[发明专利]一种欠驱动的双目跟踪水下机器人

说明书

本发明公开了一种欠驱动的双目跟踪水下机器人，水下机器人包括中间姿态调节控制舱和头部视觉舱，所述中间姿态调节控制舱内设有翻滚姿态调节机构，翻滚姿态调节机构内设有可转动的搭载电池、控制板以及电源系统的固定架，以改变翻滚姿态调节机构在第一方向上的平面内的重心；所述中间姿态调节控制舱外设有第一推进器。所述头部视觉舱内有双目相机，通过双目相机采集图片寻找目标及计算与目标的距离。上述机器人，通过改变翻滚姿态调节机构在不同的位置，配合第一推进器，实现在第一方向和第二方向的运动，从而减少添加第一方向的推进器，降低推进器转动引起的水流在各个推进器间的运动干扰，提高自主航行器的运动可控性。

技术领域

本发明涉及水下机器人，特别是一种欠驱动的双目跟踪水下机器人

背景技术

人口日益增长，陆地资源日趋紧张，开发和利用湖泊、海洋等水下资源是不可避免的选择。同时，人类对环境的影响越来越大，水下生物的多样性受到了极大的威胁，了解水下生物的生活环境及其健康状态是在保护湖泊、海洋可持续利用的重中之重。因此，开发一种可以适用于湖泊、海洋环境调查的水下机器人显得格外重要。

目前需要了解各种水下生物的生存情况通常是在某个地点放置水下相机等传感器采集数据、使用远程遥控水下机器人采集数据以及人工潜水采集数据等。这些方式存在传感器投放位置难以预先确定，机器人线缆缠绕，作业风险高等问题。而欠驱动的双目跟踪机器人自主寻找预先设定的跟踪对象，按照跟踪对象的游动轨迹采集轨迹附近的水下数据，能够为开发湖泊、海洋战略的制定提供精准的数据依据，具有宽广的应用市场

发明内容

本发明的目的是解决传统水下环境数据采集困难、数据准确度不高、操作困难以及安全风险大等问题，从而提出了一种欠驱动的双目跟踪机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种欠驱动的双目跟踪水下机器人，包括中间姿态调节控制舱、头部视觉舱和尾部推进舱，所述中间姿态调节控制舱内设有翻滚姿态调节机构，翻滚姿态调节机构内设有可转动的搭载控制板以及电源系统等重物，以改变翻滚姿态调节机构在第一方向上的平面内的重心；所述中间姿态调节控制舱外设有第一推进器。所述头部视觉舱内有第一双目相机，通过双目相机采集图片寻找目标及计算与目标的距离。所述尾部推进舱内有第一单目相机，通过单目相机采集图片辅助第一双目相机的目标寻找。上述机器人，通过改变翻滚姿态调节机构在不同的位置，配合第一推进器，实现在第一方向和第二方向的运动，所述第二方向垂直第一方向。所述尾部推进舱外天线和第二推进器，分别用于收发数据和实现第三方向运动，所述第三方向垂直于第一方向和第二方向。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述姿态调节机构包括人字架，人字架上设有第一安装位以安装第一传动组件或第一转动组件；人字架上设有第二安装位以安装所述重物的第一支撑板。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述重物第一支撑板上安装驱动所述第一传动组件的第一驱动电机，第一驱动电机通过同步带驱动第一传动组件；所述重物第一支撑板上还安装所述控制板和电源系统。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述电源系统包括安装在所述第一支撑板下的电池组、安装在所述第一支撑板上的继电器组和安装在第二支撑板上的变压组和不同电压接口组。所述第一支撑板和第二支撑板之间通过第一立柱连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述控制板通过第二立柱与第一支撑板连接，所述第一驱动电机安装在第一支撑板与控制板之间，第一驱动电机通过L支架固定在第一支撑板上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一支撑板左侧固定的一个传动组件与两个转动组件和固定在中间姿态调节控制舱舱壳的内啮合圆柱齿轮啮合，第一支撑板右侧固定的三个转动组件和固定在中间姿态调节控制舱舱壳的内啮合圆柱齿轮啮合，实现翻滚姿态调节机构在中间姿态调节控制舱舱壳内的转动。