[发明专利]一种全姿态水下机器人的运动控制方法和系统

说明书

本发明公开了一种全姿态水下机器人的运动控制方法和系统，该系统包括驱动模块、移动调整模块和漂浮模块，驱动模块中设置有推进器，通过推进器能够对全姿态水下机器人在下降过程中进行驱动和修正，防止其偏移待探查点，使得机器人可以精确的落到目标地点；通过移动调整模块，能够调整全姿态水下机器人在水下的移动过程，而且能够越过障碍物继续探查，在回收过程中，通过漂浮模块能够为全姿态水下机器人提供浮力，使全姿态水下机器人回收过程中自动漂浮在液面上，更加智能。

技术领域

本发明属于海上风电工程水下检测技术领域，具体涉及一种全姿态水下机器人的运动控制方法和系统。

背景技术

自主水下机器人是进行海洋科学研究的有效工具。在深海资源调查、海洋科学研究以及海洋工程等领域得到了广泛的应用。现在自主水下机器人通常设计为近水平航行或水下滑翔运动，使其可以应用在较平坦的海底，或者在一定深度海水中航行应用，并取得了丰硕的实验结果。然而随着自主水下机器人不断的研究创新与应用，自主水下机器人承担任务复杂性越来越高，自主水下机器人要求也越来越高。目前海上风电多位于近海，海底环境较为复杂，现有的自主水下机器人近水平航行与水下滑翔运动，无法满足复杂地形的应用，已经不能应对海上风电水下探查和检测的应用场景。

目前市场上的全姿态水下机器人在进入水中时，都是通过绕卷收放绳固定后将其放入水中，由于水存在流动的情况，存在以下不足；

一、全姿态水下机器人不能快速并精确的落到目标地点，需要船只将其吊往目的点，更加费力；

二、全姿态水下机器人不能自动进行回收，如果直接通过绕卷收放绳进行拖拽，则需要船只移动到全姿态水下机器人的正上方，不然容易产生全姿态水下机器人回收时发生碰撞导致损坏；

三、全姿态水下机器人在移动时，由于绕卷收放绳的存在，会产生阻力，从而影响全姿态水下机器人的移动，增加了能耗。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种全姿态水下机器人的运动控制方法和系统。以解决现有的全姿态水下机器人难以精确落到目标地点、移动过程中有阻力，且难以回收的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种全姿态水下机器人的运动控制系统，包括：

驱动模块，用于投放全姿态水下机器人至待探查区域中；投放过程中通过推进器控制全姿态水下机器人的投放地点；

移动调整模块，用于移动全姿态水下机器人在探查区域内探查；遇到障碍时，通过雷达辨别方向，调整全姿态水下机器人的移动方向，越过障碍物，继续探查；

漂浮模块，用于为全姿态水下机器人提供浮力，使全姿态水下机器人漂浮至液面上，收回全姿态水下机器人。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述驱动模块包括四个推进器，每一个推进器分别设置在全姿态水下机器人四个不同的侧面上，所述侧面垂直于地面。

优选的，所述移动调整模块包括履带轮驱动模块和方向辨识模块；

所述履带轮驱动模块，用于驱动全姿态水下机器人的前进、后退和转向；

所述方向辨识模块，用于遇到障碍时，通过雷达感应探测全姿态水下机器人周围的地形数据，并控制履带轮驱动模块的移动方向。

优选的，所述履带轮驱动模块包括两个履带。

优选的，所述方向辨识模块包括感应模块和调节模块；

所述感应模块，用于通过雷达探测机器人周围的地形数据，将地形数据传递至主控模块；

所述调节模块，用于接收主控模块传回的移动路线，根据移动路线调整履带轮驱动模块的前进、后退和转向。