[发明专利]液体下检测竖直表面的机器人的相对导航方法和装置

权利要求书

1.一种液体下检测竖直表面的机器人的相对导航方法，其包括：

根据竖直表面建立竖直表面导航坐标系；

通过惯性导航设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息；

通过深度测量设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息；

通过多普勒测速仪获得所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息，其中所述多普勒测速仪朝向所述竖直表面；以及

融合所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息以及所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息获得所述机器人在竖直表面的导航信息。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

通过卫星导航设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第四导航相关信息。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

融合所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息以及所述竖直表面导航坐标系下的第四导航相关信息获得所述机器人在竖直表面的导航信息。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

通过水声导航设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第五导航相关信息，其中，所述水声导航设备包括LBL、SBL和USBL。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

融合所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息以及所述竖直表面导航坐标系下的第五导航相关信息获得所述机器人在竖直表面的导航信息。

6.如权利要求4或5所述的方法，其中，所述第一导航相关信息包括所述机器人的姿态、速度、位置、角速度和加速度，所述第二导航相关信息包括所述机器人的深度，所述第三导航相关信息包括所述机器人相对所述竖直表面的速度和/或距离，所述第四导航相关信息包括所述机器人的位置和速度，所述第五导航相关信息包括所述机器人的位置。

7.如权利要求1至5任一者所述的方法，其中融合的方式包括Kalman滤波法、粒子滤波法和最优估计法。

8.一种液体下检测竖直表面的机器人的相对导航装置，其包括：

坐标系建立单元，用于根据竖直表面建立竖直表面导航坐标系；

第一获取单元，用于通过惯性导航设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息；

第二获取单元，用于通过深度测量设备获取所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息；

第三获取单元，用于通过多普勒测速仪获得所述机器人在所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息，其中所述多普勒测速仪朝向所述竖直表面；以及

融合单元，用于融合所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息以及所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息获得所述机器人在竖直表面的导航信息。

9.如权利要求8所述的装置，还包括：

第四获取单元，用于通过卫星导航设备获取所述机器人的第四导航相关信息。

10.如权利要求9所述的装置，其中，所述融合单元还用于：

融合所述竖直表面导航坐标系下的第一导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第二导航相关信息、所述竖直表面导航坐标系下的第三导航相关信息以及所述竖直表面导航坐标系下的第四导航相关信息获得所述机器人在竖直表面的导航信息。

11.如权利要求8所述的装置，还包括：

第五获取单元，用于通过水声导航设备获取所述机器人的第五导航相关信息，其中，所述水声导航设备包括LBL、SBL和USBL。