[发明专利]一种具有异物碰撞检测装置的水上设备

说明书

本发明提出一种具有异物碰撞检测装置的水上设备，其充气防撞圈内设置多个压力传感器组，每组压力传感器组至少包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器用于检测所述充气防撞单元内的气压，所述控制单元根据所述第一压力检测信号判断碰撞发生的时间；所述第二压力传感器，用于检测发生碰撞形变时通过空气传播的外部形变力，所述控制单元根据所述第二压力检测信号分析碰撞发生的位置。本发明的具有异物碰撞检测装置的水上设备能够准确地判断碰撞发生的时间和位置，提高了检测的精度，并降低了能耗。

技术领域

本发明涉及到水上救援技术领域，特别涉及一种具有异物碰撞检测装置的水上设备。

背景技术

目前在水上救援技术领域，通常会面对面积巨大的搜救区域，可能会遇见无法预见的恶劣环境和险情，在这种情况下，无人水上救援机器人可以替代人类实施搜救的工作，增加搜救的效率以及救援成功的可能性。现有技术中已经出现一些水上救援机器人，例如中国专利CN106240766A公开了一种水上救援机器人，装备有螺旋桨和摄像机，能够快速达到落水者前进行施救。

如果水上救援设备没有碰撞检测装置，则在巡航或者按指定航线前进时可能会碰撞到异物，例如海上的礁石、质量和体积较大的海洋垃圾等，与异物碰撞后可能会改变水上救援设备的航行方向而偏离航道，或者会被困在异物区域中不能继续航行，甚至直接造成水上救援设备的损坏，影响巡航或在进行搜救时的效率，所以异物碰撞检测单元是必须的。

一般的碰撞检测传感器都会安装在无人设备的外围(例如在室内或陆地行走的机器人)，当与异物发生碰撞时，碰撞检测传感器会产生碰撞信号(如脉冲信号)来传递障碍物碰撞的信息。但是对于水上救援设备来说，一般都是长期在水中工作，并且海水的腐蚀性较强，如果这些碰撞检测传感器安装在设备的外围，则会面临需要长期浸泡海水的处境，造成传感器生锈、腐蚀或损坏，因此难以以陆地无人设备的碰撞检测装置。中国专利CN106149655A公开了一种水上清扫机器人，其具有一个连杆机构用于检测是否碰到障碍物，但是这种检测方式依赖于机械结构的可靠性，在海上高湿度、高盐度的环境中，一般的机械机构均容易生锈失灵。

发明内容

本发明提出一种水上设备，具体可为一种水上救援机器人，包括：控制单元，所述控制单元用于对整个水上救援机器人进行控制；供电单元，所述供电单元用于向救援机器人其他单元提供电能；动力单元，所述驱动电机从所述供电单元获取电能，驱动螺旋桨前进；助浮单元，所述助浮单元用于提高所述水上救援机器人的浮力，以可以承接更重的物资或被救人员；载重单元，所述载重单元用于存放或固定物资；定位单元，所述定位单元用于确定当前的坐标位置，并将该坐标位置发送给控制单元或通信单元；通信单元，所述通信单元与所述控制单元连接，将接收到的信号或数据传输给控制单元，并可以对外发送信号或数据。

本发明提出的水上救援机器人还具有充气防撞单元，所述充气防撞单元布置在所述水上救援机器人的外侧面，用于提高所述水上救援机器人的浮力，并且以可以缓冲碰撞产生的冲击力。

所述水上救援机器人还具有碰撞检测单元，所述碰撞检测单元包括至少两个防撞传感器组，所述传感器组分布在充气防撞单元内的不同方向。每个所述传感器组包括至少一个第一压力传感器和至少第二压力传感器。

所述第一压力传感器用于检测所述充气防撞单元内的气压，并将生成第一压力检测信号发送给控制单元。所述控制单元根据所述第一压力检测信号判断碰撞发生的时间。所述控制单元还根据所述第一压力检测信号监视所述充气防撞单元的气压，判断所述充气防撞单元是否发生漏气。具体地，所述控制单元还通过将所述第一压力检测信号所得到的第一压力值生成第一压力-时间曲线，所述第一压力-时间曲线用于分析碰撞发生的时间或所述充气防撞单元是否发生漏气。