[實用新型]水下機器人運動控制系統及水下機器人

有效

• 申請號: 202021511541.8
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN212766696U
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 王盛煒;黃俊平
• 申請（專利權）人: 深圳市吉影科技有限公司
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/08;B63G8/14
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

1.一種水下機器人運動控制系統，其特征在于，所述系統包括：

第一推進器、第二推進器、第三推進器、第四推進器、第五推進器和第六推進器，所述第一推進器、第二推進器、第三推進器、第四推進器、第五推進器和第六推進器均設置于水下機器人的機身上，其中，

所述第一推進器、第二推進器、第三推進器均配置成輸出朝向所述機身的第一方向的推力，所述第四推進器和第五推進器均配置成輸出朝向所述機身的第三方向的推力，所述第六推進器配置成輸出朝向所述機身的第二方向的推力，其中，第四方向和所述第一方向、所述第二方向均兩兩相互垂直，并且所述第三方向與所述第四方向之間具有預設角度；

所述系統還包括：

運動控制裝置，用于控制所述第一推進器、第二推進器、第三推進器、第四推進器、第五推進器和第六推進器各自的推力的輸出。

2.根據權利要求1所述的水下機器人運動控制系統，其特征在于，

所述第一推進器、第二推進器和第三推進器配置成產生使所述機身沿所述第一方向確定的軸線運動的第一運動力、繞所述第二方向確定的軸線旋轉運動的第二運動力以及繞所述第三方向確定的軸線旋轉運動的第三運動力；

所述第四推進器和第五推進器配置成產生使所述機身沿所述第三方向確定的軸線運動的第四運動力、繞所述第一方向確定的軸線旋轉運動的第五運動力；

所述第六推進器配置成與所述第四推進器、第五推進器配合而產生使所述機身沿所述第二方向確定的軸線運動的第六運動力。

3.根據權利要求2所述的水下機器人運動控制系統，其特征在于：

所述第一推進器、第二推進器、第三推進器、第四推進器、第五推進器、第六推進器各自的推力與所述第一運動力、第二運動力、第三運動力、第四運動力、第五運動力、第六運動力滿足以下關系：

Fx＝F4*cos(α)+F5*cos(α)

Fz＝F1+F2+F3

Fy＝F6+F4*sin(α)+F5*sin(α)

Ny＝F1*S2+F2*S2+(-F3*S3)

Nx＝F1*S1+(-F2*S1)

Nz＝(-F4*sin(α)*S6)+F5*sin(α)*S6+(-F4*cos(α)*S5)+F5*cos(α)*S5+(-F6*S4)；

其中，F1為所述第一推進器的推力，F2為所述第二推進器的推力，F3為所述第三推進器的推力，F4為所述第四推進器的推力，F5為所述第五推進器的推力，F6為所述第六推進器的推力，Fz為所述第一運動力、Ny為所述第二運動力、Nx為所述第三運動力、Fx為所述第四運動力、Nz為所述第五運動力、Fy為所述第六運動力，α為所述預設角度，S1為所述第一推進器、所述第二推進器兩者之一與所述第四方向確定的軸線的距離，S2為所述第一推進器、所述第二推進器兩者之一與所述第二方向確定的軸線的距離，S3為所述第三推進器與所述第二方向確定的軸線的距離，S4為所述第六推進器與所述第二方向確定的軸線的距離，S5為所述第四推進器、所述第五推進器兩者之一與所述第六推進器的距離，S6為所述第四推進器、所述第五推進器兩者之一與所述第二方向確定的軸線的距離。

4.根據權利要求3所述的水下機器人運動控制系統，其特征在于，所述運動控制裝置包括：

定深控制器，配置成根據獲得的深度控制所述第一運動力的大小；

定向控制器，配置成根據獲得的航向角控制所述第五運動力的大?。?/p>

橫搖穩定控制器，配置成根據獲得的橫搖角控制第三運動力的大??；

縱傾穩定控制器，配置成根據獲得的縱傾角控制第二運動力的大小。