水下机器人平衡检测方法、控制装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水下机器人平衡检测方法、控制装置及设备。本发明专利技术通过确定待检测水下机器人中处于同一关节位置的连杆，并获取连杆的连杆坐标，然后根据连杆坐标对待检测水下机器人进行初次平衡检测，在初次平衡检测通过时，获取待检测水下机器人在当前时刻下的姿态角，再根据姿态角对待检测水下机器人进行平衡检测。本发明专利技术先根据连杆坐标对待检测水下机器人进行初次平衡检测，能够粗略地判断待检测水下机器人是否处于平衡状态，在初次平衡检测通过时，根据姿态角对待检测水下机器人再次进行平衡检测，本发明专利技术通过对待检测水下机器人进行两次平衡检测，能够有效地对待检测水下机器人进行平衡检测，从而能够得到更加精确的平衡检测结果。测结果。测结果。

【技术实现步骤摘要】
水下机器人平衡检测方法、控制装置及设备


[0001]本专利技术涉及水下机器人
，尤其涉及一种水下机器人平衡检测方法、控制装置及设备。

技术介绍

[0002]水下机器人是一种工作于水下的极限作业机器人，水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。水下机器人在水下工作过程中，由于障碍物及暗流、漩涡等影响会失去平衡，导致水下机器人的机身严重摇摆、晃动。如果对水下机器人的平衡状态未直接监测，或者在水下机器人失去平衡时被动等待的措施，则会导致水下机器人的工作中断。因此，如何有效地水下机器人进行平衡检测，成为一个亟待解决的问题。
[0003]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供了一种水下机器人平衡检测方法、控制装置、及设备，旨在解决如何有效地水下机器人进行平衡检测的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种水下机器人平衡检测方法，所述水下机器人平衡检测方法包括以下步骤：确定待检测水下机器人中处于同一关节位置的连杆，并获取所述连杆的连杆坐标；根据所述连杆坐标对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测；在初次平衡检测通过时，获取所述待检测水下机器人在当前时刻下的姿态角；根据所述姿态角对所述待检测水下机器人进行平衡检测。
[0006]可选地，所述根据所述连杆坐标对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测的步骤，具体包括：获取所述待检测水下机器人的重心坐标和浮心坐标；根据所述重心坐标和所述浮心坐标确定所述待检测水下机器人的中心坐标；获取所述连杆坐标对应的连杆在所述待检测水下机器人移动时产生的连杆角度偏移的变化量；根据所述中心坐标和所述连杆角度偏移的变化量对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测。
[0007]可选地，所述获取所述连杆坐标对应的连杆在所述待检测水下机器人移动时产生的连杆角度偏移的变化量的步骤，具体包括：获取所述连杆坐标对应的连杆在预设时间段内的初始连杆角度偏移；从所述初始连杆角度偏移中选取处于同一关节位置的目标连杆角度偏移；
对所述目标连杆角度偏移进行归一化处理，获得归一化的连杆角度偏移；根据所述归一化的连杆角度偏移确定连杆角度偏移的变化量。
[0008]可选地，所述根据所述中心坐标和所述连杆角度偏移的变化量对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测的步骤，具体包括：确定所述中心坐标处于所述待检测水下机器人的目标关节；从所述连杆角度偏移的变化量中选取所述目标关节对应的连杆的目标变化量和剩余连杆的剩余变化量；从所述目标变化量中选取处于所述待检测水下机器人的同一关节位置的第一变化量，并从所述剩余变化量中选取处于所述待检测水下机器人的同一关节位置的第二变化量；在所述第一变化量满足第一预设条件且所述第二变化量满足第二预设条件时，判定所述待检测水下机器人初次平衡检测通过。
[0009]可选地，所述姿态角包括：俯仰角、偏航角以及滚转角；所述在初次平衡检测通过时，获取所述待检测水下机器人在当前时刻下的姿态角的步骤，具体包括：在初次平衡检测通过时，获取所述待检测水下机器人在前一采样时刻的初始偏航角；通过陀螺仪采集所述待检测水下机器人在前一采样时刻的角速度，并获取所述陀螺仪在当前时刻下的测量误差；根据所述初始偏航角、所述角速度和所述测量误差确定所述偏航角；获取所述待检测水下机器人在前一采样时刻的初始俯仰角和初始滚转角；通过加速度计采集所述待检测水下机器人在前一采样时刻的加速度；根据所述初始俯仰角和所述加速度确定所述俯仰角，并根据所述初始滚转角和所述加速度确定所述滚转角。
[0010]可选地，所述根据所述姿态角对所述待检测水下机器人进行平衡检测的步骤，具体包括：确定所述俯仰角中的正俯仰角和负俯仰角，确定所述偏航角中的正偏航角和负偏航角，确定所述滚转角中的正滚转角和负滚转角；根据所述正俯仰角和所述负俯仰角确定俯仰角分布情况，根据所述正偏航角和所述负偏航角确定偏航角分布情况，根据所述正滚转角和所述负滚转角确定滚转角分布情况；根据所述俯仰角分布情况、所述偏航角分布情况以及所述滚转角分布情况对所述待检测水下机器人进行平衡检测。
[0011]可选地，所述根据所述俯仰角分布情况、所述偏航角分布情况以及所述滚转角分布情况对所述待检测水下机器人进行平衡检测的步骤，具体包括：获取所述待检测水下机器人受到的驱动力矩和所述驱动力矩的驱动方向；根据所述驱动方向确定所述待检测水下机器人的预设运动轨迹；根据所述俯仰角分布情况、所述偏航角分布情况以及所述滚转角分布情况确定所述待检测水下机器人在各个轴向的运动轨迹；
根据所述各个轴向的运动轨迹和所述预设运动轨迹对所述待检测水下机器人进行平衡检测。
