[发明专利]一种用于水下目标抓取的稳定游动父子机器人

权利要求书

1.一种用于水下目标抓取的稳定游动父子机器人及游动方法，其特征在于：

包括通过电磁铁相连的父机器人和子机器人，所述子机器人头部设置有3个超声波接收器和1个超声波发射器和距离感应模块，所述超声波接收器其中2个位于同一水平线上，用于控制子机器人在水平面内的转向；另一个与前2个中的其中一个在同一垂直线上，用于控制子机器人在竖直面内的上下运动；

所述子机器人头部还设置5个ICPF膜片，头部的5个ICPF膜片呈圆形排布，用于物体的抓取；所述子机器人上还设置6个用于游动的ICPF膜片，其中2个位于子机器尾部，2个位于子机器人底部，子机器人两侧各一个；

所述子机器人上还设置有速度测量单元和控制模块，所述控制模块根据超声波接收器、超声波发射器、速度测量单元和距离感应模块信息，控制子机器人在水下的游动方向、游动速度、对物体的抓取。

2.根据权利要求1所述的用于水下目标抓取的稳定游动父子机器人，其特征在于：所述游动方向的控制过程如下：

设子机器人头部的三个超声波接收器为A、B、C，其中A、B位于同一水平面内，B、C位于同一竖直面内，判断三个超声波接收器的接收状态作出游动方向的控制具体包括以下方式：

判断1：

判断A、B两接收器接收超声波的情况：

若A、B同时接收到超声波，则不改变方向，仍按原方向运动；

若A、B不同时接收到超声波，则朝先接收到的一方转向；

若A、B仅一方接收到超声波，则朝接收到超声波的一方转向；

若A、B均未接收到超声波，则单向旋转并再次进行判断1；

判断2：

判断B、C两接收器接收超声波的情况：

若B、C同时接收到超声波，则不改变方向，仍按原方向运动；

若B、C不同时接收到超声波，则朝先接收到的一方转向；

若B、C仅一方接收到超声波，则朝接收到超声波的一方转向；

若B、C均未接收到超声波，则单向旋转并再次进行判断2。

3.根据权利要求1所述的用于水下目标抓取的稳定游动父子机器人，其特征在于：所述游动速度的控制如下：

所述子机器人内部的速度测量单元可实时监测运动速度；若实际速度大于设定速度，则减小电压使ICPF降低摆动频率，从而减小速度；若实际速度小于设定速度，则增大电压使ICPF增大摆动频率，从而提高速度。

4.根据权利要求2所述的用于水下目标抓取的稳定游动父子机器人，其特征在于：所述父机器人的游动也由ICPF膜片实现，所述父机器人两侧各设置由1个ICPF膜片，尾部并排设置由2个ICPF膜片，所述父机器人底部设置有2个ICPF膜片，所述父机器人游动方向的控制过程与子机器人相同。

5.根据权利要求1所述的用于水下目标抓取的稳定游动父子机器人，其特征在于：所述父机器人上设置有微处理模块、无限遥控模块、摄像头、超神波发射器和电磁铁开断电路；所述摄像头将实时拍摄水下环境，并通过无线遥控模块将图像传输给实验人员；实验人员根据情况作出向左、向右、向上或向下的指令，这些指令通过无线遥控模块传至父机器人微处理器，微处理器相应改变各ICPF膜片的电压完成指定运动；当观测到子机器人完成物体的抓取后，超声波发射器开始发射超声波导航子机器人返航，并给电磁铁电路通电以固定子机器人。