水下机器人系统、控制方法及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种水下机器人系统、控制方法及存储介质，涉及水下机器人技术领域。水下机器人系统包括机器人主体、蓄水仓、锁部件、供电模块、控制部件及配重安装结构；用于放置配重的配重安装结构设置在机器人主体上；供电模块通过机器人主体给锁部件供电，锁部件在机器人主体通电时锁紧蓄水仓的闸门，锁部件在机器人主体断电时解锁蓄水仓的闸门；控制部件用于在测试深度下根据驱动速度取值范围确定配重安装结构内放置的配重数量为N以及确定第一驱动速度并在机器人主体下沉至第一作业深度后，控制机器人主体的推进装置以第一驱动速度进行推力补偿使得机器人主体处于悬浮状态，从而可以兼顾作业的安全性和效率。可以兼顾作业的安全性和效率。可以兼顾作业的安全性和效率。

【技术实现步骤摘要】
水下机器人系统、控制方法及存储介质


[0001]本专利技术涉及水下机器人
，特别是涉及一种水下机器人系统、控制方法及存储介质。

技术介绍

[0002]通常情况下，水下遥控机器人(即ROV)在水下工作时，重力与浮力很难处于绝对平衡的状态，要么重力略大于浮力，要么重力略小于浮力。ROV能在水中保持恒定的高度，是通过设置的推进装置进行推力补偿。当处于第一种场景下即在ROV重力大于浮力这一场景下时，虽然由于ROV在海底正常作业出现意外断电(例如软缆被刮伤或断裂)的情况时，ROV就能够沉到海底，方便母船吊机对ROV进行打捞，从而保证ROV的安全。但是，在该场景下需要推进装置对ROV产生持续向上的推力，使ROV重力、浮力和推力平衡，从而处于悬浮状态，此时就必须持续搅动ROV下方周围的水，这将产生大量的泥沙，导致ROV拍摄的图像不清晰(即能见度急剧降低)，从而影响ROV作业效率；而处于第二种场景下时，即ROV的重力小于其在海水中的浮力，当ROV出现意外断电时，ROV将慢慢上浮至海面，在ROV即将出水的时候，可能被母船的螺旋桨搅碎，导致巨大的财产损失，即使ROV不被母船的螺旋桨搅碎而漂浮在海面上，也很难进行打捞，因此在第二种场景下虽然可以保持作业效率但是难以保证ROV的安全性。因此，相关技术中ROV作业的安全性和效率难以兼顾。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，提出一种水下机器人系统、控制方法及存储介质，可以兼顾作业的安全性和效率。
[0004]第一方面，本申请提供一种水下机器人系统，所述水下机器人系统包括：
[0005]机器人主体；
[0006]配重安装结构，所述配重安装结构设置在所述机器人主体上；所述配重安装结构用于放置配重；
[0007]蓄水组件，所述蓄水组件包括蓄水仓以及锁部件，所述蓄水组件设置在所述机器人主体上；
[0008]供电模块，所述供电模块与所述机器人主体电连接；所述机器人主体给所述锁部件供电，所述锁部件在所述机器人主体通电时锁紧所述蓄水仓的闸门，所述锁部件在所述机器人主体断电时解锁所述蓄水仓的闸门以通过所述蓄水仓注水增加所述机器人主体的总重量并下沉；
[0009]控制部件，所述控制部件用于在测试深度下，根据驱动速度取值范围，确定所述配重安装结构内放置的配重数量为N以及确定第一驱动速度并在所述机器人主体下沉至第一作业深度后，控制所述机器人主体的推进装置以所述第一驱动速度进行推力补偿使得所述机器人主体处于悬浮状态。
[0010]第二方面，本申请还提供一种水下机器人系统的控制方法，所述水下机器人系统
包括：机器人主体、配重安装结构、蓄水组件及供电模块，所述配重安装结构设置在所述机器人主体上；所述配重安装结构用于放置配重；所述蓄水组件包括蓄水仓以及锁部件，所述蓄水组件设置在所述机器人主体上；所述供电模块与所述机器人主体电连接；所述机器人主体给所述锁部件供电，所述锁部件在所述机器人主体通电时锁紧所述蓄水仓的闸门，所述锁部件在所述机器人主体断电时解锁所述蓄水仓的闸门以通过所述蓄水仓注水增加所述机器人主体的总重量并下沉；所述控制方法包括：
[0011]获取所述机器人主体下沉至第一作业深度后所述机器人主体的推进装置进行推力补偿的驱动速度取值范围；
[0012]在测试深度下，根据所述驱动速度取值范围，确定所述配重安装结构内放置的配重数量为N以及确定第一驱动速度；
[0013]在所述配重安装结构内放置了N个配重后将所述机器人主体下沉；
[0014]在所述机器人主体下沉至第一作业深度后，控制所述机器人主体的推进装置以第一驱动速度进行推力补偿使得所述机器人主体处于悬浮状态。
