[发明专利]一种多功能的通用遥控无人潜水器平台及其应用方法

说明书

本发明提出一种多功能的通用遥控无人潜水器平台，潜水器平台包括控制舱、推进器模块和电源舱；所述控制舱以电缆与外部的地面站系统相连；控制舱经地面站系统获取遥控指令以控制潜水器平台工作，并经电缆向地面站平台进行数据回传；本发明能与地面站系统的上位机对接，能进行二次开发，通用性强。

技术领域

本发明涉及无人潜水器技术领域，尤其是一种多功能的通用遥控无人潜水器平台及其应用方法。

背景技术

随着我国海洋事业的蓬勃发展，对于水下机器人的研究越来越受到国家和各个科研机构的关注和重视。相比较于人力对海洋的观察和开发而言，遥控无人潜水器更加安全，采集的信息更加丰富，对环境的适应能力远超于人类，对海洋的观察和开发范围更加广泛等多个方面的明显优势，而水下机器人最为关键的部分为电子舱部分，电子舱内包含控制系统，信息采集系统，通讯系统。但现有的水下机器人大多没有搭载上位机，存在功能单一，不能进行二次开发等问题。

发明内容

本发明提出一种多功能的通用遥控无人潜水器平台及其应用方法，能与地面站系统的上位机对接，能进行二次开发，通用性强。

本发明采用以下技术方案。

一种多功能的通用遥控无人潜水器平台，所述潜水器平台包括控制舱（3021）、推进器模块和电源舱（1011）；所述控制舱以电缆与外部的地面站系统相连；控制舱经地面站系统获取遥控指令以控制潜水器平台工作，并经电缆向地面站平台进行数据回传。

所述控制舱内设有树莓派组件（403）；所述控制舱与地面站系统相连的电缆为零浮力电缆；所述树莓派组件与地面站系统通过以太网连接；。

所述树莓派组件以USB方式连接飞控模块（401），所述飞控模块加载有与适用于所述潜水器平台的固件；所述飞控模块可对推进器模块进行控制；所述树莓派组件与地面站系统之间以由电力载波通讯搭建的以太网连接；所述地面站系统经零浮力电缆与控制舱内的电力载波模块（407）相连。

所述推进器模块包括四个推进器（301）；四个推进器按圆周分布于潜水器平台处的同个平面内；相邻推进器的推力输出方向相互交叉呈45度角。

所述四个推进器分设于四个浮力块支架（30）的下部；四个浮力块支架设于底板（10）两侧的竖向支撑挡板（20）之间；相邻浮力块支架之间自下而上设有半圆形的第一固定环（40）和第二固定环（302）；所述底板、支撑挡板处均设有多个模块安装孔。

所述第一固定环上设置电源舱；所述电源舱内设有锂电池；第二固定环上设置控制舱。

所述支撑挡板处设有探照灯（201）；与支撑挡板相邻的推进器安装于支撑挡板中部且垂直于支撑挡板；所述底板以不锈钢材料成型。

所述控制舱内设有电子舱支撑架（40）；电子舱支撑架前侧固定有云台相机（409）；所述云台相机分别与树莓派模块和飞控模块相连；

所述电子舱支撑架背面设置有稳压模块（408）；所述电源舱内的锂电池电力输出端经稳压模块连至设于电子舱支撑架正面及背面处的排线插（406）；所述排线插上接有深度传感器、推进器模块、UBEC模块（404）；所述UBEC模块与树莓派模块的GPIO口连接对其供电；所述树莓派模块上方设有用于安装飞控模块的Pixhawk支架（402）；所述电力载波模块（407）设置于电子舱支撑板的背面，电力载波模块分别连接排线插、树莓派模块和零浮力电缆。

所述树莓派组件包括树莓派3B；所述飞控模块为基于Pixhawk飞控的自动驾驶仪；所述自动驾驶仪与控制舱内的泄漏传感器（405）相连；当控制舱内产生漏水现象时，自动驾驶仪控制推进器模块来进行无人潜水器的自保护。

所述应用方法采用上述的通用遥控无人潜水器平台的无人潜水器，地面站系统为上位机，其应用方法包括以下几种方法；