本实用新型专利技术提出了一种多元海底特性探测AUV和水下充电基站系统，属于水下机器人领域。解决传统AUV探测方式单一无法探测水下地形信息以及探测范围受限以及如何实现AUV的续航充电对接问题。它包括AUV水下潜器和水下充电基站；AUV水下潜器包括壳体、多波束探测声纳、光视觉摄像头、单波束测深声纳、主控制器、充电次级线圈、电池组、地貌侧扫声纳、GPS接收塔和水声接收换能器，多波束探测声纳、光视觉摄像头、单波束测深声纳、电池组、地貌侧扫声纳、GPS接收塔和水声接收换能器均与主控制器电性连接；水下充电基站包括无线充电组件、通信定位组件和基站固定组件，无线充电组件中的充电次级线圈与放电初级线圈感应。它主要用于水下地形信息收集。息收集。息收集。
【技术实现步骤摘要】
一种多元海底特性探测AUV和水下充电基站系统
[0001]本技术属于水下机器人领域，特别是涉及一种多元海底特性探测AUV和水下充电基站系统。
技术介绍
[0002]传统无人自主水下航行器通常被称为AUV，它主要用于执行诸如海底地形扫描、海洋环境检测等常规任务，但目前探测声纳主要以单波束测深声纳为主，单波束测深声纳只能测得当前位置深度，无法探测前方水下地形信息，探测的原理较为单一，没有融合声、光多种方式进行探测，且传统的传感器布置形式容易导致声学探测设备易受噪声源干扰以及声学通信设备与探测设备互相干扰的问题出现；
[0003]AUV的动力电源在自身内，在电源被耗尽的情况下需上浮进行回收充电，在回收上浮进行充电的情况下，将回导致探测中断，其续航及探测范围都会受到其动力电源的限制，而在水下充电如何进行充电装置与AUV的对接也是一个重要的问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本技术旨在提出一种多元海底特性探测AUV和水下充电基站系统,以解决传统AUV探测方式单一无法探测水下地形信息以及探测范围受限以及如何实现AUV的续航充电对接问题。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种多元海底特性探测AUV和水下充电基站系统，包括AUV水下潜器和水下充电基站；所述AUV水下潜器包括壳体、多波束探测声纳、光视觉摄像头、单波束测深声纳、主控制器、充电次级线圈、电池组、地貌侧扫声纳、GPS接收塔和水声接收换能器，所述多波束探测声纳、光视觉摄像头和单波束测深声纳均设置在壳体的前段，所述主控制器设置在壳体内，所述充电次级线圈设置在壳体内部中段位置，所述电池组与充电次级线圈电性连接，所述地貌侧扫声纳设置在壳体中段外壁下部，所述GPS接收塔和水声接收换能器均设置在壳体后段，所述多波束探测声纳、光视觉摄像头、单波束测深声纳、主控制器、电池组、地貌侧扫声纳、GPS接收塔和水声接收换能器均与电池组电性连接，所述多波束探测声纳、光视觉摄像头、单波束测深声纳、电池组、地貌侧扫声纳、GPS接收塔和水声接收换能器均与主控制器电性连接；所述水下充电基站包括无线充电组件、通信定位组件和基站固定组件，所述无线充电组件和通信定位组件均与基站固定组件相连，所述无线充电组件与通信定位组件电性连接，所述通信定位组件响应光视觉摄像头和水声接收换能器的信号，所述基站固定组件对壳体支撑时，所述无线充电组件中的充电次级线圈与放电初级线圈感应。
[0006]更进一步的，所述基站固定组件包括磁吸附固定桩、配重块和海底基站钢架，沿着所述海底基站钢架的长度方向布置多个磁吸附固定桩，所述配重块设置在海底基站钢架的中部。
[0007]更进一步的，所述通信定位组件包括海底基站光视觉摄像头和声学定位通信装
置，所述海底基站光视觉摄像头和声学定位通信装置均设置在海底基站钢架上。
[0008]更进一步的，所述无线充电组件还包括充电桩和海底电缆，所述充电桩与海底电缆电性连接，所述海底基站光视觉摄像头和声学定位通信装置均与海底电缆电性连接，所述充电桩与放电初级线圈电性连接。
[0009]更进一步的，所述壳体包括尾推进器、十字尾舵、垂向推进器、前舱、中舱、后舱、空浮力舱和磁吸附对接孔，所述空浮力舱设有两个，所述前舱与中舱通过一个空浮力舱相连，所述中舱与后舱通过另一个空浮力舱相连，在每个空浮力舱上设置一个垂向推进器，所述后舱远离中舱一侧依次设置十字尾舵和尾推进器，所述尾推进器和垂向推进器均与电池组电性连接，所述前舱和后舱下部均设置与磁吸附固定桩一一对应的磁吸附对接孔。
[0010]更进一步的，每个所述空浮力舱上设置与垂向推进器位置相对应的垂推涵道。
[0011]更进一步的，所述中舱上部中间位置设置起吊钩。
[0012]更进一步的，所述前舱、中舱和后舱内壁均设置固定骨架。
[0013]更进一步的，所述电池组为锂离子电池组。
[0014]更进一步的，所述多波束探测声纳、光视觉摄像头和单波束测深声纳均分为干端和湿端，全部所述干端均设置在壳体内，全部所述湿端均设置在壳体外。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016]1、通过波束测深声纳、多波束测深声纳和地貌侧扫声纳能够对水下地貌信息进行采集，且声学通信设备与探测设备相互远离能够避免彼此影响；
