[发明专利]一种基于遥控器的无人艇布放回收控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于遥控器的无人艇布放回收控制系统及方法。本系统包括遥控器、单片机控制系统、控制机械装置三部分，可实现无人艇在4级海况下安全、可靠地布放回收。本发明使用遥控器作为手持控制端，通过无线传输数据，在船上控制箱中的无线接收器接收并解析数据。进而控制各个电机和电推杆等执行机构实现无人艇的自动布放回收。本发明所提出无人艇布放回收的控制系统操作方便，能够有效的通过摄像头实现平静海面以及有海浪干扰等情况下的布放回收操作。

技术领域

本发明涉及无人水面艇自动控制技术领域，尤其是指基于遥控器的无人艇布放回收控制系统及方法。

背景技术

进入21世纪以来，随着人们对海洋资源的重视，其开发力度不断加大，并不断向深海、远海延伸，从而使无人艇技术得到了飞速发展。目前，在军事、海洋科考、海底勘探等领域，无人艇已得到广泛应用。但无人艇的自动高效布放回收一直是一个难题，特别是当海上风浪大，环境恶劣时，无人艇的自动布放回收变得更加困难，人为的将吊钩放在合适的位置不仅会非常困难而且在海面上会受到生命安全的威胁，所以实现一个好的自动布放回收控制系统可以为无人艇的安全吊放提供保障。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前布放回收还需要大量的人工操作并且将会面临风险的前提下，提供了一种基于遥控器的无人艇布放回收控制系统及方法，通过此发明，操作者只需要站在母船上完成简单的遥控器操作即可实现无人艇的布放回收过程，为达到上述目的，本发明的构思如下：

为了使得仅使用遥控器就可以达到无人艇布放回收操作的目的，考虑使用一个弹射装置将一根引线从无人艇抛射至母船上，然后将用于起吊无人艇的吊钩从母船上顺着引线滑向无人艇。上述的弹射装置在弹射的时候需要寻找合适的角度从而使得引线成功发射至母船上，所以弹射装置被安放在一个云台上，所述的云台由一台电机控制左右转动，一台电机控制俯仰转动。上述的弹射装置使用一个弹射电机控制，当电机转动，弹弓就会被释放从而将引线抛出。

根据上述构思，本发明采用下述技术方案：

一、组成

整个无人艇的布放回收控制系统共包含以下三个模块：（1）遥控器：人为主动控制执行机构的动作；（2）单片机控制系统：控制系统的中心所在，内含单片机MCU处理遥控器传来的信息并进行解析后对各种执行机构进行控制；（3）控制机械装置：与电机和电推杆相连，通过电机和电推杆的运动来执行动作。

所述单片机与一个摄像头、一个激光传感器、一个接近开关、一个上层控制单元、两个电推杆、一个云台上下转动的电机、一个云台左右转动的电机、一个控制引线弹射的电机、一个云台上下转动电机的编码器相连，并通过一个遥控器接收机与遥控器无线连接，所述的云台上下转动的电机和云台左右转动的电机与控制机械装置连接从而操纵无人艇布放回收过程。

所述的摄像头可以将弹射装置对准的方向的图像信息传送到母船操作人员遥控器上，从而判断此时是否是发射引线的合适角度，保证成功率。所述的激光测距传感器可以实时的检测无人艇与母船的距离，当检测到无人艇与母船的距离小于10米时，单片机会通过RS232串口线告诉上层控制单元此时处于危险距离并报警，开启油门使无人艇逐渐远离母船。所述的接近开关可以检测到从母船上顺着引线放下来的吊钩是否到达指定位置，到达指定位置后可以将电推杆伸出从而使吊钩与无人艇固连在一起。所述的上层控制单元可以将激光测距传感器的信息传输到上层控制系统内，从而判断是否需要调整无人艇位置使得无人艇与母船不会发生碰撞。所述的两个电推杆伸出可将从母船放下来的吊钩与无人艇固联在一起，缩回可将吊钩从无人艇上释放。所述的云台上下转动电机可以控制云台上下转动，带动弹射装置俯仰运动；所述的云台左右转动电机可以控制云台左右转动；所述控制引线弹射的电机，电机转动弹弓就会被释放从而将引线抛出。所述云台上下转动电机的编码器，可以检测云台的俯仰角度，控制其俯仰角度在一定的范围内。所述的遥控器接收机可以接受遥控器发出的指令，单片机通过对指令进行解析从而进行各种操作。