[發明專利]一種基于手機控制的水下直升機及控制方法

在審

• 申請號: 201710261717.5
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107315418A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 鄒恒;余善恩;周杰;楊鵬程;蔣彬;朱寬;黃章達;趙小虎;趙明洋;王建輝
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05D1/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于運動控制領域，尤其涉及基于手機控制的水下直升機。

背景技術

我國是一個海洋大國，綿長的海岸線給了我們豐富的海洋資源，然而水下環境惡劣危險，人的潛水深度又十分有限，如果使用水下機器人來代替人們進行水下觀測、作業等任務能極大地提高工作效率、最大可能地減少人員傷亡。水下探測機器人能幫助人們完成海洋考察、水下攝影、大壩檢修等多種危險的作業任務，極大地拓展了我們在海洋下的活動范圍。

進入21世紀，海洋作為人類尚未開發的處女地，已經成為國際上戰略競爭的焦點。海洋中面積遼闊，蘊藏著豐富的礦產資源、生物資源和能源，而水下機器人作為一種高新技術設備，在海底這塊人類未來最現實的可發展空間中扮演著至關重要的角色，因而受到了人們的廣泛關注。

國外海洋技術發達的國家都對水下智能機器人的研究與開發給予了很大的關注與投入，其科技成果也是遙遙領先。我國863計劃實施之初到現在一直將機器人技術列為重點支持方向，我國是海洋大國，要提高海洋科技水平，向海洋強國的目標邁進，這也從側面揭示了我國在海洋科技水平上的不足。

目前，遠程遙控技術和大型機器人已經在軍事、工業生產中普遍應用。小型機器人則在普通民用的行列中應用較為廣泛。這些技術應用的范圍非常大，發展前景遠大，在各個行業中擔當著極其重要的角色。浙江省是一個海洋大省，對海洋資源的有效運用能加速我省經濟的持續快速發展。

我們團隊的水下探測機器人極具實用性，主要目的是幫助人們拓展水下的活動空間和活動范圍，為探索海洋資源、檢修水下管道、水下生物觀測等提供更好更安全的探索方式，幫助人們更好地利用海洋資源，最大程度上不受時間和空間的限制。水下探測機器人對科研教學、水下娛樂、水下考古等方面均有重大意義。

發明內容

本發明基于當前水下機器人運載器存在諸多不足之處，我們研發了一種基于手機控制的水下直升機，它可以通過手機控制，輕便靈活，可以實現5個自由度運動，能在水下懸停和定深運動等，兼具ROV機動靈活和AUV自主性強的特點。

本發明一種基于手機控制的水下直升機包括電源模塊電路、控制模塊電路、通信模塊電路、電機驅動模塊與檢測模塊電路；

電源模塊電路為控制模塊電路、通信模塊電路、及電機驅動模塊與檢測模塊電路供電，通信模塊電路的輸出端與控制模塊電路的輸入端相連接，控制模塊電路的輸出端與電機驅動模塊與檢測模塊電路的輸入端相連接。

電源模塊電路包括12V轉換為5V電路和5V轉換為3.3V電路。

其中12V轉換為5V電路包括第一電源管理芯片U3、第五濾波電容 C5的、第六濾波電容C6、第七濾波電容C7、第八濾波電容C8、一個按鈕開關；電源管理芯片U3型號為AM1117(+5V)；

第一電源管理芯片U3的1腳、與第五濾波電容C5的負極、第七濾波電容C7的負極、第六濾波電容C6的一端、第八濾波電容C8的一端連接并聯電源地；第一電源管理芯片3腳、第六濾波電容C6的另一端、第五濾波電容C5的正極通過按鈕開關接+12V；第一電源管理芯片的2腳與第七濾波電容C7的正極、第八濾波電容C8的另一端相連并作為+5V直流電源；

5V電壓轉換為3.3V電路包括第二電源管理芯片U2、第一濾波電容 C1的、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3、第四濾波電容C4、一個熔斷絲F1；所述的第二電源管理芯片型號為AM1117(+3.3V)；

第二電源管理芯片U2的1腳、第一濾波電容C1的負極、第三濾波電容C3的負極和、第二濾波電容C2的一端、第四濾波電容C4的一端均與電源地連接；第二電源管理芯片U2的3腳與第二濾波電容C2的一端、第一濾波電容C1的正極、熔斷絲F1的一端，熔斷絲F1的另一端與+5V 直流電源輸出端連接；第二電源管理芯片U2的2腳與第三濾波電容C3 的正極、第四濾波電容C4的另一端相連，并作為輸出直流電源3.3V；

控制模塊電路包括單片機控制芯片U1、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第三十電阻R30、第三十一電阻R31、第二十九濾波電容C29、第三十濾波電容C30、第三十一濾波電容C31、第三十二濾波電容C32、第三十三濾波電容C33、第一開關按鍵S1、第一晶振Y1、第二晶振Y2、電池BAT1、2x3排針BOOT；