[实用新型]一种水下机器人吸附船体壁面的控制系统

说明书

本实用新型公开了一种水下机器人吸附船体壁面的控制系统，包括：距离采集模块；电磁铁；磁力控制模块；设定模块；主控模块，包括姿态控制单元和PID控制单元，所述PID控制单元的第一输入端与所述设定模块电性连接，所述PID控制单元的第二输入端与所述距离采集模块电性连接，所述PID控制单元的输出端与所述磁力控制模块电性连接。利用姿态控制单元调整水下机器人的位置，然后利用PID控制单元，根据期望距离值控制所述磁力控制模块，以调节所述电磁铁的磁力，从而快速、准确和细微的调节水下机器人与船体壁面的实时距离，使水下机器人与船体壁面之间有一段固定的缓冲距离，能够防止水下机器人碰撞船体壁面，从而延长水下机器人的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种水下机器人吸附船体壁面的控制系统。

背景技术

为了保证船体出行的安全，需要对船体壁面进行清洁和修复工作；利用携带有检测、清洗、钻孔、切割等工作模块的水下机器人进行水下工作，对铁制的船体壁面进行检测、清洁和修复工作。

目前，在水下机器人的吸附方式中，水下机器人需要与船体壁面接触，水下机器人与船体壁面之间没有缓冲距离。水下机器人处于工作状态时，水下机器人会产生震动，震动时，水下机器人会碰撞船体壁面，容易损坏水下机器人，导致水下机器人的使用寿命减少。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水下机器人吸附船体壁面的控制系统，能够延长水下机器人的使用寿命。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种水下机器人吸附船体壁面的控制系统，应用于水下机器人，包括：距离采集模块，用于检测所述水下机器人与船体壁面的实时距离；电磁铁，用于提供磁力，以使所述水下机器人吸附于所述船体壁面；磁力控制模块，用于调节所述电磁铁的磁力；设定模块，用于获取设定的距离区间和期望距离值；主控模块，包括姿态控制单元和PID控制单元，所述姿态控制单元用于根据所述距离区间调整所述水下机器人的位置，所述PID控制单元的第一输入端与所述设定模块电性连接，所述PID控制单元的第二输入端与所述距离采集模块电性连接，所述PID控制单元的输出端与所述磁力控制模块电性连接，所述PID控制单元用于根据所述期望距离值控制所述磁力控制模块，以调节所述电磁铁的磁力。

上述一种水下机器人吸附船体壁面的控制系统至少具有以下有益效果：利用主控模块的姿态控制单元调整水下机器人的位置，使水下机器人与船体壁面的实时距离在设定的距离区间内，实现水下机器人的初步定位；利用PID控制单元根据期望距离值来调节磁力控制模块，控制磁力控制模块为电磁铁提供的电流的大小，以调节电磁铁的磁力，从而快速、准确和细微的调节水下机器人与船体壁面的实时距离；水下机器人与船体壁面之间有一段固定的缓冲距离，水下机器人处于工作状态时，水下机器人产生震动后，相对于水下机器人与船体壁面接触的吸附方法，能够防止水下机器人碰撞船体壁面，从而延长水下机器人的使用寿命。

作为上述技术方案的进一步改进，所述距离采集模块设置于所述水下机器人的底面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电磁铁与所述磁力控制模块电性连接，所述电磁铁设置于所述水下机器人的底面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述距离采集模块包括三个超声波传感器，所述三个超声波传感器沿所述水下机器人长度方向依次设置于所述水下机器人的底面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制系统还包括：移动组件，用于驱动所述水下机器人移动，所述距离采集模块和所述移动组件分别与所述姿态控制单元电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述移动组件包括桨组和电机组，所述电机组用于驱动所述桨组，所述姿态控制单元和所述桨组分别与所述电机组电性连接。