[发明专利]一种浅水观察级流线型小型水下机器人控制系统

说明书

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，尤其涉及一种浅水观察级流线型小型水下机器人控制系统。

背景技术

近几十年水下机器人得到了长足的发展。水下机器人从20世纪50年代开始研制，最早始于开发和应用的无人潜水器，1960年世界上第一台水下机器人诞生，取名为“CURV1”。世界上第一台用于商业的水下机器人是美国的RCV-225，它主要应用于近海的开发作业，它的体积小，质量轻，它长66cm，宽51cm，高51cm，有82kg。它有四个推进器可以实现潜体的前进、后退及上升、下降，交流供电，220V/440V，50～60Hz，从此水下机器人产业开始形成，经过几十年的发展，水下机器人产业已经逐渐成熟，全球从事水下机器人的厂家有上百家，可以提供包括整机、部件生产、售后等整套服务。小型水下机器人在很多国家都已经实现了商业化，但是主要发生在发达国家。美、日、意、法、俄等发达国家在水下机器人技术研究方面处于领先地位。例如美国SeaBotix公司研制的观察型水下机器人LBV150，其重量为10.4Kg，水下最大深度为150m，机体配件主要有测深器、声纳、摄像头等以及相应传感器，主要用途是河流堤坝的检查以及港湾警视。再次就是Inuktun公司生产的超小型水下机器人：VideoRayPro，规格为35×22.5×21cm，重4kg，最大下潜深度为75m，载有摄像头及扫描声纳等设备。

我国从80年代初开始研制水下机器人，并且已经可以生产出自己的水下机器人，有些水下机器人已经应用到石油管道勘察，军事等方面。最出名的当属哈尔滨工程大学和中国沈阳自动化研究所的水下机器人产品。其中哈尔滨工程大学的水下机器人“堤坝安全检测水下机器人”可以实现对于堤坝安全的检测、损伤部位的定位以及其他隐患的督检。沈阳自动化研究所研制的超小型水下机器人，可以实现自主定深，定向等基本功能，同时还研究了一些特种水下机器人来实现特种任务。其中沈阳自动化研究所的水下机器人有海人一号、RECON.IV-SIAAA、金鱼三号等，海人一号和RECON.IV-SIAAA属于作业型水下机器人，金鱼三号属于观察型水下机器人。海人一号长2.7m，宽1.59m，高1.95m，空气中质量为2198kg，可以实现定深，定向，并且有6功能双向反馈主从机械手臂，视觉方面为双目视觉。RECON.IV-SIAAA长2.12m，宽1.03m，高0.96m，空气中质量为800kg，可以实现定深，定向，并且有6/5功能主从机械手臂，视觉方面为单目视觉。金鱼三号的长为0.6m，宽0.58m，高0.35m，空气中质量为34kg，视觉方面为单目视觉。

由于水下机器人的飞速发展，它已经可以应用到很多领域，管道检查：如渤海漏油事件中就可以用水下机器人对石油管道来进行检修。

科学研究：水下生物观察，考古等。

娱乐：水下摄像水下摄影等。

安全检查：大坝、港口的检修，河流污染的检测等。

但是国内外对于水下机器人水上控制台的研究较少，制约了水下机器人的发展。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种浅水观察级流线型小型水下机器人控制系统，旨在解决国内外对于水下机器人水上控制台的研究较少，制约了水下机器人的发展的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种浅水观察级流线型小型水下机器人控制系统，该浅水观察级流线型小型水下机器人控制系统包括：主控板模块、甲板单元主控模块、视频差分接收模块、视频差分发送模块、第一485通信模块、第二485通信模块；

用于实现两个摇杆数据的采集，甲板单元电量的采集以及与水下机器人进行通信的主控板模块；

与主控板模块通过视频差分接收模块、视频差分发送模块、第一485通信模块、第二485通信模块连接，实现通讯，用于对水下机器人的甲板控制系统进行控制的甲板单元主控模块；

用于对连续三帧差分图进行分割，并对分割得到的运动目标进行数学形态学处理,以消除图像分割后出现的不连续和孔洞的视频进行发送和接收的视频差分接收模块和视频差分发送模块；

用于通过高低电平来判断0或1，各协议只是定义01排布方式及意义的第一485通信模块和第二485通信模块。

进一步，甲板单元主控模块还包括：第二AD采集模块、第二485通信模块、OSD字符叠加模块、视频差分接收模块、稳压模块、AC-DC模块、第二电池充电模块、键盘模块、图像存储模块；

用于将模拟信号转化为数字信号的第二AD采集模块，与为第二AD采集模块提供电压的锂电压连接；