[发明专利]可下潜式水域监测机器人和方法

权利要求书

1.一种可下潜式水域监测机器人，其特征在于，包括摄像部、浮力部、天线部、竖直推进器、水平推进器、电路舱、传感器舱和支架，其中，

所述摄像部、浮力部、天线部、竖直推进器、水平推进器、电路舱和传感器舱均安装于支架上；摄像部与电路舱连接，将水面和水下的影像拍摄后传输给电路舱；电路舱还与天线部、竖直推进器、水平推进器和传感器舱分别连接，由天线部发射电路舱传输的信号，电路舱控制竖直推进器和水平推进器的驱动，接收传感器舱发送的传感信号；所述浮力部使得机器人在静止状态时，水面没过竖直推进器的上表面1mm-5mm；所述竖直推进器至少设置4个，分别在支架的四角处，使机器人上浮水面和下潜于水中；所述水平推进器至少设置2个，于支架的一侧，使机器人前进、后退和转向。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述传感器舱中至少设置高度传感器、深度传感器和水质传感器，均与电路舱连接，高度传感器检测距海底的高度，深度传感器检测机器人于水中的深度，水质传感器检测水中的pH值、温度和浊度。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述电路舱中设置控制电路、GPS信号模块、电池电量ADC模块、电子罗盘信号采集模块、视频采集模块、电机驱动控制模块和网络模块，其中，

所述控制电路与GPS信号模块、电池电量ADC模块、电子罗盘信号采集模块、视频采集模块、电机驱动控制模块和网络模块分别连接，所述GPS信号模块将机器人的位置信息传输给控制电路，由控制电路发送给网络模块进行与遥控终端的通信；所述电池电量ADC采集模块包括电池和电量采集电路，电量采集电路对电池的状态进行采集，发送给控制电路；所述电子罗盘信号采集模块对航向和方位角进行采集后传输给控制电路；所述视频采集模块将摄像部传输的视频信号进行处理后发送给控制电路；所述电机驱动控制模块由控制电路控制，进而控制竖直推进器和水平推进器的转向和转速。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述控制电路通过输出PWM信号控制竖直推进器和水平推进器。

5.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述GPS信号模块和电子罗盘信号采集模块通过串口与控制电路连接。

6.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述视频采集模块通过USB口与控制电路连接。

7.一种权利要求1-6之一所述机器人的水域监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10，将机器人置于水域中，确保静止时水面没过竖直推进器；

S20，通过遥控终端与电路舱通信，写入航行任务；

S30，机器人在水面航行，同时通过摄像部和水质传感器对水域进行监测，遥控终端可实时查询监测数据、水面影像以及机器人状态；

S40，机器人通过竖直传感器驱动下潜，水平推进器驱动前进、后退和转向，下潜过程中，由深度传感器监测深度、高度传感器监测离底高度，将数据传输给电路舱，对竖直传感器和水平推进器进行反馈控制；

S50，根据事先写入的任务程序，在水层中进行停留以获取预设时间长度内的监测数据；

S60，本次下潜任务完成后机器人上浮，向遥控终端发送水层中获取的影像和监测数据，并继续进行航行监测。