[發明專利]海空水下一體化自供給檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 202111574756.3
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114275106B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 陳衛星;岳劍橋;張衛東
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63C11/52;B64C39/02;H02J50/10;B64D47/08;H02J7/35
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了海上無人系統技術領域一種海空水下一體化自供給檢測裝置及其檢測方法，包括水下機器人主體、無人船主體、無人機主體，無人船主體包括絲杠導軌機構、第二應答器、光學導引陣列，無人機主體包括無人機接收端線圈和導航定位系統，無人機接收端線圈感應無人機無線充電輸出端線圈設置，導航定位系統提供路線指引和定位設置；水下機器人主體通過第一應答器與第二應答器通訊而定位至對接保護倉，再通過機器視覺識別攝像機對光學導引陣列的識別而定位至對接保護倉內，水下機器人主體通過機器人輸出端線圈與水下機器人接收端線圈進行充電。本發明解決了無人機和水下機器人在海洋作業時續航短通信難的問題，能有效提高探測的范圍和工作效率。

技術領域

本發明涉及海上無人系統技術領域，具體地，涉及一種海空水下一體化自供給檢測裝置及其檢測方法。

背景技術

自主式水下機器人(Autonomous Underwater Vehicle)，無人機(UnmannedAerial Vehicle)和無人船(Unmanned Surface Vehicle)作為重要的無人作業工具在軍事，商業，科學研究等方面都有了廣泛的應用。

AUV和UAV機動性強，隱蔽性好，智能化程度高，但續航，通訊能力不足，僅僅只能完成單一領域的探測任務。USV運載能力好，續航時間長，但僅能完成水域表面的作業，無法滿足實際全方位探測的需要。

隨著人類開發利用海洋資源區域的不斷擴大，對深海遠海的探索的不斷增多，在執行遠海探索任務時，單獨的USV、UAV和AUV系統由于技術的制約，很難實現當前完整的海空水下全方位探測的需求。而USV和AUV、UAV的優缺點可以很好的互補，完成任何單一系統都無法完成的任務。

經現有技術檢索發現，中國發明專利公告號為CN107941220B，公開了一種基于視覺的無人船海天線檢測與導航方法和系統，應用線段檢測算法提取圖像中的所有線段，建立線段池，然后以海天線的形態特征作為約束條件，過濾掉線段池中的非海天線線段，得到海天線候選線段；隨后采用最小二乘法估計最佳海天線結果，得到海天線候選線段的檢測結果；最后，基于海天線候選線段的檢測結果，在海天線的攝影模型基礎上，實現了USV導航參數的解算。該專利技術就存在上述相關問題。

因此，設計一種包含USV、AUV和UAV進行遠海作業的海洋無人系統變得迫切而關鍵。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種海空水下一體化自供給檢測裝置及其檢測方法。

根據本發明提供的一種海空水下一體化自供給檢測裝置，包括水下機器人主體、無人船主體以及無人機主體，所述無人船主體包括無人機充電回收機構和水下機器人充電回收機構；

所述無人機充電回收機構包括絲杠導軌機構、無人機保護倉、升降機構以及無人機無線充電輸出端線圈，所述無人機保護倉通過在所述絲杠導軌機構上滑動而開啟閉合設置，所述升降機構設置在所述無人機保護倉內，所述升降機構上設有無人機無線充電輸出端線圈，且所述無人機無線充電輸出端線圈通過所述升降機構升降設置；

所述水下機器人充電回收機構包括對接保護倉、水下機器人輸出端線圈、第二應答器以及光學導引陣列，所述水下機器人輸出端線圈，所述第二應答器以及所述光學導引陣列分別設置在所述對接保護倉上；

所述無人機主體包括無人機接收端線圈和導航定位系統，所述無人機接收端線圈感應所述無人機無線充電輸出端線圈設置，所述導航定位系統提供路線指引和定位設置；

所述自主式水下機器人包括水下機器人接收端線圈，機器視覺識別攝像機以及第一應答器，所述自主式水下機器人通過所述第一應答器與所述第二應答器通訊而定位至所述對接保護倉，再通過機器視覺識別攝像機對光學導引陣列的識別而定位至對接保護倉內，所述水下機器人主體通過所述機器人輸出端線圈與所述水下機器人接收端線圈感應而進行無線充電。