[发明专利]基于声呐遥控的低能耗微型水下探测机器人及控制方法

权利要求书

1.一种基于声呐遥控的低能耗微型水下探测机器人，其特征在于：它包括机械结构和硬件控制结构；其中，

机械结构包括塑性外壳，以塑性外壳为中心设有若干个与塑性外壳连接的动力轴，每个动力轴上设有推进螺旋桨，塑性外壳外安装有压力传感器，塑性外壳内设有陀螺仪和用于伸缩塑性外壳大小的伸缩泵；

硬件控制结构包括设置在塑性外壳内的中控平台、逆变器、发电电动一体机、蓄电池、伸缩泵驱动模块和用于通讯的声呐发射模块和声呐接收模块；所述的压力传感器和陀螺仪的输出端分别与中控平台连接；中控平台的输出端分别控制逆变器和伸缩泵驱动模块；中控平台通过声呐发射模块发送数据给外部，并通过声呐接收模块接收外部发送来的指令；所述的推进螺旋桨依次与发电电动一体机、逆变器和蓄电池连接；

中控平台根据压力传感器采集的数据获得机器人的水深，根据陀螺仪采集的数据获得机器人的方向；通过对所有采集到的数据进行分析和/或外部发送来的指令，控制伸缩泵驱动模块从而控制伸缩泵扩大或缩小塑性外壳的体积、控制逆变器使得发电电动一体机通过推进螺旋桨的转动发电或者蓄电池给推进螺旋桨进行供电；

所述的中控平台具体按下述方法进行控制：

1）下潜和上浮阶段：

接收外部发送来的目标水深指令，与压力传感器获得的当前水深对比，若目标水深大于当前水深，则控制伸缩泵驱动模块将塑性外壳体积缩到最紧，本机器人无动力自由下潜，直至到达目标水深，控制伸缩泵驱动模块扩大塑性外壳体积，到无动力悬浮为止；若目标水深小于当前水深，则控制伸缩泵驱动模块将塑性外壳体积扩到最大，本机器人无动力自由上浮，直至到达目标水深，控制伸缩泵驱动模块缩紧塑性外壳体积，到无动力悬浮为止；

在本机器人无动力自由下潜或上浮过程中，控制逆变器，使得推进螺旋桨受水流驱动而转动的能量带动发电电动一体机进行发电并给蓄电池充电；

2）探测阶段

在探测过程中，依据外部发送来的行驶指令，控制推进螺旋桨带动本机器人按行驶指令运行，同时根据陀螺仪采集的数据获得机器人的方向，对螺旋桨的控制指令进行实时修正；探测过程中由蓄电池为螺旋桨供电；

在1）和2）的阶段中，实时的将本机器人的状态发送给外部。

2.根据权利要求1所述的基于声呐遥控的低能耗微型水下探测机器人，其特征在于：它还包括设置在塑性外壳上的摄像头，摄像头的输出端与所述的中控平台连接。

3.根据权利要求1所述的基于声呐遥控的低能耗微型水下探测机器人，其特征在于：它还包括设置在塑性外壳上由所述的中控平台控制的机械臂。

4.根据权利要求1所述的基于声呐遥控的低能耗微型水下探测机器人，其特征在于：所述的动力轴沿塑性外壳周向均匀布置6根。