[發明專利]一種自主水下機器人長期定點剖面測量方法

在審

• 申請號: 201611077895.4
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN108120429A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 劉鐵軍;尹遠;徐會希;石凱;姜志斌;李陽;李吉旭
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;B63G8/24
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 汪海

1.一種自主水下機器人長期定點剖面測量方法，其特征在于：所用設備包括主控制器(4)、探測載荷(5)、深度計(6)、高度計(7)和浮力調節裝置(2)，其中所述主控制器(4)上設有自動駕駛單元和監管值班單元，兩個浮力調節裝置(2)分設于水下機器人的艏、艉部，具體包括如下步驟：

步驟一：自主水下機器人自主航行至目標觀測區域；

步驟二：行至目標觀測區域后，自動駕駛單元控制浮力調節裝置(2)使自主水下機器人執行下潛任務；

步驟三：到達設定的觀測深度后，自動駕駛單元控制浮力調節裝置(2)調平自主水下機器人姿態，并控制打開探測載荷(5)進行第一次海洋環境剖面觀測；然后自主水下機器人上浮至水面，通過探測載荷(5)進行第二次海洋環境剖面觀測；

步驟四：自動駕駛單元控制浮力調節裝置(2)使自主水下機器人下潛至設定深度，并進行精確調平；

步驟五：自動駕駛單元和除深度計(6)、高度計(7)以外的其他設備關閉，監管值班單元打開并開始監測深度計(6)和高度計(7)數據，若監管值班單元監控達到設定的喚醒條件時，所述監管值班單元喚醒自動駕駛單元；

步驟六：達到預設休眠時間后，監管值班單元喚醒自動駕駛單元，自動駕駛單元判斷觀測次數是否到達設定值：若未達到，則重復步驟三；若達到，則觀察完畢。

2.根據權利要求1所述的一種自主水下機器人長期定點剖面測量方法，其特征在于：所述浮力調節裝置(2)包括內油缸(8)、外油囊(13)、電機(17)和齒輪泵(9)，電機(17)通過所述自動駕駛單元控制啟停，齒輪泵(9)通過所述電機(17)控制啟停，液壓油通過所述齒輪泵(9)在所述外油囊(13)和內油缸(8)之間傳送，在所述內油缸(8)內設有拉繩傳感器(18)，所述內油缸(8)中的活塞(20)直線移動量通過所述拉繩傳感器(18)檢測，所述浮力調節裝置(2)的浮力改變量即通過所述拉繩傳感器(18)測得的活塞(20)直線距離結合內油缸(8)的缸體內徑計算。

3.根據權利要求2所述的一種自主水下機器人長期定點剖面測量方法，其特征在于：所述浮力調節裝置(2)設有閥組A(10)和閥組B(16)，所述閥組A(10)內并聯設有單向閥(11)和電磁閥A(12)，在所述閥組B(16)內串聯設有電磁閥B(14)和恒流閥(15)；電機(17)驅動齒輪泵(9)正轉時，內油缸(8)中的油通過所述齒輪泵(9)作用經過單向閥(11)排入外油囊(13)；電機(17)驅動齒輪泵(9)反轉時，電磁閥A(12)帶電，外油囊(13)中的油通過所述齒輪泵(9)作用排入內油缸(8)；當外油囊(13)周圍的海水壓力達到水下機器人系統設定值時，電磁閥B(14)上電，外油囊(13)中的油經過電磁閥B(14)和恒流閥(15)排入內油缸(8)；所述電機(17)和各個電磁閥通過所述主控制器(4)上的自動駕駛單元控制。