[发明专利]一种基于手机控制的水下直升机及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于运动控制领域，尤其涉及基于手机控制的水下直升机。

背景技术

我国是一个海洋大国，绵长的海岸线给了我们丰富的海洋资源，然而水下环境恶劣危险，人的潜水深度又十分有限，如果使用水下机器人来代替人们进行水下观测、作业等任务能极大地提高工作效率、最大可能地减少人员伤亡。水下探测机器人能帮助人们完成海洋考察、水下摄影、大坝检修等多种危险的作业任务，极大地拓展了我们在海洋下的活动范围。

进入21世纪，海洋作为人类尚未开发的处女地，已经成为国际上战略竞争的焦点。海洋中面积辽阔，蕴藏着丰富的矿产资源、生物资源和能源，而水下机器人作为一种高新技术设备，在海底这块人类未来最现实的可发展空间中扮演着至关重要的角色，因而受到了人们的广泛关注。

国外海洋技术发达的国家都对水下智能机器人的研究与开发给予了很大的关注与投入，其科技成果也是遥遥领先。我国863计划实施之初到现在一直将机器人技术列为重点支持方向，我国是海洋大国，要提高海洋科技水平，向海洋强国的目标迈进，这也从侧面揭示了我国在海洋科技水平上的不足。

目前，远程遥控技术和大型机器人已经在军事、工业生产中普遍应用。小型机器人则在普通民用的行列中应用较为广泛。这些技术应用的范围非常大，发展前景远大，在各个行业中担当着极其重要的角色。浙江省是一个海洋大省，对海洋资源的有效运用能加速我省经济的持续快速发展。

我们团队的水下探测机器人极具实用性，主要目的是帮助人们拓展水下的活动空间和活动范围，为探索海洋资源、检修水下管道、水下生物观测等提供更好更安全的探索方式，帮助人们更好地利用海洋资源，最大程度上不受时间和空间的限制。水下探测机器人对科研教学、水下娱乐、水下考古等方面均有重大意义。

发明内容

本发明基于当前水下机器人运载器存在诸多不足之处，我们研发了一种基于手机控制的水下直升机，它可以通过手机控制，轻便灵活，可以实现5个自由度运动，能在水下悬停和定深运动等，兼具ROV机动灵活和AUV自主性强的特点。

本发明一种基于手机控制的水下直升机包括电源模块电路、控制模块电路、通信模块电路、电机驱动模块与检测模块电路；

电源模块电路为控制模块电路、通信模块电路、及电机驱动模块与检测模块电路供电，通信模块电路的输出端与控制模块电路的输入端相连接，控制模块电路的输出端与电机驱动模块与检测模块电路的输入端相连接。

电源模块电路包括12V转换为5V电路和5V转换为3.3V电路。

其中12V转换为5V电路包括第一电源管理芯片U3、第五滤波电容 C5的、第六滤波电容C6、第七滤波电容C7、第八滤波电容C8、一个按钮开关；电源管理芯片U3型号为AM1117(+5V)；

第一电源管理芯片U3的1脚、与第五滤波电容C5的负极、第七滤波电容C7的负极、第六滤波电容C6的一端、第八滤波电容C8的一端连接并联电源地；第一电源管理芯片3脚、第六滤波电容C6的另一端、第五滤波电容C5的正极通过按钮开关接+12V；第一电源管理芯片的2脚与第七滤波电容C7的正极、第八滤波电容C8的另一端相连并作为+5V直流电源；

5V电压转换为3.3V电路包括第二电源管理芯片U2、第一滤波电容 C1的、第二滤波电容C2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4、一个熔断丝F1；所述的第二电源管理芯片型号为AM1117(+3.3V)；

第二电源管理芯片U2的1脚、第一滤波电容C1的负极、第三滤波电容C3的负极和、第二滤波电容C2的一端、第四滤波电容C4的一端均与电源地连接；第二电源管理芯片U2的3脚与第二滤波电容C2的一端、第一滤波电容C1的正极、熔断丝F1的一端，熔断丝F1的另一端与+5V 直流电源输出端连接；第二电源管理芯片U2的2脚与第三滤波电容C3 的正极、第四滤波电容C4的另一端相连，并作为输出直流电源3.3V；

控制模块电路包括单片机控制芯片U1、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第三十电阻R30、第三十一电阻R31、第二十九滤波电容C29、第三十滤波电容C30、第三十一滤波电容C31、第三十二滤波电容C32、第三十三滤波电容C33、第一开关按键S1、第一晶振Y1、第二晶振Y2、电池BAT1、2x3排针BOOT；