[发明专利]一种两栖微型四足机器人水中运动控制方法

权利要求书

1.一种两栖微型四足机器人水中运动控制方法，其特征在于，涉及机器人在水中各种运动模式下的具体控制方式，包括徜徉模式、浮沉调节模式、类蛙泳模式、两足涉水模式和四足涉水模式。

2.根据权利要求1所述的一种两栖微型四足机器人水中运动控制方法，其特征在于，所述的徜徉模式的控制过程如下：

(1)通信传感模块(11)检测机器人周边环境信息，并将信号传递至控制中心；

(2)通信传感模块(11)接收控制中心控制信号，并将控制信号输入至控制模块(10)；

(3)控制模块(10)开始工作，通过控制信号控制电机(25)，使得电机(25)停止转动；

(4)控制模块(10)通过控制信号控制摆动用驱动单元A(84)和摆动用驱动单元B(85)中的摆动用控制阀(810)，利用电磁力改变摆动用控制阀(810)的开口大小，进而改变机器人摆尾叶片(74)的摆动幅度，用摆动用驱动单元A(84)和摆动用驱动单元B(85)中的摆动用控制阀(810)改变摆动用驱动单元A(84)和摆动用驱动单元B(85)中的摆动用压力腔(88)内气体量，实现对机器人的尾部摆动角度的控制，摆动用驱动单元A(84)和摆动用驱动单元B(85)中的摆动用压力腔(88)内气体量体积差为：

其中，ΔV_n为摆动用驱动单元A(84)和摆动用驱动单元B(85)中的摆动用压力腔(88)内气体量体积差，π为圆周率，d上摆动缸(72)或下摆动缸(73)的直径，a为上摆动缸(72)中的活塞杆与本体(1)的连接处到下摆动缸(73)中的活塞杆与本体(1)的连接处的距离，c为上摆动缸(72)或下摆动缸(73)连同其中的活塞杆的总长度，θ为摆尾连杆(71)与本体(1)的初始夹角，Δθ为摆尾连杆(71)与本体(1)的夹角的变化量；

(5)控制模块(10)通过控制信号控制摆动用电机(83)的转速，从而实现对摆尾叶片(74)摆动频率的控制；

(6)通信传感模块(11)将运动后的信号传递至控制中心。

3.根据权利要求1所述的一种两栖微型四足机器人水中运动控制方法，其特征在于，所述的浮沉调节模式的控制过程如下：

(1)通信传感模块(11)检测机器人周边环境信息，并将信号传递至控制中心；

(2)通信传感模块(11)接收控制中心控制信号，并将控制信号输入至控制模块(10)；

(3)控制模块(10)开始工作，通过控制信号控制机器人前置和后置的浮沉调节器(12)中的微型水泵(125)；

(4)当机器人需要实现水平水中悬停时，前置和后置的浮沉调节器(12)中的微型水泵(125)开始同步工作，向储水舱(124)注水，通信传感模块(11)检测机器人周边环境信息，当机器人处于水平悬停时，控制模块(10)发出指令，前置和后置的浮沉调节器(12)中的微型水泵(125)同时停止工作；

(5)当机器人需要实现垂直水中悬停时，若实现机器人头部在上的水中悬停方式，后置的浮沉调节器(12)中的微型水泵(125)开始工作，向后置的浮沉调节器(12)中的储水舱(124)注水，之后前置的浮沉调节器(12)中的微型水泵(125)开始工作，向前置的浮沉调节器(12)中的储水舱(124)注水，通信传感模块(11)实时检测机器人周边环境信息，并分别发出控制指令控制前置微型水泵(125)和后置微型水泵(125)，直到机器人实现头部在上的水中悬停时，前置微型水泵(125)和后置微型水泵(125)停止工作；若实现机器人头部在下的水中悬停方式，其控制方法与实现机器人头部在上的水中悬停的控制方法相似，不同点在于前置浮沉调节器(12)中的微型水泵(125)先开始工作；

(6)当机器人需要实现漂浮水面时，前置和后置的浮沉调节器(12)中的微型水泵(125)开始同步工作，将储水舱(124)中的水排出，通信传感模块(11)检测机器人周边环境信息，当机器人漂浮水面时，控制模块(10)发出指令，前置和后置的浮沉调节器(12)中的微型水泵(125)同时停止工作；同时通过调节前置和后置储水舱(124)中水的排出量，使得两者排水量不同，可以实现机器人头部上扬和头部下垂的水面漂浮模式；

(7)通信传感模块(11)将运动后的信号传递至控制中心。