[發明專利]一種多功能海域探測機器人及其使用方法

有效

• 申請號: 202011330208.1
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112455630B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 張燕;張強;劉洋;胡宴才;張樹豪;郭高陽;薛國慶
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63H1/34;B63H11/12;G01D21/02
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種多功能海域探測機器人及其使用方法，所述機器人包括機器人本體、行走機構、照明機構、自動控制系統；行走機構包括設置在機器人上的4個運動組件，每個所述運動組件包括一個X向運動組件、一個Y向運動組件和兩個Z向運動組件；兩個Z向運動組件分別朝向+Z和?Z方向；多個機器人以矩陣布設的方式組網運行；所述自動控制系統包括：控制器、傳感器組件、通信組件、遠程工控機。本發明的多功能海域探測機器人具有結構設計合理、操作使用方便、能夠在探測區域進行多機器同步工作等特點，同時在多機器同時作業時，能夠按照預設的行走路線進行行走，不易發生碰撞，探測結果實時進行反饋并可以通過相互組網的方式大大提高探測精度。

技術領域

本發明涉及海域探測、搜索，水質監測等技術領域，尤其涉及一種多功能海域探測機器人及其使用方法。

背景技術

近些年，深海海域探測、深海海底打撈等逐漸被企事業單位的研究學者們引起了重視，由于深海海域存在許多未知，利用人們潛水時，往往因為潛水設備、人們身體等自身存在的缺陷，造成了無法潛入深海區域進行探測需要。基于這些客觀原因的存在，致使人們不得不研發海域探測機器人，以便于在深海區域進行正常工作以滿足使用的需要，尤其是在事故飛機黑匣子打撈、事故船只運載物探測、海底生物和水質探測等方面，均需要采用海域探測機器人。

目前海域探測機器人存在的共性缺陷主要表現在：功能相對單一、結構相對復雜、價格相對高昂等，同時由于海水是不停流動且無規律的，雖然探測區域的面積不變，但是探測區域底部海水的實時變化性是不停變化的。在深海區域探測時，探測區域的探測結果如果不能第一時間反饋到總控制器或者對于海域探測機器人在已經獲知探測物詳情時而出現意外情況(例如丟失、斷電等)，那么海水的上述特點及海域探測機器人自身功能的缺陷對探測的最終結果或者探測的準確性將影響甚大。本發明正是基于上述研究背景而提出，旨在提供一種多功能海域探測機器人及其使用方法以滿足使用要求。

發明內容

針對現有技術中海域探測機器人存在的上述不足，本發明的目的在于：提供一種多功能海域探測機器人及其使用方法，其具有結構設計合理、操作使用方便、能夠在探測區域進行多機器同步工作等特點，同時在多機器同時作業時，能夠按照預設的行走路線進行行走，不易發生碰撞，探測結果實時進行反饋并可以通過相互組網的方式大大提高探測精度。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案實現：

一種多功能海域探測機器人，所述多功能海域探測機器人以矩陣布設的方式布在待探測海域海水區域內進行探測；所述矩陣布設的方式為多功能海域探測機器人的數量按照2×2、3×3……N×N的矩陣布設方式進行布設，其中N≥2，且為整數；所述多功能海域探測機器人包括機器人本體、行走機構、照明機構、自動控制系統；其中，機器人本體上設置有用于安裝行走機構和照明機構的行走機構安裝部、照明機構安裝部；所述行走機構包括對稱設置在機器人本體左右兩側并位于前端和尾端的運動組件，即所述運動組件一共具有4組，每組所述運動組件包括一個X向運動組件、一個Y向運動組件和兩個Z向運動組件；所述X向運動組件橫向安裝在所述機器人本體結構一側的端部，用于海域探測機器人的X向水平運動；所述Y向運動組件與所述X向運動組件位于機器人本體同一側，并與X向運動組件垂直且位于同一水平面上，用于海域探測機器人的Y向水平運動；所述Z向運動組件為兩個，分別控制+Z向和-Z向的豎直運動；所述Z向運動組件安裝在垂直于X向運動組件與Y向運動組件所在的水平面的豎直平面上；所述自動控制系統包括：控制器、傳感器組件、通信組件、遠程工控機；所述傳感器組件與控制器數據信號連接；所述控制器通過通信組件與相鄰的海域探測機器人及遠程工控機通信連接；所述控制器包括數據處理單元、數據通訊總線單元、數據串口通訊單元、GPS定位單元、驅動電路單元、計時器單元；所述數據通訊總線單元分別與數據處理單元、數據串口通訊單元、GPS定位單元、驅動電路單元、計時器單元電連接；所述驅動電路單元與行走機構驅動連接；所述數據通訊總線單元還與相鄰的海域探測機器人的數據通訊總線單元、以及遠程工控機無線通訊連接。