数据进行分析确定水质变化规律；集成模块：接收所述水质变化规律，生成拟合结果并进行判断，生成判断结果传输至控制终端。2.根据权利要求1所述的一种用于水质检测的水下机器人控制系统，其特征在于，所述识别模块，包括：感应单元：用于获取控制区域内水下机器人的位置，生成定位；识别单元：用于识别水下机器人的标志编号，并检索控制中心的对应信息；检索单元：用于记录检索成功的水下机器人，确定目标机器人；通讯单元：通过预置的通讯装置将所述目标机器人与控制中心建立通讯链路，实时跟踪位置点信息。3.根据权利要求2所述的感应单元，其特征在于，所述预置的通讯装置，包括：机械波通讯子单元、声呐子单元和红外线子单元；其中，机械波通讯子单元：用于产生用于远距离通讯的机械波；声呐子单元：用于产生用于中距离通讯的高频超声波；红外线子单元：用于产生用于近距离通讯的红外信号。4.根据权利要求1所述的一种用于水质检测的水下机器人控制系统，其特征在于，所述定位模块，包括：确定单元：用于基于预先获取的控制区域三维模型和进出水口的水流参数信息，对控制区域进行划分，并确定水质检测点；定位单元：用于连接控制中心和所述水质检测点，并确定控制中心与所述水质检测点的相对位置；参数单元：用于以控制中心为原点，生成表征所述相对位置的位置参数。5.根据权利要求1所述的一种用于水质检测的水下机器人控制系统，其特征在于，所述控制模块，包括：指令单元：用于基于预置的激光雷达将所述位置参数输出为信号指令，并传输至所述目标机器人；接收单元：用于目标机器人在预置的RTK基站接收所述信号指令和所述位置点信息；控制单元：用于基于所述信号指令和所述位置点信息，控制所述目标机器人以预设的移动速度前往目标位置进行监测。6.根据权利要求1所述的一种用于水质检测的水下机器人控制系统，其特征在于，所述控制模块，包括：检测单元：用于利用预设的水质检测器对所述目标监测点的水源进行检测，获取水质
检测数据；其中，所述水质检测器至少包括图像检测器、水温检测器、PH值检测器、浊度检测器和溶解性总固体值检测器；所述水质检测数据至少包括垃圾数据、温度数据、PH值数据、浊度值数据和溶解性总固体值数据；校验单元：用于复核所述水质监测数据，对误差进行消除；分析单元：对所述水质监测数据与预设的历史数据进行定量分析，确定所述目标检测点的水质变化规律。7.根据权利要求6所述的一种用于水质检测的水下机器人控制系统，其特征在于，所述检测单元，包括：图像检测器子单元：用于接触所述目标检测点的水源，并获取所述水源的垃圾数据；水温检测器子单元：用于接触所述目标检测点的水源，并获取所述水源的温度数据；PH值检测器子单元：用于接触所述目标检测点的水源，并获取所述水源的PH值数据；浊度检测器子单元：用于照射所述目标检测点的水源，生成散射光，并获取所述散射光的浊度值数据；溶解性总固体值检测器子单元：用于接触所述目标检测点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩翔希，黄英，梁维，夏毅坤，文新宇，蒙占彬，吴家鸣，冯志强，任地，符妃，邱昂，
申请(专利权)人：北部湾大学，
类型：发明
国别省市：