[發明專利]一種面向引水隧洞檢測的機器人系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210589522.4
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN114879686A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 萬熠;王智勇;梁西昌;韓勃;侯嘉瑞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B63B35/00;B63C11/34;G05D1/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

1.一種面向引水隧洞檢測的機器人系統，其特征在于，包括水面機器人和水下機器人，水下機器人通過線纜連接水面機器人，水下機器人包括水下通信組件，水面機器人包括循跡組件和水面通信組件，水下通信組件與水面通信組件建立水聲通信和網絡通信；

循跡組件用于控制水面機器人于引水隧洞內沿直線路徑運動，水下機器人跟隨水面機器人移動并在豎直方向保持間距。

2.如權利要求1所述的面向引水隧洞檢測的機器人系統，其特征在于，所述水面機器人設有水面定位組件，用于依據運動時間和預設運動路徑獲取水面機器人與引水隧洞的相對位置。

3.如權利要求1所述的面向引水隧洞檢測的機器人系統，其特征在于，還包括聲學定位組件，聲學定位組件包括收發信機陣列和應答器，應答器安裝于水下機器人，用于獲取收發信機發射的聲脈沖并回復脈沖，收發信機陣列包括多個收發信機，并安裝于水面機器人，收發信機用于發射聲脈沖并通過接收器檢測回復脈沖。

4.如權利要求3所述的面向引水隧洞檢測的機器人系統，其特征在于，所述收發信機陣列包括三個接收器，第一個接收器和第二個接收器間隔布置，第三個接收器與第二個接收器的連線正交第一個接收器和第二個接收器的連線。

5.如權利要求1所述的面向引水隧洞檢測的機器人系統，其特征在于，所述水下機器人包括檢測工作組件，用于獲取水面機器人設定范圍內引水隧洞的檢測數據。

6.如權利要求1所述的面向引水隧洞檢測的機器人系統，其特征在于，所述線纜配合有布放回收組件，布放回收組件依據水下機器人與水面機器人的間距調整線纜的長度，水面機器人在水下機器人周圍設定范圍內移動。

7.一種如權利要求1-6任一項所述面向引水隧洞檢測的機器人系統的控制方法，其特征在于，包括：

基于水面機器人的運動狀態及預設路徑，計算水面機器人于引水隧洞內的位置；建立水面機器人和水下機器人通信，水下機器人跟隨水面機器人移動；

實時獲取水面機器人和水下機器人相對位置，結合水面機器人于引水隧洞內的位置，得到水下機器人于引水隧洞內的位置；

通過水下機器人獲取引水隧洞檢測數據，關聯引水隧洞檢測數據和檢測位置數據。

8.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，劃定水面機器人相對于水下機器人的活動范圍，分別控制水面機器人和水下機器人運動。

9.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，建立水面機器人與水下機器人的隱式通信，隱式通信、水聲通信和網絡通信相互獨立運行。

10.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，建立水面機器人與岸側計算機通信，保持岸側計算機與水面機器人通信優先，以控制水面機器人和水下機器人。