一种基于机器视觉的多足水陆两栖机器人及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种基于机器视觉的多足水陆两栖机器人及其使用方法，包括半球形主体、底盘、若干机械足、若干喷水装置、高清摄像头和水质检测探头，所述底盘固定于所述半球形主体的下方，若干所述机械足和若干所述喷水装置均匀交错环绕固定在所述底盘上，所述高清摄像头固定于所述半球形主体上，所述水质检测探头设置在所述底盘的底部。本发明专利技术多足水陆两栖机器人在陆地上和在水中可以通过六只机械足与喷水装置的相互配合，完成多种动作转换，进而能够较好地适应在水陆两种环境下工作，通过高清摄像头与水质检测探头，能完成多项具体的陆上或水中的检测工作。或水中的检测工作。或水中的检测工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的多足水陆两栖机器人及其使用方法


[0001]本专利技术涉及多足机器人
，尤其是涉及一种基于机器视觉的多足水陆两栖机器人及其使用方法。

技术介绍

[0002]现有的传统陆地机器人多以履带式、轮式和足腿式的形式出现，其中履带式和轮式存在运动不灵活、避障能力弱等缺点，对复杂环境的适应能力较弱；水下机器人则大多采用螺旋桨驱动，螺旋桨在复杂环境下工作易损坏，且容易对海洋生物生存环境产生破坏；传统的水下机器人只可在水下进行工作，适应范围较小。两栖机器人的工作范围较广，适应能力更强，能完成更加复杂的作业任务，水陆两栖机器人主要以陆地上的驱动方式为基础，对足部驱动方式和防水特性加以改进，达到水陆两栖工作的目的，导致对不同环境的适应能力较差，工作效率降低。
[0003]多足水陆两栖机器人是一种方便高效的辅助人类完成作业的工具。但是目前常见的多足两栖机器人的驱动方式多以陆地上的驱动方式为基础，对足部驱动方式和防水特性加以改进，达到水陆两栖工作的目的，在水下工作时，对环境变化的适应能力较弱，无法及时调整自身以应对特殊情况；而常见的水下机器人能够较好的适应水下工作环境，但当一些特殊情况发生时，需要机器人转移到陆地工作，这时，传统的水下机器人就无法较好地完成此项工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于机器视觉的多足水陆两栖机器人及其使用方法，在陆地上和在水中可以通过六只机械足与喷水装置的相互配合，完成多种动作转换，进而能够较好地适应在水陆两种环境下工作。
[0005]根据本专利技术的一个目的，本专利技术提供一种基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，包括半球形主体、底盘、若干机械足、若干喷水装置、高清摄像头和水质检测探头，所述底盘固定于所述半球形主体的下方，若干所述机械足和若干所述喷水装置均匀交错环绕固定在所述底盘上，所述高清摄像头固定于所述半球形主体上，所述水质检测探头设置在所述底盘的底部。
[0006]进一步地，所述底盘的圆周面轴线与所述半球形主体的轴线重合。
[0007]进一步地，所述喷水装置包括水泵和软管，所述软管的一端与所述水泵的出水口相连，所述软管的另一端分别与若干所述机械足的下端相连。
[0008]进一步地，所述机械足包括上节、中节和下节，所述上节通过第一转向机构与所述底盘连接，所述中节的一端通过第二转向机构与所述上节连接，所述中节的另一端通过第三转向机构与所述下节连接。
[0009]进一步地，所述上节包括一号舵机和上部支架，所述一号舵机固定在所述底盘上，所述一号舵机与所述上部支架连接构成转动副。
[0010]进一步地，所述中节包括中部支架、二号舵机和三号舵机，所述二号舵机和所述三号舵机对称固定于所述中部支架上，所述二号舵机与所述上部支架连接构成转动副，所述中部支架的上表面固定有太阳能板。
[0011]进一步地，所述下节包括下部支架、喷水口支架和可伸缩尖刺，所述三号舵机与所述下部支架连接构成转动副，所述喷水口支架置于所述下部支架内侧空心结构中，所述下部支架的最下端设有喷水口，所述可伸缩尖刺固定在所述下部支架的下端外侧。
[0012]进一步地，所述下部支架为上端宽下端窄的内侧空心结构，所述喷水口支架与所述喷水口的轴心同轴。
[0013]进一步地，所述机械足和所述喷水装置的数量均为六个。
[0014]根据本专利技术的另一个目的，本专利技术提供上述一种基于机器视觉的多足水陆两栖机器人的使用方法，包括如下步骤：
[0015]S1，陆上工作姿态
[0016]所有所述机械足间隔设置的所述机械足为一组，分为第一机械足组和第二机械足组；
[0017]S101，直线前进时
[0018]所述第一机械足组中的所有所述机械足的所述下节向上脱离地面，之后所述第一机械足组中的位于前端的所述机械足的所述中节逆时针摆动、位于后端的所述机械足的所述中节顺时针摆动，之后所述第一机械足组中的所述机械足的所述下节向下接触地面；
[0019]所述第二机械足组中的所有所述机械足的所述下节脱离地面，之后所述第二机械足组中的位于前端的所述机械足的所述中节逆时针摆动、位于后端的所述机械足的所述中节顺时针摆动，之后所述第二机械足组中的所述机械足的所述下节向下接触地面，由此完成一个直线前进动作循环；
[0020]S102，顺时针转向时
