[发明专利]一种水陆空多栖侦查的监测系统

权利要求书

1.一种水陆空多栖侦查的监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：

主控模块，用于与用户端实现通信，并基于用户端控制信号控制所述监测系统的运动模式，所述运动模式包括地面行走模式、空中飞行模式和水面航行模式，并按照不同的所述运动模式，根据行走控制算法输出行走控制信号、或根据飞行控制算法输出飞行控制信号、或根据路径规划算法输出航行控制信号；

地面行走模块，用于根据所述行走控制信号驱动关节舵机或关节电机；

空中飞行模块，用于根据所述飞行控制信号驱动旋翼电机；

水面航行模块，用于根据所述航行控制信号驱动涡轮电机；

内部感知模块，用于获取内部感知传感器采集的内部感知信号，并反馈给所述主控模块；

外部感知模块，用于获取外部感知传感器采集的外部感知信号，并反馈给所述主控模块；

电源模块，用于为所述主控模块、所述地面行走模块、所述空中飞行模块、所述水面航行模块、所述内部感知模块、所述外部感知模块进行供电和系统安全防护。

2.如权利要求1所述的水陆空多栖侦查的监测系统，其特征在于，所述行走控制算法具体为：

基于串级PID算法，将所述外部感知信号作为外环控制，将所述主控模块收到的用户端控制信号作为内环控制，通过线性映射转换生成PWM波，即所述行走控制信号，其中，所述外环控制为方向控制，所述内环控制为速度控制。

3.如权利要求1所述的水陆空多栖侦查的监测系统，其特征在于，所述飞行控制算法具体为：

基于串级PID算法，将所述外部感知信号作为外环控制，将所述主控模块收到的用户端控制信号作为内环控制，通过双重运算生成多路的PWM波，即所述飞行控制信号，其中，所述外环控制为姿态角控制，所述内环控制为角速度控制。

4.如权利要求1所述的水陆空多栖侦查的监测系统，其特征在于，所述路径规划算法具体为：

根据所述外部感知信号获取系统定位和目标定位，并基于快速行进法获取所述系统定位到所述目标定位的最优路径，并根据所述最优路径生成所述航行控制信号。

5.如权利要求1所述的水陆空多栖侦查的监测系统，其特征在于，所述内部感知传感器包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力计传感器、惯性传感器和气压传感器。

6.如权利要求1所述的水陆空多栖侦查的监测系统，其特征在于，所述外部感知传感器包括超声波传感器、激光雷达传感器、毫米波雷达、温湿度传感器、气体传感器、氧溶度传感器、人体检测传感器、视觉传感器和定位传感器。

7.如权利要求4所述的水陆空多栖侦查的监测系统，其特征在于，所述主控模块还用于：

根据所述外部感知信号获取障碍物的运动状态，并根据轨迹优化算法对所述航行控制信号进行优化，使所述航行控制信号所驱动运行的轨迹不与所述障碍物发生碰撞，所述轨迹优化算法基于VO速度障碍算法。