[发明专利]一种应用于水下机器人自主回收的光源引导系统

说明书

本发明涉及一种应用于水下机器人自主回收的光源引导系统，包括光源引导装置，设置于回收导引基站上，且连接光源控制模块，所述光源引导装置上设置有引导光源，光源引导装置接收光源控制模块的控制命令，根据控制命令对引导光源进行调节；光源控制模块，连接回收引导基站和光源引导装置，通过串口接收回收引导基站的控制指令，向光源引导装置发出控制命令，调节引导光源亮度以及控制引导光源亮灭排列。本发明实现了回收引导光源的智能控制，提高了自主回收的可靠性；降低了人工调节光源亮度的劳作强度，提高了试验效率，保障人员安全；以通信总线形式接入回收系统，提高了系统智能水平。

技术领域

本发明涉及水下机器人自主回收领域，具体地说是一种应用于水下机器人自主回收的光源引导系统。

背景技术

近几年来，海洋经济开发得到了世界各国家的重视，自主式水下机器人(AUV)具有作业效率高，智能化水平高、航程远等优点，在海洋开发、地质勘探、油气检测以及军事探查等领域得到了越来越广泛的应用，逐渐成为各国的开发研究对象。受限于目前能源技术、通信水平等因素制约，自主式水下机器人在作业过程中，仍需定期到母船上进行能源补给、数据传输和指令下载等操作，这样就面临了回收与布放问题，在恶劣海况下，无法完成水下机器人的布放与回收工作。这样各国争相发展水下机器人的自主回收技术，使得机器人在水下完成能源补给，使命下载与数据上传等，提高水下机器人的作业效率以及作业能力，为水下机器人技术的产业化以及大规模化奠定基础。

目前世界各国水下机器人自主回收方式多样，以声学引导+光学引导最为热点，在回收过程中，远距离利用声学引导，引导AUV进入到光学引导有效距离内，采用光学近距离引导，提高了水下机器人对接回收成功率。然而，在光学引导过程中，光源亮度直接影响到了光学对接算法的准确性。光源太亮，导向罩会形成光圈，对光学导引算法提出更高的要求，光源太暗，AUV需更近距离才能分辨对接机构位置，这样都增加了对接回收过程中的难度。而且多次人工调节光源亮度，也不太现实，这样开发具有自主可调的光源装置成为一种可能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种应用于水下机器人自主回收的光源引导系统，解决现有AUV在对接回收过程中需要人工多次调节光源的问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种应用于水下机器人自主回收的光源引导系统，包括

光源引导装置，设置于回收导引基站上，且连接光源控制模块，所述光源引导装置上设置有引导光源，光源引导装置接收光源控制模块的控制命令，根据控制命令对引导光源进行调节；

光源控制模块，连接回收引导基站和光源引导装置，通过串口接收回收引导基站的控制指令，向光源引导装置发出控制命令，调节引导光源亮度以及控制引导光源亮灭排列。

所述光源引导装置为圆形导向罩，在圆形导向罩边沿均匀分布有若干LED光源。

所述LED光源为蓝色光源。

所述光源控制模块包括控制芯片、BUCK斩波电路、故障检测电路和继电器；

所述控制芯片通过PWM驱动引脚连接BUCK斩波电路，控制芯片输出PWM脉冲信号给BUCK斩波电路的开关管，控制其通断；故障检测电路串联接入BUCK斩波电路，采集BUCK斩波电路中的电流值，并将电流值转换为电压值，回传给控制芯片；故障检测电路的输出端通过继电器连接光源引导装置，输出电压；控制芯片通过AD检测电路连接故障检测电路，接收故障检测电路回传的电压值；控制芯片通过IO控制引脚连接继电器，输出开关控制信号给继电器，控制继电器的开关。

所述BUCK斩波电路的开关管采用MOSFET开关器件，通过调节开关管的开通/关断占空比，调节输出电压值，控制引导光源亮度。

本发明具有以下有益效果及优点：