[实用新型]涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及涉水机器人姿态控制技术领域，具体而言，涉及一种涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人。

背景技术

涉水机器人姿态监测装置用于为在复杂未知环境下进行作业的涉水机器人提供姿态、航向、速度、深度等信息，这些信息对于涉水机器人能否完成海洋环境作业任务至关重要。高可靠性的导航系统将能够有效保障涉水机器人安全生存和成功完成作业任务。

现有的涉水机器人姿态监测装置，一般由微控制器、姿态传感器或称惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)、多普勒计程仪、深度计等构成，通过微控制器实现导航计算，输出姿态、速度、深度等数据，为涉水机器人提供稳定可靠的姿态和航向参考信息。

由于现有的涉水机器人姿态监测装置仅在控制主板上设置有单个IMU传感器，若因外界环境影响造成IMU失效时，将无法有效监控涉水机器人的航行姿态，易引起航行事故发生。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人，通过设置主IMU和备用IMU两个姿态传感器，提高了IMU提供数据的可靠性，为涉水机器人的航行安全提供了更好的保障。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种涉水机器人姿态监测装置，包括设置在主控板上的微控制器和与所述微控制器连接的主IMU；

所述装置还包括与所述微控制器连接的备用IMU，所述备用IMU外部设置有减震机构。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，备用IMU设置于主控板上，通过连接导线与所述微控制器连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述备用IMU设置于涉水机器人的壳体内壁上，通过连接导线与主控板上设置的总线接口连接，所述总线接口与所述微控制器连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述主IMU和所述备用IMU均包括对应于不同方向的三个加速度计和三个陀螺仪。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述减震机构为减震箱体，所述备用IMU设置在减震箱体内，所述减震箱体包括外壳体和设置在所述外壳体内的减震内壳。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述减震内壳由具有弹性的减震材料制成。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述减震机构包括设置在所述备用IMU与所述壳体内壁之间的减震材料。

结合第一方面的第五种可能的实施方式或第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述减震材料为泡棉、海绵、泡沫或气泡袋。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述装置还包括电源组件，所述电源组件用于为所述微控制器、所述主IMU和所述备用IMU供电。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种涉水机器人，包括上述的涉水机器人姿态监测装置和推进器，所述推进器用于为涉水机器人在水下航行提供动力。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的涉水机器人姿态监测装置和涉水机器人，通过设置主IMU和备用IMU两个姿态传感器，且备用IMU外部设置有减震机构。涉水机器人在良好的水文环境中航行时，采用主IMU进行姿态数据采集。如果涉水机器人所处的水文环境较为恶劣，可以切换至设有减震机构的备用IMU，从而减小外部水文环境对IMU采集的数据的影响，保证姿态控制的稳定性。另外，当其中一个姿态传感器损坏或因外部环境影响失效时，可切换至另一姿态传感器工作，提高了IMU提供数据的可靠性，为涉水机器人的航行安全提供了更好的保障。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明