一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，包括依次相连的上位机、主控制器和子控制模块；所述子控制模块包括多个子控制电路，每个子控制电路部署嵌入式实时操作系统，并与水下超冗余灵巧机器人的电子部件连接，用于实现特定功能的集成，包括惯导数据采集、推进器PWM控制、关节模组驱动及DVL数据处理；所述主控制器部署机器人操作系统，并通过基于自定义协议的CAN总线/485通信与各子控制电路按分布式布局连接；所述上位机通过无线传输模块与所述主控制器通信；所述水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统基于周期性状态查询机制和轻量化长短期记忆网络进行故障检测。与现有技术相比，本发明专利技术具有更强的扩展性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人控制，尤其是涉及一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统。

技术介绍

1、随着水下作业需求的增加，水下多关节灵巧机器人在深海勘探、管道检测、环境监测等领域扮演着越来越重要的角色。水下多关节灵巧机器人具有多关节的身体结构，传感器分布于身体各节，通信和控制难度较大。

2、传统集中式控制系统仅有一个或极少数量的控制器，系统可接入的传感器和执行器数量存在理论上限，扩展性较差且容错能力不足，当需要增加监测点或控制单元时，往往需要更换更高规格的控制器硬件。此外，集中式架构在处理多通道实时数据时易产生任务排队延迟，当并发任务超过控制器处理能力时，系统响应时间将呈指数级增长。因此，需要设计一种新型的控制系统解决现有设计存在的问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，进一步提升系统的可扩展性、控制的实时性和可靠性。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本专利技术提供一种水下本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，其特征在于，包括依次相连的上位机、主控制器和子控制模块；

2.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，其特征在于，所述无线传输模块可实现CAN数据和串口数据的双向转换；

3.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，其特征在于，所述子控制模块包括摄像头子控制电路、推进器子控制电路、关节子控制电路和中部数据子控制电路；

4.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，其特征在于，所述机器人操作系统包括系统初始化模块、指令解析模块、故障检测模块、CAN...

【技术特征摘要】

1.一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，其特征在于，包括依次相连的上位机、主控制器和子控制模块；

2.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，其特征在于，所述无线传输模块可实现can数据和串口数据的双向转换；

3.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，其特征在于，所述子控制模块包括摄像头子控制电路、推进器子控制电路、关节子控制电路和中部数据子控制电路；

4.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，其特征在于，所述机器人操作系统包括系统初始化模块、指令解析模块、故障检测模块、can总线通信模块和远程升级模块；

5.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人的可扩展控制系统，其特征在于，所述上位机包括手柄指令接收模块、视频实时显示模块、通信参数设置模块和状态显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕枫，李左，陈榕，徐昕，魏升慧，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：