[發明專利]一種基于北斗定位具有臍帶纜的智能水下機器人

在審

• 申請號: 202110604269.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113335480A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 范越;李業政;解鋒;陳弘宇;李參強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: B63C11/34
• 分類號: B63C11/34;B63G8/00;B63G8/38;B63G8/32;G01S19/42
• 代理公司: 淄博市眾朗知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37316
• 代理人: 程強強

1.一種基于北斗定位具有臍帶纜的智能水下機器人，包括機器人主體(1)，其特征在于，所述機器人主體(1)兩側均固定連接有縱向電機(3)，所述機器人主體(1)尾部一側固定安裝有橫向電機(9)，所述機器人主體(1)尾部四角處均固定連接有若干尾鰭模塊(8)，且機器人主體(1)外部兩側遠離橫向電機(9)的對應位置固定安裝有兩個魚雷安裝架(7)，所述魚雷安裝架(7)一側固定安裝有魚雷模塊(6)，所述機器人主體(1)前端一側設有兩個交叉橫向豎向電機(10)，所述機器人主體(1)前端固定安裝有雙攝像頭(4)，所述機器人主體(1)頂部設有臍帶纜連接有水面通訊浮標，且水面通訊浮標內固定安裝有北斗定位模塊，且水面通訊浮標與通信基站引到對應水面位置。

2.根據權利要求1所述的一種基于北斗定位具有臍帶纜的智能水下機器人，其特征在于，所述機器人主體(1)前端與雙攝像頭(4)一側對應為設有密封鋼化透光罩，所述機器人主體(1)全段兩側均設有支撐筋(5)。

3.根據權利要求1所述的一種基于北斗定位具有臍帶纜的智能水下機器人控制系統，其特征在于，所述機器人主體(1)還包括微控制器，且微控制器輸出端分別連接有動力系統、傳感器模塊、機器視覺模塊和攻擊模塊，且動力系統為多個水下螺旋槳，傳感器模塊包括陀螺儀和溫深水下傳感器，所述機器視覺模塊用于獲取水下視野攝像和物標識別攝像，所述攻擊模塊包括船舷側魚類和線纜件。

4.根據權利要求3所述的一種基于北斗定位具有臍帶纜的智能水下機器人，其特征在于，所述微控制器型號為STM32F7，所述機器視覺模塊為OPEN MV視覺模塊，且視覺模塊利用神經網絡識別水中物標的光學特征。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的一種基于北斗定位具有臍帶纜的智能水下機器人通信方法，其特征在于，具體包括機器人主體(1)在獲取動力系統、傳感器模塊、機器視覺模塊和攻擊模塊數據后通過臍帶線纜數據傳輸至水面通訊浮標內，此時位于水面通訊浮標內的北斗定位模塊通過無線數據傳輸至岸上通訊基站，岸上通訊基站將傳感器數據傳輸至上位機，上位機通過判斷傳感器數據后通過控制命令傳輸至岸上通訊基站并通過水面通訊浮標對機器人主體(1)進行控制操作。

6.根據權利要求1-4任意一項所述的一種基于北斗定位具有臍帶纜的智能水下機器人控制系統，其特征在于，包括上位機軟件和下位機軟件，所述上位機軟件為基于Vs的C語言控制系統，且上位軟件包括與下位機無線通信模塊、調用百度地圖模塊、手柄控制信號收發模塊、經緯度、深度、航向、模式顯示模塊和視頻信號接收模塊，用于實現對機器人的控制。

7.根據權利要求6所述的一種基于北斗定位具有臍帶纜的智能水下機器人控制系統，其特征在于，所述下位機軟件為基于Keil的下位機控制系統，且下位機軟件包括運動控制模塊、傳感器信號處理接收模塊、上位機無線通信模塊和舵機以及探照燈(2)控制模，且上位機無線通信模塊與下位機無線通信模塊通信連接。

8.根據權利要求6所述的一種基于北斗定位具有臍帶纜的智能水下機器人控制系統，其特征在于，所述上位軟件控制機器人主體(1)分為手柄控制、自主巡航和物標跟隨。