[发明专利]水下机器人运动控制系统及水下机器人

权利要求书

1.一种水下机器人运动控制系统，其特征在于，所述系统包括：

第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器和第六推进器，所述第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器和第六推进器均设置于水下机器人的机身上，其中，

所述第一推进器、第二推进器、第三推进器均配置成输出朝向所述机身的第一方向的推力，所述第四推进器和第五推进器均配置成输出朝向所述机身的第三方向的推力，所述第六推进器配置成输出朝向所述机身的第二方向的推力，其中，第四方向和所述第一方向、所述第二方向均两两相互垂直，并且所述第三方向与所述第四方向之间具有预设角度；

所述系统还包括：

运动控制装置，用于控制所述第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器和第六推进器各自的推力的输出。

2.根据权利要求1所述的水下机器人运动控制系统，其特征在于，

所述第一推进器、第二推进器和第三推进器配置成产生使所述机身沿所述第一方向确定的轴线运动的第一运动力、绕所述第二方向确定的轴线旋转运动的第二运动力以及绕所述第三方向确定的轴线旋转运动的第三运动力；

所述第四推进器和第五推进器配置成产生使所述机身沿所述第三方向确定的轴线运动的第四运动力、绕所述第一方向确定的轴线旋转运动的第五运动力；

所述第六推进器配置成与所述第四推进器、第五推进器配合而产生使所述机身沿所述第二方向确定的轴线运动的第六运动力。

3.根据权利要求2所述的水下机器人运动控制系统，其特征在于：

所述第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器、第六推进器各自的推力与所述第一运动力、第二运动力、第三运动力、第四运动力、第五运动力、第六运动力满足以下关系：

Fx＝F4*cos(α)+F5*cos(α)

Fz＝F1+F2+F3

Fy＝F6+F4*sin(α)+F5*sin(α)

Ny＝F1*S2+F2*S2+(-F3*S3)

Nx＝F1*S1+(-F2*S1)

Nz＝(-F4*sin(α)*S6)+F5*sin(α)*S6+(-F4*cos(α)*S5)+F5*cos(α)*S5+(-F6*S4)；

其中，F1为所述第一推进器的推力，F2为所述第二推进器的推力，F3为所述第三推进器的推力，F4为所述第四推进器的推力，F5为所述第五推进器的推力，F6为所述第六推进器的推力，Fz为所述第一运动力、Ny为所述第二运动力、Nx为所述第三运动力、Fx为所述第四运动力、Nz为所述第五运动力、Fy为所述第六运动力，α为所述预设角度，S1为所述第一推进器、所述第二推进器两者之一与所述第四方向确定的轴线的距离，S2为所述第一推进器、所述第二推进器两者之一与所述第二方向确定的轴线的距离，S3为所述第三推进器与所述第二方向确定的轴线的距离，S4为所述第六推进器与所述第二方向确定的轴线的距离，S5为所述第四推进器、所述第五推进器两者之一与所述第六推进器的距离，S6为所述第四推进器、所述第五推进器两者之一与所述第二方向确定的轴线的距离。

4.根据权利要求3所述的水下机器人运动控制系统，其特征在于，所述运动控制装置包括：

定深控制器，配置成根据获得的深度控制所述第一运动力的大小；

定向控制器，配置成根据获得的航向角控制所述第五运动力的大小；

横摇稳定控制器，配置成根据获得的横摇角控制第三运动力的大小；

纵倾稳定控制器，配置成根据获得的纵倾角控制第二运动力的大小。