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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下智能装备应用,具体为一种传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台。
技术介绍
1、海洋的经济价值和战略意义是21世纪世界各国关注的焦点,其资源的勘探和开发离不开水下机器人的参与。大多数现有的深海机器人通常依靠电机,液压传动结构等传统驱动部件工作,功率大但也存在着噪声大、笨重和生物相容性差等缺点。另外,在深海作业中,由于极高静水压带来的系统耐压要求,传统的驱动结构往往需要被更为厚重的外壳所保护,这给很多深海任务的执行造成了额外的困难。
2、长期以来,生物一直是我们制造机器人的灵感来源,软体机器人是由研究生物系统学到的设计经验最终形成的一类新的机器人的定义。与传统硬质机器人相比,软体机器人本质上由软材料构成,能产生类似肌肉的连续可变形的驱动,能表现出更大的自由度,集成了传感、驱动和控制功能的软体机器人一直是其发展的方向。
3、对于用于深海探测的大多数潜水器,其摄像头一般是固定的,或者整个摄像头和云台系统被保护在一个大而重的耐压仓中,这给想要搭载灵活的摄像头的小型化深海探测潜器的设计带来了很多困难。因此,小型的用于水下观测的并能灵活操控的深海云台系统还没有已经成熟的技术产品。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的空白,本专利技术的目的在于提供一种传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,作为由眼柄得到灵感、小型的、轻质的并且廉价的深海摄像云台,从而实现软体机器人传感驱动和控制模块的集成,在深海3000米范围内对海洋环境的观测以及云台姿态的控制。
< ...【技术保护点】
1.一种传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,包括:相机密封舱、仿眼柄软体云台主体,仿眼柄软体云台主体由传感模块、驱动模块和控制模块构成,具体结构如下:
2.按照权利要求1所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,相机密封舱的底部设置相机基座,相机密封舱与相机基座通过粘接的方式连接,相机基座上设有相机安装槽,小型相机的底座与相机安装槽固定连接,小型相机的上部位于相机密封舱内,通过小型相机、惯性导航传感器获取图像或视频数据和获取云台的姿态数据。
3.按照权利要求1所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,控制模块设有单板电脑和驱动板,单板电脑和驱动板放置在驱动模块底部,并由硅胶包裹,单板电脑和驱动板通过串口连接完成信号传输,小型相机采集的视频数据输入到单板电脑,惯性导航传感器采集的姿态数据输入到惯性导航传感器采集的姿态数据驱动板,通过驱动板向三根形状记忆合金弹簧输出加热电流。
4.按照权利要求1所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,柔性硅胶结构的上下两端分别设有上圆盘、下圆盘,三根形状记忆
5.按照权利要求4所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,柔性硅胶结构侧面设有硅胶结构表面凹槽。
6.按照权利要求4所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,上圆盘与传感模块通过粘接的方式连接,下圆盘与控制模块通过粘接的方式连接。
7.按照权利要求1所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,上圆盘的顶部设有惯导传感器基座,上圆盘与惯导传感器基座通过粘接方式连接,惯导传感器基座的顶部设有惯导传感器安装槽,惯性导航传感器与惯导传感器安装槽相对应并匹配,使惯性导航传感器固定安装于惯导传感器基座。
8.按照权利要求1所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,惯导传感器基座的底部设有基座开孔。
9.按照权利要求1至8之一所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,使用时,先设定一个目标姿态,惯性导航传感器采集云台当前姿态信息,驱动板通过反馈控制算法计算输出给形状记忆合金弹簧的各路电流,并输出相应电流值;此时,云台姿态到达指定位置,小型相机打开用于记录图像信息,该信息被传输给单板电脑用于储存数据,通过单板电脑分析图像数据。
...【技术特征摘要】
1.一种传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,包括:相机密封舱、仿眼柄软体云台主体,仿眼柄软体云台主体由传感模块、驱动模块和控制模块构成,具体结构如下:
2.按照权利要求1所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,相机密封舱的底部设置相机基座,相机密封舱与相机基座通过粘接的方式连接,相机基座上设有相机安装槽,小型相机的底座与相机安装槽固定连接,小型相机的上部位于相机密封舱内,通过小型相机、惯性导航传感器获取图像或视频数据和获取云台的姿态数据。
3.按照权利要求1所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,控制模块设有单板电脑和驱动板,单板电脑和驱动板放置在驱动模块底部,并由硅胶包裹,单板电脑和驱动板通过串口连接完成信号传输,小型相机采集的视频数据输入到单板电脑,惯性导航传感器采集的姿态数据输入到惯性导航传感器采集的姿态数据驱动板,通过驱动板向三根形状记忆合金弹簧输出加热电流。
4.按照权利要求1所述的传感驱动控制一体的仿眼柄深海软体云台,其特征在于,柔性硅胶结构的上下两端分别设有上圆盘、下圆盘,三根形状记忆合金弹簧分别与上圆盘、下圆盘连接,通过协调控制三根形状记忆合金弹簧的收缩程度,柔性硅胶结构...
【专利技术属性】
技术研发人员:李铁风,许艺,周方浩,卓江山,李昕格,曹许诺,杨兴兵,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:
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