[发明专利]一种基于北斗定位具有脐带缆的智能水下机器人

说明书

本发明公开了一种基于北斗定位具有脐带缆的智能水下机器人，属于水下机器人技术领域，包括机器人主体，所述机器人主体两侧均固定连接有纵向电机，所述机器人主体尾部一侧固定安装有横向电机，所述机器人主体尾部四角处均固定连接有若干尾鳍模块。本发明中，通通过多功能的控制系统及上位机实现不同模式下的自由切换操作，同时通过设置脐带缆与水面通信浮标连接实现对北斗定位信号和岸基通信的信号强度，有利于保持机器人主体水下通信的性能，并且通过柔性脐带缆带动通信浮标的运动降低对通信线缆的限制性，满足有远距离工作通信的信号传输需要，并且降低对声学和磁通信的技术依赖，避免水下通信导致水下机器人的成本增大。

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，尤其涉及一种基于北斗定位具有脐带缆的智能水下机器人。

背景技术

随着北斗全球组网的成功，北斗卫星导航系统应用于产业化将被更充分挖掘。并且随着海洋开发的重要性日益上升和科技的进步，水下机器人技术也得到了快速发展，并在军事、商业的部分领域起到了不可替代的作用。将北斗导航系统的功能与水下机器人有机深入融合到一起，有着很大的现实意义与应用前景。尤其是随着军事科技的发展，零伤亡将是未来战争中的选择，因而使得机器人在未来战争中的地位倍受重视，其潜在的作战效能越来越明显。作为无人武器系统重要组成部分的水下机器人能够以水面舰船或潜艇为平台，在濒陆的水下空间完成环境探测、目标识别、情报收集和数据通讯，将大大地扩展了水面舰船或潜艇的作战空间，对我国海洋权益和安全有重要意义。

但现有技术中北斗定位技术和深水水下机器人的配合有如下的缺陷和不足：1、北斗定位及岸基通信由水面过渡到水下信号会迅速衰减，本发明利用脐带缆将通信装置引到水面，以保证水下通信性能；2、现有先进的水下机器人具有成本高，通信受制于有线，水下运动不稳定等情况；3、目前水下利用声学和磁通信的技术成本高且工作距离有限，针对前面现有技术的所有缺点，因此亟需开发一种能够解决上述问题的水下机器人。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决斗定位及岸基通信由水面过渡到水下信号会迅速衰减，本发明利用脐带缆将通信装置引到水面，以保证水下通信性能，现有先进的水下机器人具有成本高，通信受制于有线，水下运动不稳定等情况，目前水下利用声学和磁通信的技术成本高且工作距离有限的问题，而提出的一种基于北斗定位具有脐带缆的智能水下机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于北斗定位具有脐带缆的智能水下机器人，包括机器人主体，所述机器人主体两侧均固定连接有纵向电机，所述机器人主体尾部一侧固定安装有横向电机，所述机器人主体尾部四角处均固定连接有若干尾鳍模块，且机器人主体外部两侧远离横向电机的对应位置固定安装有两个鱼雷安装架，所述鱼雷安装架一侧固定安装有鱼雷模块，所述机器人主体前端一侧设有两个交叉横向竖向电机，所述机器人主体前端固定安装有双摄像头，所述机器人主体顶部设有脐带缆连接有水面通讯浮标，且水面通讯浮标内固定安装有北斗定位模块，且水面通讯浮标与通信基站引到对应水面位置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述机器人主体前端与双摄像头一侧对应为设有密封钢化透光罩，所述机器人主体全段两侧均设有支撑筋。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述机器人主体还包括微控制器，且微控制器输出端分别连接有动力系统、传感器模块、机器视觉模块和攻击模块，且动力系统为多个水下螺旋桨，传感器模块包括陀螺仪和温深水下传感器，所述机器视觉模块用于获取水下视野摄像和物标识别摄像，所述攻击模块包括船舷侧鱼类和线缆件。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述微控制器型号为STM32F7，所述机器视觉模块为OPEN MV视觉模块，且视觉模块利用神经网络识别水中物标的光学特征。