[0017]2、通过通信定位组件与光视觉摄像头和水声接收换能器进行配合能够实现AUV水下潜器与基站固定组件的精准对位，且对位过程中通过磁吸附固定桩与磁吸附对接孔的配合，能够进一步提高对接的准确率和对接后的稳定性；
[0018]3、能够在水下对AUV水下潜器进行充电，提高AUV水下潜器的续航里程，提高地形地貌信息的收集效率。
附图说明
[0019]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1为本技术所述的AUV水下潜器的立体结构示意图；
[0021]图2为本技术所述的AUV水下潜器的正视结构示意图；
[0022]图3为本技术所述的AUV水下潜器的俯视结构示意图；
[0023]图4为本技术所述的AUV水下潜器的仰视结构示意图；
[0024]图5为本技术所述的AUV水下潜器的正视剖面结构示意图；
[0025]图6为本技术所述的AUV水下潜器的立体剖面结构示意图；
[0026]图7为本技术所述的水下充电基站的立体结构示意图；
[0027]图8为本技术所述的水下充电基站的正视结构示意图；
[0028]图9为本技术所述的水下充电基站的俯视结构示意图；
[0029]图10为本技术所述的AUV水下潜器与水下充电基站对接的立体结构示意图；
[0030]图11为本技术所述的AUV水下潜器与水下充电基站对接的正视结构示意图；
[0031]图12为本技术所述的AUV水下潜器与水下充电基站对接的侧视结构示意图；
[0032]图13为本技术所述的AUV水下潜器与水下充电基站的光通信对接示意图；
[0033]图14为本技术所述的AUV水下潜器的探测工作示意图；
[0034]图15为本技术所述的AUV水下潜器的通信示意图；
[0035]图16为本技术所述的AUV水下潜器与水下充电基站的充电原理示意图。
[0036]壳体1；尾推进器2；十字尾舵3；垂向推进器4；多波束探测声纳5；光视觉摄像头6；单波束测深声纳7；主控制器8；充电次级线圈9；电池组10；地貌侧扫声纳11；GPS接收塔12；水声接收换能器13；固定骨架14；前舱15；中舱16；后舱17；前舱固定座18；后舱固定座19；空浮力舱20；磁吸附对接孔21；起吊钩22；螺丝孔23；海底基站光视觉摄像头24；声学定位通信装置25；磁吸附固定桩26；充电桩本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多元海底特性探测AUV和水下充电基站系统，其特征在于：包括AUV水下潜器和水下充电基站；所述AUV水下潜器包括壳体(1)、多波束探测声纳(5)、光视觉摄像头(6)、单波束测深声纳(7)、主控制器(8)、充电次级线圈(9)、电池组(10)、地貌侧扫声纳(11)、GPS接收塔(12)和水声接收换能器(13)，所述多波束探测声纳(5)、光视觉摄像头(6)和单波束测深声纳(7)均设置在壳体(1)的前段，所述主控制器(8)设置在壳体(1)内，所述充电次级线圈(9)设置在壳体(1)内部中段位置，所述电池组(10)与充电次级线圈(9)电性连接，所述地貌侧扫声纳(11)设置在壳体(1)中段外壁下部，所述GPS接收塔(12)和水声接收换能器(13)均设置在壳体(1)后段，所述多波束探测声纳(5)、光视觉摄像头(6)、单波束测深声纳(7)、主控制器(8)、电池组(10)、地貌侧扫声纳(11)、GPS接收塔(12)和水声接收换能器(13)均与电池组(10)电性连接，所述多波束探测声纳(5)、光视觉摄像头(6)、单波束测深声纳(7)、电池组(10)、地貌侧扫声纳(11)、GPS接收塔(12)和水声接收换能器(13)均与主控制器(8)电性连接；所述水下充电基站包括无线充电组件、通信定位组件和基站固定组件，所述无线充电组件和通信定位组件均与基站固定组件相连，所述无线充电组件与通信定位组件电性连接，所述通信定位组件响应光视觉摄像头(6)和水声接收换能器(13)的信号，所述基站固定组件对壳体(1)支撑时，所述无线充电组件中的充电次级线圈(9)与放电初级线圈(29)感应。2.根据权利要求1所述的一种多元海底特性探测AUV和水下充电基站系统，其特征在于：所述基站固定组件包括磁吸附固定桩(26)、配重块(28)和海底基站钢架(31)，沿着所述海底基站钢架(31)的长度方向布置多个磁吸附固定桩(26)，所述配重块(28)设置在海底基站钢架(31)的中部。3.根据权利要求2所述的一种多元海底特性探测AUV和水下充电基站系统，其特征在于：所述通信定位组件包括海底基站光视觉摄像头(24)和声学定位通信装置(25)，所述海底基站光视觉摄像头(24)和声学定位通...
【专利技术属性】
技术研发人员：高健乔，孙羽翀，张轩野，李桐，
申请(专利权)人：哈尔滨回声科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。