[发明专利]用于水下机器人的智能浮标及其系统

说明书

本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种用于水下机器人的智能浮标及其系统，旨在解决现有技术中水下机器人无法做到活动范围广且通信质量佳的问题。本发明提供的智能浮标，包括桅杆、浮体、密封舱体，桅杆固设于密封舱体上方，浮体滑动设置于桅杆，桅杆具有延伸出浮体外部的延伸端，延伸端长度可调；智能浮标还设置有通信定位装置，通信定位装置用于向外部设备接收/发送信息；智能浮标能够通过线缆与至少一个水下机器人通信连接，并在水下机器人的拖拽下运动。本发明的通信定位装置采用北斗和RF天线冗余配置，且浮心可调，使得水下机器人不用上浮到水面即可完成双向通信，既保证了水下机器人作业范围又保证了通信质量，可靠性强。

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种用于水下机器人的智能浮标及其系统。

背景技术

水下机器人是指具有水下观察和作业能力的自动化装置，被广泛应用于水下搜索、海底勘探、海底打捞和救生等水下作业任务中。

现有的水下机器人主要分为两大类：一类是有缆水下机器人，另一类是无缆自主水下机器人。无缆自主水下机器人具有无需母船跟随、活动范围广等优点，但由于其缺少通信线缆连接，主控端主要通过无线通信方式对其进行控制并接收其上报的状态信息，因此实时控制质量和数据传输质量受限，更重要的是由于无线通信方式导致无缆自主水下机器人必须上浮到水面才能完成通信，严重影响通信的便利性。有缆水下机器人通过通信线缆与主控端连接，保证了通信质量，克服了无缆水下机器人通信可靠性差、灵活性差的缺点，但是有缆水下机器人由于受到通信线缆的影响，活动范围有限，极大的限制了有缆水下机器人的适用范围。

因此，为了克服有缆水下机器人和无缆自主水下机器人各自的缺点，既能保证水下机器人大范围作业又能保证通信的质量和便利性，研究可用于水下机器人控制与状态监测的智能系统具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中水下机器人无法做到活动范围广且通信质量佳的问题，本发明提供了一种用于水下机器人的智能浮标，所述智能浮标包括桅杆、浮体、密封舱体，所述桅杆固设于所述密封舱体上方，所述浮体滑动设置于所述桅杆，所述桅杆具有延伸出所述浮体外部的延伸端，所述延伸端长度可调；

所述智能浮标还设置有通信定位装置，所述通信定位装置用于向外部设备接收/发送信息；

所述智能浮标能够通过线缆与至少一个水下机器人通信连接，并在水下机器人的拖拽下运动。

在一些优选技术方案中，所述智能浮标还包括限位机构，所述限位机构用于调整所述智能浮标的浮心。

在一些优选技术方案中，所述限位机构包括驱动装置和限位环；

所述驱动装置设置于所述桅杆内部，所述限位环套设于所述桅杆并设置于所述浮体上方，所述限位环能够在所述驱动装置的驱动下沿所述桅杆长度方向移动。

在一些优选技术方案中，所述桅杆背离所述密封舱体的一端设置有照明装置，所述照明装置能够依据光照强度释放光信号。

在一些优选技术方案中，所述密封舱体的下部设置有配重块，所述配重块用于调整所述智能浮标重心。

在一些优选技术方案中，所述桅杆延伸端设置有无线频射天线和北斗定位机构。

在一些优选技术方案中，所述密封舱体内部设置有蓄电池，所述蓄电池与所述无线频射天线和所述北斗定位机构电性连接。

在一些优选技术方案中，所述密封舱体包括圆柱形耐压壳体，所述圆柱形耐压壳体的两端通过半球形封头密封。

在一些优选技术方案中，所述圆柱形耐压壳体的轴向与水下机器人移动方向同向。

本发明另一方面提出了一种用于水下机器人的智能浮标系统，其包括，基站，安装于能够浮于水面或固定于地面的装置；