[0012]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种水下机器人平衡检测装置，所述水下机器人平衡检测装置包括：坐标获取模块，用于确定待检测水下机器人中处于同一关节位置的连杆，并获取所述连杆的连杆坐标；平衡检测模块，用于根据所述连杆坐标对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测；姿态角获取模块，用于在初次平衡检测通过时，获取所述待检测水下机器人在当前时刻下的姿态角；所述平衡检测模块，还用于根据所述姿态角对所述待检测水下机器人进行平衡检测。
[0013]可选地，所述平衡检测模块，还用于获取所述待检测水下机器人的重心坐标和浮心坐标；根据所述重心坐标和所述浮心坐标确定所述待检测水下机器人的中心坐标；获取所述连杆坐标对应的连杆在所述待检测水下机器人移动时产生的连杆角度偏移的变化量；根据所述中心坐标和所述连杆角度偏移的变化量对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测。
[0014]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种水下机器人平衡检测设备，所述水下机器人平衡检测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的水下机器人平衡检测程序，所述水下机器人平衡检测程序配置为实现如上文所述的水下机器人平衡检测方法的步骤。
[0015]本专利技术通过确定待检测水下机器人中处于同一关节位置的连杆，并获取连杆的连杆坐标，然后根据连杆坐标对待检测水下机器人进行初次平衡检测，在初次平衡检测通过时，获取待检测水下机器人在当前时刻下的姿态角，再根据姿态角对待检测水下机器人进行平衡检测。本专利技术先根据连杆坐标对待检测水下机器人进行初次平衡检测，能够粗略地判断待检测水下机器人是否处于平衡状态，在初次平衡检测通过时，根据姿态角对待检测水下机器人再次进行平衡检测，本专利技术通过对待检测水下机器人进行两次平衡检测，能够有效地对待检测水下机器人进行平衡检测，从而能够得到更加精确的平衡检测结果。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的水下机器人平衡检测设备的结构示意图；图2为本专利技术水下机器人平衡检测方法第一实施例的流程示意图；图3为本专利技术水下机器人平衡检测方法一实施例的俯仰角、偏航角以及滚转角的示意图；图4为本专利技术水下机器人平衡检测方法第二实施例的流程示意图；图5为本专利技术水下机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人平衡检测方法，其特征在于，所述水下机器人平衡检测方法包括以下步骤：确定待检测水下机器人中处于同一关节位置的连杆，并获取所述连杆的连杆坐标；根据所述连杆坐标对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测；在初次平衡检测通过时，获取所述待检测水下机器人在当前时刻下的姿态角；根据所述姿态角对所述待检测水下机器人进行平衡检测。2.如权利要求1所述的水下机器人平衡检测方法，其特征在于，所述根据所述连杆坐标对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测的步骤，具体包括：获取所述待检测水下机器人的重心坐标和浮心坐标；根据所述重心坐标和所述浮心坐标确定所述待检测水下机器人的中心坐标；获取所述连杆坐标对应的连杆在所述待检测水下机器人移动时产生的连杆角度偏移的变化量；根据所述中心坐标和所述连杆角度偏移的变化量对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测。3.如权利要求2所述的水下机器人平衡检测方法，其特征在于，所述获取所述连杆坐标对应的连杆在所述待检测水下机器人移动时产生的连杆角度偏移的变化量的步骤，具体包括：获取所述连杆坐标对应的连杆在预设时间段内的初始连杆角度偏移；从所述初始连杆角度偏移中选取处于同一关节位置的目标连杆角度偏移；对所述目标连杆角度偏移进行归一化处理，获得归一化的连杆角度偏移；根据所述归一化的连杆角度偏移确定连杆角度偏移的变化量。4.如权利要求2所述的水下机器人平衡检测方法，其特征在于，所述根据所述中心坐标和所述连杆角度偏移的变化量对所述待检测水下机器人进行初次平衡检测的步骤，具体包括：确定所述中心坐标处于所述待检测水下机器人的目标关节；从所述连杆角度偏移的变化量中选取所述目标关节对应的连杆的目标变化量和剩余连杆的剩余变化量；从所述目标变化量中选取处于所述待检测水下机器人的同一关节位置的第一变化量，并从所述剩余变化量中选取处于所述待检测水下机器人的同一关节位置的第二变化量；在所述第一变化量满足第一预设条件且所述第二变化量满足第二预设条件时，判定所述待检测水下机器人初次平衡检测通过。5.如权利要求1所述的水下机器人平衡检测方法，其特征在于，所述姿态角包括：俯仰角、偏航角以及滚转角；所述在初次平衡检测通过时，获取所述待检测水下机器人在当前时刻下的姿态角的步骤，具体包括：在初次平衡检测通过时，获取所述待检测水下机器人在前一采样时刻的初始偏航角；通过陀螺仪采集所述待检测水下机器人在前一采样时刻的角速度，并获取所述陀螺仪在当前时刻下的测量误差；根据所述初始偏航角、所述角速度和所述测量误差确定所述偏航角；
获取所述待检测水下机器人在前一采样时刻的初...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萌，薛伍曹，周玮，
申请(专利权)人：深圳市景创科技电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：