[0021]所述第一机械足组中的所有所述机械足的所述下节向上脱离地面，之后所述第一机械足组中的所述机械足的所述中节顺时针摆动，所述第一机械足组中的所有所述机械足的所述下节向下接触地面；
[0022]所述第二机械足组中的所有所述机械足的所述下节向上脱离地面，之后所述第二机械足组中的所述机械足的所述中节逆时针摆动至于所述底盘的中心对称面垂直，所述第二机械足组中的所述下节向下摆动接触地面，完成一个顺时针转向循环；
[0023]S103，逆时针转向时
[0024]所述第一机械足组中的所有所述机械足的所述下节向上脱离地面，之后所述第一机械足组中的所述机械足的所述中节逆时针摆动，所述第一机械足组中的所有所述机械足的所述下节向下接触地面；
[0025]所述第二机械足组中的所有所述机械足的所述下节向上脱离地面，之后所述第二机械足组中的所述机械足的所述中节顺时针摆动至于所述底盘的中心对称面垂直，所述第二机械足组中的所述下节向下摆动接触地面，完成一个逆时针转向循环；
[0026]S2，水下直线运动及转向
[0027]S201，水下直线运动
[0028]所述机械足的所述中节和所述下节摆动至与水平面平行，位于所述底盘正后方的
所述喷水装置喷水，驱动机器人整体向前运动，完成水下直线运动；
[0029]S202，水下顺时针或逆时针转向
[0030]位于所述底盘一侧的所述喷水装置喷水，驱动机器人整体顺时针或逆时针旋转，完成水下顺时针或逆时针转向动作；
[0031]S3，水下上浮及下潜运动工作
[0032]机器人在水下上浮运动时，所述机械足的所述中节摆动至与水平面平行，所述机械足的所述下节摆动至与水平面垂直，所述下节的下端朝下，所述喷水装置喷水驱动机器人整体向上运动，完成上浮动作；
[0033]机器人在水下下潜运动时，所述机械足的所述中节摆动至与水平面平行，所述机械足的所述下节摆动至与水平面垂直，所述下节的下端朝上，所述喷水装置喷水驱动机器人整体向下运动，完成下潜动作。
[0034]本专利技术技术方案多足水陆两栖机器人在陆地上和在水中可以通过六只机械足与喷水装置的相互配合，完成多种动作转换，进而能够较好地适应在水陆两种环境下工作，通过高清摄像头与水质检测探头，能完成多项具体的陆上或水中的检测工作。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，其特征在于，包括半球形主体、底盘、若干机械足、若干喷水装置、高清摄像头和水质检测探头，所述底盘固定于所述半球形主体的下方，若干所述机械足和若干所述喷水装置均匀交错环绕固定在所述底盘上，所述高清摄像头固定于所述半球形主体上，所述水质检测探头设置在所述底盘的底部。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，其特征在于，所述底盘的圆周面轴线与所述半球形主体的轴线重合。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，其特征在于，所述喷水装置包括水泵和软管，所述软管的一端与所述水泵的出水口相连，所述软管的另一端分别与若干所述机械足的下端相连。4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，其特征在于，所述机械足包括上节、中节和下节，所述上节通过第一转向机构与所述底盘连接，所述中节的一端通过第二转向机构与所述上节连接，所述中节的另一端通过第三转向机构与所述下节连接。5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，其特征在于，所述上节包括一号舵机和上部支架，所述一号舵机固定在所述底盘上，所述一号舵机与所述上部支架连接构成转动副。6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，其特征在于，所述中节包括中部支架、二号舵机和三号舵机，所述二号舵机和所述三号舵机对称固定于所述中部支架上，所述二号舵机与所述上部支架连接构成转动副，所述中部支架的上表面固定有太阳能板。7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，其特征在于，所述下节包括下部支架、喷水口支架和可伸缩尖刺，所述三号舵机与所述下部支架连接构成转动副，所述喷水口支架置于所述下部支架内侧空心结构中，所述下部支架的最下端设有喷水口，所述可伸缩尖刺固定在所述下部支架的下端外侧。8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，其特征在于，所述下部支架为上端宽下端窄的内侧空心结构，所述喷水口支架与所述喷水口的轴心同轴。9.根据权利要求8所述的基于机器视觉的多足水陆两栖机器人，其特征在于，所述机械足和所述喷水装置的数量均为六个。10.根据权利要求8所述的基于机器视觉的多足水陆两栖机器人的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，陆上工作姿态所有所述机械足间隔设置的所述机械足为一组，分为第一机械足组和第二机械足组；S101，直线前进时所...

【专利技术属性】
技术研发人员：向建化，杨宇斌，邵斐菲，严远杲，张鸿祥，周晓阳，吕炽森，黄家乐，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：