[0015]第三方面，本申请还提供一种存储介质，包括存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如第一方面任一所述的水下机器人系统的控制方法。
[0016]根据本申请的上述实施例，至少具有如下有益效果：通过同时设置配重安装结构以及蓄水组件，并根据进行推力补偿的驱动速度取值范围确定配重数量，使得机器人主体的总重量可以始终保持略小于在水中的浮力。当在机器人主体意外断电时，由于供电模块无法给水下机器人主体供电，蓄水仓的闸门打开，使得机器人主体的总重量大于水中的浮力下沉，且正常工作时推进装置仅会产生向下的推力，因此能兼顾安全性与工作效率。
[0017]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1为本专利技术实施例的水下机器人系统的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例的水下机器人系统的控制方法的流程示意图。
[0021]附图标记：
[0022]机器人主体100、
[0023]配重安装结构200、
[0024]蓄水组件300、蓄水仓310、锁部件320、
[0025]供电模块400、
[0026]控制部件500。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0028]在本申请的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0029]本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。
[0030]下面是对本申请中涉及的术语的阐述：
[0031]ROV全称为水下遥控机器人，又称有缆水下机器人、无人遥控潜水器。它是一种由水面控制，可以在水下三维空间自由航行的高科技水下工作系统。其基本工作方式是由水面母船上的工作人员，通过连接潜水器的脐带提供动力，操纵或控制潜水器，通过水下摄像机、成像声呐等专用设备进行水下观察，或者通过机械手等工具进行水下作业。完整的ROV系统主要由水上控制间、收放系统(LARS)、软缆管理系统(TMS)和ROV本体等构成。水上控制间由控制电脑、控制面板、显示器等组成，用于控制ROV运动。LARS系统由A吊、绞车、液压动力单元等构成，用于将ROV下放至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人系统，其特征在于，所述水下机器人系统包括：机器人主体；配重安装结构，所述配重安装结构设置在所述机器人主体上；所述配重安装结构用于放置配重；蓄水组件，所述蓄水组件包括蓄水仓以及锁部件，所述蓄水组件设置在所述机器人主体上；供电模块，所述供电模块与所述机器人主体电连接；所述机器人主体给所述锁部件供电，所述锁部件在所述机器人主体通电时锁紧所述蓄水仓的闸门，所述锁部件在所述机器人主体断电时解锁所述蓄水仓的闸门以通过所述蓄水仓注水增加所述机器人主体的总重量并下沉；控制部件，所述控制部件用于在测试深度下，根据驱动速度取值范围，确定所述配重安装结构内放置的配重数量为N以及确定第一驱动速度并在所述机器人主体下沉至第一作业深度后，控制所述机器人主体的推进装置以所述第一驱动速度进行推力补偿使得所述机器人主体处于悬浮状态。2.根据权利要求1所述的水下机器人系统，其特征在于，所述蓄水仓的进水量大于或等于一个配重的重量。3.根据权利要求2所述的水下机器人系统，其特征在于，所述蓄水仓为长方体、球体中的一种。4.根据权利要求1所述的水下机器人系统，其特征在于，所述蓄水仓通过棘轮绑带捆绑在所述机器人主体上。5.一种水下机器人系统的控制方法，其特征在于，所述水下机器人系统包括：机器人主体、配重安装结构、蓄水组件及供电模块，所述配重安装结构设置在所述机器人主体上；所述配重安装结构用于放置配重；所述蓄水组件包括蓄水仓以及锁部件，所述蓄水组件设置在所述机器人主体上；所述供电模块与所述机器人主体电连接；所述机器人主体给所述锁部件供电，所述锁部件在所述机器人主体通电时锁紧所述蓄水仓的闸门，所述锁部件在所述机器人主体断电时解锁所述蓄水仓的闸门以通过所述蓄水仓注水增加所述机器人主体的总重量并下沉；所述控制方法包括：获取所述机器人主体下沉至第一作业深度后所述机器人主体的推进装置进行推力补偿的驱动速度取值范围；在测试深度下，根据所述驱动速度取值范围，确定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹广，李霖生，李娜，王俊昊，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：