[發明專利]一種水下觀測機器人及控制方法

在審

• 申請號: 201910315927.7
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN109941409A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 李致富;黃楠;馮凱力;葉綾意;沈文學;鄭義杰;范俊宇
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種水下觀測機器人及控制方法，該機器人包括平臺主體、觀測裝置、傳輸裝置和控制裝置，平臺主體包括密封艙、多個水下推進器和驅動電機，驅動電機驅動水下推進器轉動，觀測裝置包括攝像頭和照明模塊；控制裝置經傳輸裝置建立信號傳輸通道，觀測裝置獲得的圖像視頻信息經傳輸裝置傳輸到用戶端；控制裝置包括檢測機器人偏轉角度的陀螺儀傳感器和控制器，控制器接收用戶端指令并控制驅動電機；該方法為根據用戶端設定數據，控制器控制機器人移動并獲得水下視頻圖像，根據陀螺儀傳感器數據控制水下推進器調整平衡。本發明結構簡單，能地在湍急水流中保持攝像頭的穩定，按照設定的路徑進行水下拍攝，快速有效地傳輸視頻圖像數據到用戶端。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種水下觀測機器人及控制方法。

背景技術

為了謀求生存與發展，人們開始涌入海洋資源的探索，然而，海底壓力巨大，一片漆黑，環境極其惡劣。這對沉船打撈、海上救生、光纜鋪設或資源勘探和開采都給一般的設備造成巨大困難。于是水下機器人應運而生，在軍事和工業生產上所需的水下觀測機器人技術已較為成熟，然后結構復雜、機身體積大、價格也十分昂貴，若要推動民用水下機器人的發展，開拓民用水下機器人的市場，需要一種價格低廉的產品來減少生產成本，需要一種結構簡單、方便攜帶、觀測可靠的水下機器人；另一方面為了豐富兒童生活、更多渠道發展兒童思維，用于水下環境觀賞、供兒童娛樂、甚至服務于兒童的早期科學技術教育，由于現有的水下觀測機器人結構復雜，測試和操作過程繁瑣，并不能直接用于早期科學技術教育教學。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺陷，本發明提供一種水下觀測機器人及控制方法，通過推進器控制機器人移動從而實現水下環境中進行觀測、檢測等工作，本發明結構簡單、設計合理，采用模塊化設計，使得對水下觀測機器人進行拆裝維護、更換或加裝功能模塊都非常方便，并且對在一定時間內獲得的視頻圖像進行壓縮處理，在保證視頻圖像質量的前提下，提高傳輸速率。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種水下觀測機器人，包括平臺主體、觀測裝置、傳輸裝置和控制裝置，

所述平臺主體包括密封艙、多個水下推進器和驅動電機，所述驅動電機驅動水下推進器轉動，所述水下推進器包括水平推進器和垂直推進器；所述觀測裝置包括攝像頭和照明模塊；所述控制裝置經過傳輸裝置建立信號傳輸通道，觀測裝置獲得的圖像視頻信息經傳輸裝置傳輸到用戶端，所述觀測裝置設于密封艙內；

所述控制裝置包括陀螺儀傳感器和控制器，所述陀螺儀傳感器用于檢測機器人偏轉角度，所述控制器接收用戶端預設控制信號并控制驅動電機。

作為優選的技術方案，所述傳輸裝置包括RS485信號線纜、樹莓派和電力載波傳輸模塊，

所述控制裝置通過RS485信號線纜與用戶端連接，建立信號傳輸通道，所述樹莓派對觀測裝置獲得的圖像視頻信息進行數據處理，所述電力載波傳輸模塊將處理后的圖像視頻信息傳輸到用戶端。

作為優選的技術方案，所述深度檢測裝置通過傳輸裝置將測得的深度數據傳到用戶端。

作為優選的技術方案，所述平臺主體還包括推進器承接板、垂直轉換板、第一側板、第二側板、第一安裝板和第二安裝板，

所述第二安裝板一側與第一側板連接，另一側與第二側板連接，所述垂直轉換板一側與第一側板連接，另一側與第二側板連接，所述密封艙安裝在第二安裝板上，第一安裝板與第二安裝板相互配合安裝，所述推進器承接板一側與第二安裝板連接，另一側與垂直轉換板連接，水平推進器安裝在推進器承接板上，垂直推進器安裝在第二安裝板上。

作為優選的技術方案，所述垂直轉換板上設有透水槽，所述第一側板、第二側板上均設有鏤空槽。

作為優選的技術方案，所述第一安裝板與第二安裝板上均設有定位銷孔，所述第一側板與第二側板上設有負重安裝孔。