[发明专利]一种水下多角度观测航行器及其控制系统

说明书

本发明提供一种水下多角度观测航行器及其控制系统，其中航行器，包括主密封舱、设置于主密封舱上的推进器，在所述主密封舱外部设置独立的摄像密封舱，摄像密封舱内固定安装有摄像头，摄像密封舱连接有双轴伺服装置，所述双轴伺服装置能够驱动所述摄像密封舱在水平角度和俯仰角度转动。本发明通过外置的摄像舱配合伺服装置实现水下图像的采集，能够有效的扩大视野，提升操作者的环境感知能力和视觉体验，提高作业效率。

技术领域

本发明主要涉及水下潜器相关技术领域，具体是一种水下多角度观测航行器及其控制系统。

背景技术

近年来，随着海洋强国战略的实施，水下航行器研究和创新的热度不断增加，各种新型构型和功能不断涌现。目前用于航行器实现大视角观测的主要手段有：

1.潜器内部用广角摄像头，但会有明显的畸变，潜器的外形也会造成画面失真(如潜器某一部分为球罩，但摄像头的位置不在焦点上)；

2.摄像头仅在潜器内部旋转，会受到明显的遮挡，观察视野有限；

3.多摄像头切换，但画面不连续；

4.潜器主体旋转移动，但会影响正常的航行或作业。

目前，水下航行器的图像传输功能基本仅限于二维的观测用途，有相当的视觉误差，并需要手动操控，干扰了操作者的判断。水下机器人的摄像头多为固定式或小角度旋转，画面内容有限。即使是多摄像头切换，也会有画面不连续的弊端。且画面为二维画面，没有深度感，有较大的视觉误差。

发明内容

为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种水下多角度观测航行器及其控制系统，通过外置的摄像舱配合伺服装置实现水下图像的采集，能够有效的扩大视野，提升操作者的环境感知能力和视觉体验，提高作业效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

根据本发明的一个方面提供一种水下多角度观测航行器，

包括主密封舱、设置于主密封舱上的推进器，在所述主密封舱外部设置独立的摄像密封舱，摄像密封舱内固定安装有摄像头，摄像密封舱连接有双轴伺服装置，所述双轴伺服装置能够驱动所述摄像密封舱在水平角度和俯仰角度转动。

进一步的，所述双轴伺服装置包括连接座和支撑座，其中所述连接座固定连接主密封舱，支撑座设置于连接座上方，连接座内设置驱动支撑座转动的水平旋转舵机，所述摄像密封舱安装于支撑座上，支撑座一侧设置驱动摄像密封舱转动的俯仰旋转舵机。

进一步的，在所述摄像密封舱外部安装有探照灯，探照灯可以和摄像密封仓做同步运动。

进一步的，设置于所述摄像密封舱内的摄像头为双目摄像头。

进一步的，所述摄像密封舱设置于主密封舱前部正上方。

根据本发明另一个方面，提供一种水下多角度观测航行器的控制系统，本控制系统包括设置于岸基上的第一处理器和设置于航行器上的第二处理器，其中第一处理器用于发射控制推进器以及双轴伺服装置的信号，第二处理器用于接收第一处理器的信号并通过相应的控制器控制推进器以及双轴伺服装置动作，第二处理器同时连接摄像头用于提供水下的影像数据。

进一步的，设置于岸基上的第一处理器连接有遥控器和头戴设备，其中头戴设备能够获取操作者头部的运动姿态，然后通过蓝牙传输至第一处理器，第二处理器接收到第一处理器的控制信号后将信号输出至第一控制器，由第一控制器生成相应的PWM信号，控制摄像密封仓做出与头部相应的动作；遥控器以PPM编码的方式通过2.4GHz信号无线传输至第一处理器，第二处理器接收到第一处理器的控制信号后将信号传输至第二控制器，由第二控制器生成相应PWM信号至电子调速器，驱动推进器的电机运转。