[发明专利]一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法

说明书

本发明属于水下机器人领域，具体涉及一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法。该推进器由主体部分，下潜压载，上浮压载，控制计算机，惯导系统，深度计，水平方向上的左推进器，右推进器，提供垂直方向推力的前推进器和后推进器构成，本发明所述的主动故障诊断方法，可在水下机器人大潜深下潜过程中，尽早发现推进器存在的故障，及时回收维修，减少已经下潜至深海，而在执行作业任务过程中再发现故障，所造成的人力、物力损失；该方法，在下潜过程中，可及时发现垂向推进器存在的故障，减小水下机器人因推进器故障坐落海底的风险。

技术领域

本发明属于水下机器人领域，具体涉及一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法。

背景技术

大潜深水下机器人，例如全海深AUV、ARV和HOV组成的深渊科考装备体系是当今海洋科技发展最高水平的标志，该体系将带动我国深海装备相关技术与深渊科学研究达到世界先进水平。

但由于大潜深水下机器人常常在未知的水域活动，周围的环境复杂多变，推进器很有可能受到损伤，出现故障。若故障未被及时检测，会影响水下作业任务的完成，而在垂向推进器出现故障的时候，存在水下机器人坐落海底的风险，甚至该风险将导致水下机器人无法回收，为研究带来巨大损失。

现有的故障诊断技术多为在任务作业过程中进行诊断，例如专利号CN201610169230.X，名称为基于改进灰色预测GM(1,1)模型自主水下航行器传感器故障诊断方法，便是在作业任务中通过收集传感器信息，利用灰色预测模型诊断传感器故障。但该方法的诊断依赖于作业任务中的传感器信息，若推进器在大潜深作业之前已经存在故障，在任务中才被发现，将导致任务的中断，回收水下机器人进行故障修复后才可以再次投入使用，这其中会造成人力、物力的损失。

专利号CN201510766653.5，名称为一种基于改进神经网络的智能水下机器人推进器故障诊断方法，在发现横向速度和艏向角的残差超过阈值的时候，执行主动故障诊断，在首尾垂推施加同样大小的正向推力，通过艏向角残差判断故障。但这种方法仅依靠艏向角残差判断是否故障，很难直观看出推进器的受损情况。

因此，研究水下机器人的主动故障诊断能力，对于提高航行器本身的智能性，减小作业任务中的损失不可或缺。然而，前文所述的主动故障诊断方法都是在水下机器人在执行任务过程中，通过艏向角等状态的反馈检测故障。若已经下潜至海底，在作业任务中才发现推进器的故障，无法完成作业任务，需要将水下机器人进行回收维护，再重新布放，而由于大潜深水下机器人的下潜上浮过程时间漫长，这个过程耗费大量的人力、物力，甚至水下机器人存在丢失的风险。

发明内容

本发明目的在于提供一种水下机器人大潜深下潜中推进器。

一种水下机器人大潜深下潜中推进器，该推进器由主体部分1，下潜压载2，上浮压载3，控制计算机4，惯导系统5，深度计6，水平方向上的左推进器7，右推进器8，提供垂直方向推力的前推进器9和后推进器10构成，主体部分1是一个圆边的类长方体，前推进器9安装于主体部分1其中一面的中部，后推进器10安装于主体部分1与前推进器9相对一面的外侧中部，左推进器7安装于主体部分1的中部，控制计算机4安装在主体部分1的非前推进器9与后推进器10所在面的其中一面的内侧中部，下潜压载2与上浮压载3合并安装于主体部分1与控制计算机4相对一面的外侧中部，惯导系统5安装在下潜压载2与上浮压载3所在面的内侧中点位置，深度计6安装于惯导系统5旁边靠近后推进器10的一侧。

本发明目的还在于提供一种针对水下机器人在大潜深下潜过程中由于推进器故障所带来的风险，减少由于潜在推进器故障带来的损失的水下机器人大潜深下潜中推进器主动故障诊断方法。

一种水下机器人大潜深下潜中推进器主动故障诊断方法，包括以下步骤：

步骤1，水下机器人1由吊车从挂载，布放到水中，进行浮态调整；

步骤2，对水平面左推进器7和右推进器8进行主动诊断：