[发明专利]水下机器人通讯对接系统、水下机器人及集群控制系统

摘要

本发明涉及一种水下机器人通讯对接系统、水下机器人及集群控制系统，本水下机器人通讯对接系统，包括：处理器模块，与该处理器模块相连的通讯装置；其中通过通讯装置构建通讯网络以实现水下机器人的跟踪和/或定位；本发明的水下机器人通讯对接系统、水下机器人、集群控制系统及其工作方法，通过三阶段分步靠拢方式，克服了水下情况复杂，范围宽广的工作特点，采用三种通信方式满足了水下机器人在不同间距下完成汇聚，并且还能够提高水下行进效率，降低行进过程中的电能消耗，并且使电能能够均匀分配至各水下机器人，延长续航时间。 1

主权项

1.一种水下机器人通讯对接系统，其特征在于，包括：

处理器模块，与该处理器模块相连的通讯装置；其中

通过通讯装置构建水下机器人通讯网络；

所述通讯装置包括机械波通讯模块、声呐模块和红外线模块；其中

机械波通讯模块适于产生用于远距离通讯的机械波；

声呐模块适于产生用于中距离通讯的高频超声波；以及

红外线模块适于产生用于近距离通讯的红外信号。

2.一种设有如权利要求1所述的水下机器人通讯对接系统的水下机器人，其特征在于，

水下机器人的首端设有机械手，其末端设有夹持端，以及水下机器人内设有充放电控制模块；其中

所述机械手、夹持端内设有通电回路触点，以及各通电回路触点均连通充放电控制模块；

所述充放电控制模块适于通过相应通电回路触点实现对水下机器人内锂电池进行充电或放电。

3.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，

所述水下机器人还包括：动力装置；

所述水下机器人的主体呈梭形；

所述动力装置包括三个螺旋桨式电机推进器，且分布于外壁；

所述处理器模块适于控制三个螺旋桨式电机推进器协同工作，以控制水下机器人水下行进；以及

绕外壁设有环形导轨，所述螺旋桨式电机推进器的支撑翼根部设有嵌于环形轨道的滑动装置；

所述处理器模块适于通过滑动装置带动螺旋桨式电机推进器沿环形导轨移动，以改变各螺旋桨式电机推进器之间的夹角。

4.根据权利要求3所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人还包括：

所述主体的外壁设有光伏电池板，且通过充放电控制模块对锂电池进行充电。

5.一种集群控制系统，其特征在于，包括至少两个如权利要求2所述的水下机器人，以及用于协调各机器人工作的服务器。

6.根据权利要求5所述的集群控制系统，其特征在于，

各水下机器人适于在各自的活动区域进行搜索活动，当其中一水下机器人发现目标后，将目标位置发送至服务器，且由服务器通知各水下机器人；以及

所述服务器适于根据各水下机器人当前的位置与目标位置确定一汇聚点，即

服务器通知各水下机器人行进至该汇聚点进行汇合，并队列前往目标地点。

7.根据权利要求6所述的集群控制系统，其特征在于，

所述水下机器人队列，即各水下机器人首尾相连，后一水下机器人通过机械手夹持前一水下机器人的夹持端；即

后一水下机器人的机械手的通电回路触点与前一水下机器人的夹持端的通电回路触点相连通；

前、后水下机器人的充放电控制模块通过相应处理器模块计算各自的锂电池的电量，并调节两锂电池的电量使电量平均。

8.根据权利要求7所述的集群控制系统，其特征在于，

所述水下机器人还包括：动力装置；

所述水下机器人的主体呈梭形；

所述动力装置包括三个螺旋桨式电机推进器；

所述处理器模块适于控制三个螺旋桨式电机推进器协同工作，以控制水下机器人水下行进；以及

绕外壁设有环形导轨，所述螺旋桨式电机推进器的支撑翼根部设有嵌于环形轨道的滑动装置；

所述处理器模块适于通过滑动装置带动螺旋桨式电机推进器沿环形导轨移动，以改变各螺旋桨式电机推进器之间的夹角；

当各水下机器人组成队列后，各水下机器人的螺旋桨式电机推进器均呈120°分布，且适于交错设置。