[發明專利]水下機器人智能自救方法、電子設備及系統

在審

• 申請號: 201811009861.0
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109240286A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 王芳;張心心;呂明;王瑞金;劉雷
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 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: 黃前澤

本發明公開了水下機器人智能自救方法、電子設備及系統。方法步驟：實時監測電機信號和水下機器人主體壓力信號；根據對電機信號和壓力信號的處理結果判斷水下機器人是否需要上浮；需要上浮時，單片機根據時間和水下機器人的深度變化判斷水下機器人能否上浮至水面，否則控制釋放壓載，當檢測到水下機器人上浮至深度閾值時，控制釋放信標，并控制信標發送定位和報警信號至水面母船。本發明電子設備用于執行上述方法；本發明還涉及水下機器人智能自救系統。本發明通過分析檢測的水下機器人主體信號進行自救控制，并控制水下機器人沿導航路線回到目標位置，或救援人員根據定位信息前來進行搜救，解決了水下機器人在工作中遇到突發狀況易丟失的問題。

技術領域

本發明涉及水下機器人安全性技術領域，尤其涉及水下機器人智能自救方法、電子設備及系統。

背景技術

水下機器人在科學考察、深海作業、搜救打撈等領域得到廣泛的應用，是人類在海洋活動特別是深海活動中的主要替代者和執行者。但水下機器人的深海作業環境十分惡劣，可能會遇到各種各樣的突發緊急狀況。因為研制一臺機器人要投入大量的人力物力財力，研發周期長，并且機器人每次任務中得到的數據有極大的價值，對載人機器人有生命保護作用。當水下機器人在工作中遇到突發狀況時容易丟失，從而導致工作數據的丟失，對海洋開發和研究是一個巨大的損失和沉重的打擊。因此，水下機器人需要配置實時監控裝置及出現故障時的自救系統。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供水下機器人智能自救方法、電子設備及系統，通過分析判斷檢測到的水下機器人主體信號進行水下機器人自救控制，解決了水下機器人在工作中遇到突發狀況時容易丟失的問題。

本發明提供水下機器人智能自救方法，包括以下步驟：

步驟一、通過傳感器實時監測電機信號和水下機器人主體壓力信號；

步驟二、單片機對電機信號和壓力信號進行處理，根據處理結果判斷水下機器人主體是否需要上浮，若判斷水下機器人主體不需要上浮，則跳轉至步驟一；若判斷水下機器人主體需要上浮，則執行步驟三；

步驟三、單片機發送自救命令，并根據時間和水下機器人主體的深度變化判斷水下機器人能否能順利上浮至水面，能順利上浮跳轉至步驟一，否則控制釋放壓載，并判斷壓載是否釋放成功，是則檢測水下機器人主體上浮的深度閾值，否則跳轉至步驟一；當檢測到水下機器人主體上浮至深度閾值時，控制釋放信標，并控制信標實時發送定位信號和報警信號至水面母船。

進一步地，步驟一中，電量傳感器直接測量電機的電量信號，電量信號包括電流、電壓以及功率；壓力傳感器檢測電子艙和電池艙壓力信號。

進一步地，步驟三中，單片機根據所述定位信號和目標位置生成導航路線，并驅動所述水下機器人主體沿所述導航路線運動。

一種電子設備，包括處理器、存儲器以及程序，其中程序被存儲在存儲器中，并且被配置成由處理器執行，程序為水下機器人智能自救方法的執行程序。

水下機器人智能自救系統，包括電源、通信模塊、監控模塊、驅動模塊、釋放機構和信標，所述電源與所述通信模塊、所述監控模塊、所述驅動模塊連接，所述監控模塊與所述通信模塊、所述驅動模塊連接，所述監控模塊用于實時監測所述水下機器人狀況，并根據所述水下機器人狀況進行控制，所述通信模塊與水面母船通信連接，所述驅動模塊與所述釋放機構連接，一個釋放機構與壓載連接，另一個釋放機構與信標連接，所述監控模塊控制所述驅動模塊驅動釋放機構釋放壓載、信標，所述信標與衛星、所述水面母船通信連接。

進一步地，所述釋放機構包括電機、釋放軸和鋼球，所述電機與所述驅動模塊連接，所述釋放軸固定在所述電機的輸出軸上，所述壓載內側壁設有凹槽，電機驅動所述釋放軸運動，所述釋放軸將所述鋼球推進所述壓載內側壁的凹槽內。