[發明專利]一種低功耗智能水下機器人控制系統

有效

• 申請號: 202210627109.2
• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN114706408B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 羅宇;張世照;施劍;李詩文
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G05D1/06
• 分類號: G05D1/06
• 代理公司: 威海佩敏專利代理事務所(普通合伙) 37284
• 代理人: 宋益敏

本申請涉及水下裝備控制系統技術領域，提供一種低功耗智能水下機器人控制系統，包括模式切換模塊、主控制模塊、值守控制模塊、位置檢測模塊、電量檢測模塊、報警模塊、推進器電壓調節模塊和電源模塊；模式切換模塊根據水面控制系統發送的模式切換信號切換水下機器人的工作模式；主控制模塊在水下機器人處于航行模式、作業模式和待援模式的其中一種工作模式時啟動，控制水下機器人進行與其工作模式對應的作業并與水面控制系統進行通信；值守控制模塊在水下機器人處于值守模式時啟動，根據水面控制系統發送的喚醒信號喚醒水下機器人。本申請的技術方案能夠使水下機器人在不同工作模式下低功耗工作并能夠有效避免值守模式時丟失喚醒信號的現象。

技術領域

本申請屬于水下裝備控制系統技術領域，具體地，涉及一種低功耗智能水下機器人控制系統。

背景技術

對海洋環境的探測以及對海洋資源的開發與利用已經隨著科學水平的不斷提高而不斷進步，機器人的應用領域也已經從陸地擴展到海洋，水下機器人作為一種能夠對海洋環境、生態、資源進行探測的水下裝備，具有廣闊的應用前景。

現有的水下機器人，尤其是自主式水下機器人(Auto Underwater Vehicle,AUV)，由于其只能通過自身攜帶的電力模塊供能，且與岸基或船基等水面控制系統之間無法進行有線通信，因此對其低功耗及通信可靠性的要求顯著提高?，F有的水下機器人控制系統，一般都具有航行/工作模式與休眠模式以實現非工作狀態下的低功耗，然而，如何保證水下機器人在遇到各種意外情況時能夠在低功耗的情況下盡快實現擺脫危險狀況，以及在休眠模式下能夠準確地獲取喚醒信號，仍是無纜自主式水下機器人控制系統亟待解決的問題，否則，水下機器人使用過程中可能出現因意外情況導致能量耗盡，或由于丟失喚醒信號導致與水面控制系統失聯的情況。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本申請的目的在于提供一種低功耗智能水下機器人系統，用于控制水下機器人實現各種工作模式的切換，并能夠在低功耗的情況下應對水下復雜的工作環境。

本申請的實施例可以通過以下技術方案實現：

一種低功耗智能水下機器人控制系統，包括模式切換模塊、主控制模塊、值守控制模塊、位置檢測模塊、電量檢測模塊、報警模塊、推進器電壓調節模塊和電源模塊；

模式切換模塊用于根據水面控制系統發送的模式切換信號切換水下機器人的工作模式，所述模式切換信號包括航行信號、作業信號、值守信號和救援信號，所述工作模式包括航行模式、作業模式、值守模式和待援模式；

主控制模塊在水下機器人處于航行模式、作業模式和待援模式的其中一種工作模式時啟動，用于控制水下機器人進行與其工作模式對應的作業并與水面控制系統進行通信；

值守控制模塊在水下機器人處于值守模式時啟動，用于根據水面控制系統發送的喚醒信號喚醒水下機器人；

位置檢測模塊用于對水下機器人的位置信息進行檢測，根據水下機器人所處的工作模式將所述位置信息上傳到主控制模塊或值守控制模塊，并由主控制模塊或值守控制模塊生成位置對比結果信號；

電量檢測模塊用于對水下機器人的內部電量進行檢測并生成電量對比結果；

報警模塊用于根據接收到的位置對比結果和電量對比結果判斷是否需要進行報警操作，如果判斷結果為是則進行報警操作；

推進器電壓調節模塊用于在主控制模塊的控制下對推進器電機的電壓進行調節；

電源模塊用于對水下機器人的各個模塊進行供電。

進一步地，

水下機器人處于作業模式時，值守控制模塊處于休眠狀態，其余各個模塊處于工作狀態；