[实用新型]一种大型水下机器人可扩展的自主控制系统

说明书

本实用新型属于水下机器人自主控制领域，具体的说是一种大型水下机器人可扩展的自主控制系统及其控制方法。在水下机器人内部设置多个舱体，每个舱体内设有控制器以及通过通信总线与其连接的设备；本实用新型采用以太网进行连接，每一个功能区域拥有独立的功能控制器，这种设计便于系统模块化设计，减少系统线缆成本，同时促进水下机器人电子电气架构谱系化设计。

技术领域

本实用新型涉及水下机器人技术领域，针对深海复杂环境，系统高度复杂的水下机器人控制系统领域，具体地说是一种大型水下机器人可扩展的自主控制系统电子电气控制架构。

背景技术

近几年来，自主式水下机器人(AUV)逐渐得到了世界各国的重视，在海洋经济开发、生态研究、地质勘探、水文监测、油气管道检测等领域得到了很广泛的应用，逐渐成为水下作业的重要工具。

随着水下机器人领域逐渐走向深海，水下机器人被赋予更多、更加复杂的功能，这对水下机器人设计提出更多的要求，现有的水下机器人设备繁多，线路长短不一并且布线复杂，不易维修和维护，如何设计一种可扩展的，功能复杂，易于模块化的控制系统架构，成为更多水下领域技术人员争相研究的核心。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种大型水下机器人可扩展的自主控制系统电子电气控制架构，它提高了功能复杂水下机器人控制系统的设计效率。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种大型水下机器人可扩展的自主控制系统，在水下机器人内部设置多个舱体，每个舱体内设有控制器以及通过通信总线与其连接的设备；其中，多个舱体包括：

用户舱，内部设有用户舱控制器以及通过通信总线与其连接的终端；

导航舱，内部设有导航舱控制器以及通过通信总线与其连接的导航传感器；

探测载荷舱，内部设有探测载荷舱控制器以及通过通信总线与其连接的探测传感器；

能源与动力舱，内部设有能源与动力舱控制器以及通过通信总线与其连接的动力设备；

通信舱，内部设有通信舱控制器以及通过通信总线与其连接的通信设备；

用户舱控制器、导航舱控制器、探测载荷舱控制器、能源与动力舱控制器、通信舱控制器均通过以太网与服务器连接。

所述终端为人机交互屏。

所述终端为数据云端、岸基指控台、远程监控台和远程遥控台中的至少一种。

所述导航传感器包括惯性测量单元、定位系统、多普勒计程仪、声速剖面仪、高度计、声通信机和超短基线中的至少一种。

所述探测传感器包括声纳、前视声纳、侧扫声纳和温盐深仪中的至少一种。

所述动力设备包括有线充电器、无线充电器、电池组、推进器、舵机、混合能源发电机中的至少一种。

所述通信设备包括光通信机、摄像机、无线通信机、铱星、无线电中的至少一种。

一种大型水下机器人可扩展的自主控制系统，还包括辅助传感器舱，内部设有辅助传感器舱控制器以及通过通信总线与其连接的辅助传感器；所述辅助传感器包括深度传感器、漏水检测传感器、频闪灯、浮力调节装置、应急抛载装置中的至少一种。

所述舱体为圆柱形封闭壳体。所述舱体为钛合金封闭壳体。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型各个功能区控制器采用以太网连接，各个功能区设备采用就近原则布置，减少线缆成本，便于系统模块化设计。