[發明專利]智能水下機器人

在審

• 申請號: 201610526102.6
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN107554732A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 胡平
• 申請（專利權）人: 天津廣深科技有限公司
• 主分類號: B63G8/14
• 分類號: B63G8/14;B63G8/20;B63C11/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及水下機器人或水下航行器的姿態校準和數據傳輸技術，特別是智能水下機器人。一般情況下，水下機器人(ROV)的姿態需根據不同的工況(如風浪、暗流等)隨時進行調整和控制，不管是調整俯仰舵還是方向舵，在調整水下機器人(ROV)姿態的過程中都需要專業的操作人員到現場進行手動調控操作，即操作人員觀察水下攝像機，通過手動操作手柄改變舵的角度和葉輪方向實現。由于水下環境的復雜多變，監控環境的惡劣，這種調控方法存在以下缺陷：1、操作復雜，操作人員需要長時間培訓，才能掌握；2、憑攝像機，無法正確判斷水下機器人(ROV)姿態(如水下渾濁、無參照物等)。由此造成水下機器人(ROV)姿態調整工作的效率低下。

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術中所存在的缺陷，提供一種由三軸陀螺儀和遠程終端控制裝置(RTU)構成的能為水下機器人或航行器提供穩定的姿態和航向的水下機器人姿態自動調整裝置。

本發明采用了下列技術方案解決了其技術問題：智能水下機器人，包括控制水下機器人俯、仰姿態的俯仰舵伺服電機，控制水下機器人左、右航行方向的方向舵伺服電機，以及控制水下機器人橫滾姿態的橫滾舵伺服電機，其特征在于：該水下機器人中固定置有一三軸陀螺儀，該三軸陀螺儀的信號輸出端通過RS485端口與遠程終端控制裝置信號輸入端相連接，該遠程終端控制裝置的俯仰信號控制端、方向信號控制端、橫滾信號控制端分別與俯仰舵伺服電機、方向舵伺服電機、橫滾舵伺服電機相連接。

本發明采用了下列技術方案解決了其技術問題：智能水下機器人，包括控制水下機器人俯、仰姿態的俯仰舵伺服電機，控制水下機器人左、右航行方向的方向舵伺服電機，以及控制水下機器人橫滾姿態的橫滾舵伺服電機，其特征在于：該水下機器人中固定置有一三軸陀螺儀，該三軸陀螺儀的信號輸出端通過RS485端口與遠程終端控制裝置信號輸入端相連接，該遠程終端控制裝置的俯仰信號控制端、方向信號控制端、橫滾信號控制端分別與俯仰舵伺服電機、方向舵伺服電機、橫滾舵伺服電機相連接。

本發明有益技術效果在于提高了工作效率，在需要對水下機器人(ROV)進行姿態調整時，無需操作人員手動操作調整，系統能自動調整穩定，大大提高了工作效率，節省了人力，避免了操作人員注意力分散而引起的差錯。另外，本發明還可以大大提高水下機器人(ROV)姿態監控、記錄的方便性。

圖1為本發明結構示意圖。

圖中各序號分別表示為：1-三軸陀螺儀；2-遠程終端控制裝置(RTU)；3-橫滾舵；3.1-橫滾舵伺服電機；4-方向舵；4.1-方向舵伺服電機；5-俯仰舵；5.1-俯仰舵伺服電機。

以下結合實施例以及附圖對本發明作進一步的描述。

參照圖1，本發明包括控制水下機器人俯、仰姿態的俯仰舵伺服電機5.1，控制水下機器人左、右航行方向的方向舵伺服電機4.1，以及控制水下機器人橫滾姿態的橫滾舵伺服電機3.1。

該水下機器人中固定置有一三軸陀螺儀1，該三軸陀螺儀1的信號輸出端通過RS485端口與遠程終端控制裝置(RTU)2信號輸入端相連接，本發明所述的遠程終端控制裝置2(Remote Terminal Unit，縮寫RTU)是一種遠端測控單元裝置，負責對現場信號、工業設備的監測和控制。該遠程終端控制裝置(RTU)2的俯仰信號控制端、方向信號控制端、橫滾信號控制端分別與俯仰舵伺服電機5.1、方向舵伺服電機4.1、橫滾舵伺服電機3.1相連接。工作時，三軸陀螺儀1可以確定水下機器人(ROV)在水中的姿態。當水下機器人(ROV)在水中姿態平衡、穩定時，三軸陀螺儀1指示的軸線方向保持不變。當因風浪、暗流等影響，出現傾斜等改變時，三軸陀螺儀1的縱軸與定向指示之間就出現了偏差，并將該信號輸入到遠程終端控制裝置(RTU)2，通過在姿態計算控制系統預先設定程序自動控制俯仰舵伺服電機5.1、方向舵伺服電機4.1、橫滾舵伺服電機3.1，使橫滾舵3、方向舵4、俯仰舵5及時修正相關角度或方向，從而使水下機器人(ROV)恢復原來平衡穩定的姿態。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。