一种机器人用水下运行姿态控制方法与流程

1.本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人用水下运行姿态控制方法。


背景技术：

2.水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具，无人遥控潜水器主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种，现有的水下机器人在水下进行运行姿态控制时，通过水下机器人外壳上设置推进器，通过推进器控制水下机器人潜入水下进行探测，然而还存在以下问题：
3.现有的机器人进行水下运行姿态控制时，由于机器人无法进行翻滚调整，机器人受到水体浮力或者在特殊的位置进行使用时，容易出现碰撞的情况，大大降低了机器人水下运行姿态控制的功能性，为此，提出一种机器人用水下运行姿态控制方法。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例希望提供一种机器人用水下运行姿态控制方法，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
5.本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种机器人用水下运行姿态控制方法，包括以下步骤：
6.步骤一、将机器人放置在需要探测的水下，机器人底部的水深检测仪对此时的水深进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，通过机器人两侧的推进器推动机器人下潜至水下0.5
‑
1m处，并悬浮2
‑
5min；
7.步骤二、在悬浮过程中，通过机器人内腔安装的温湿度传感器和压力传感器对此时内腔电源的温度、漏水情况和压力数据进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，工作人员通过观测数据的变化判断机器人运行的情况是否正常，从而达到下潜条件；
8.步骤三、待检测结果正常后，推进器推动机器人再次下潜，通过机器人前端安装的摄像头对周围的情况进行监控和查看，机器人内腔安装的电机带动配重块转动，随着配重块位置改变，机器人整体翻滚，在特殊位置运行进行探测；
9.步骤四、机器人内腔安装的气泡水平测定仪对机器人的翻滚姿态进行测定，推进器推动机器人上浮到水面，工作人员将机器人回收。
10.在一些实施例中，所述机器人在下潜和上浮时的速度为0.2m/s
‑
0.3m/s，机器人在运行时的速度为0.3m/s
‑
0.4m/s；通过对机器人下潜和上浮时的速度进行控制，从而避免机器人下潜或者上浮时速度过快导致发生碰撞的情况，通过对机器人运行时的速度进行控制，从而避免机器人前进时速度过快发生碰撞。
11.在一些实施例中，在所述步骤三中，摄像头的四周均匀安装led照射灯；通过在摄像头的四周均匀安装led照射灯，从而对摄像头照射的区域进行照明，方便机器人对水下环
境进行探测。
12.在一些实施例中，所述机器人内腔安装蓄电池，蓄电池的电性输出端与电机和推进器的电性输入端电性连接；通过在机器人内腔安装蓄电池，使得对机器人供电可以主电源和备用电源进行转换，避免了电源线路损坏造成机器人无法正常工作的情况。
13.在一些实施例中，所述机器人内腔安装电量检测模块，对蓄电池的电量检测并报警；电量检测模块可以实时对蓄电池的电量进行检测，避免蓄电池无法对机器人供电导致电源无法切换的情况。
14.在一些实施例中，所述机器人外壳前端安装擦拭结构，擦拭结构包括电动推杆和刮板，刮板在摄像头表面刮动；电动推杆带动刮板在摄像头表面刮动，避免水下杂物对摄像头表面造成堵塞和遮挡，导致摄像头无法对周围环境进行拍摄的情况。
15.在一些实施例中，所述机器人外壳前端安装超声波探测器，用于探测运行前方遮挡物；超声波探测器可以对机器人前方的遮挡物进行探测，使得机器人能够及时的改变运行姿态，从而避免机器人与遮挡物发生碰撞的情况。
16.在一些实施例中，所述机器人内腔安装变频器，将电机转速控制到2
‑
3转/min；变频器可以对电机的转速进行控制，从而使得机器人能够快速准确的调整运行姿态。
17.本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
18.本发明通过压力传感器对此时内腔压力数据进行检测，通过观测数据的变化判断机器人运行的情况是否正常，从而达到下潜条件，机器人内腔安装的电机带动配重块转动，随着配重块位置改变，机器人整体翻滚，机器人内腔安装变频器，变频器可以对电机的转速进行控制，从而使得机器人能够快速准确的调整运行姿态，在特殊位置运行进行探测，机器人内腔安装的气泡水平测定仪对机器人的翻滚姿态进行测定，大大提高机器人水下运行姿态控制的功能性。
19.上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
20.为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
22.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
23.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
24.实施例一
25.如图1所示，本发明实施例提供了一种机器人用水下运行姿态控制方法，包括以下步骤：
26.步骤一、将机器人放置在需要探测的水下，机器人底部的水深检测仪对此时的水深进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，通过机器人两侧的推进器推动机器人下潜至水下0.5m处，并悬浮2min；
27.步骤二、在悬浮过程中，通过机器人内腔安装的温湿度传感器和压力传感器对此时内腔电源的温度、漏水情况和压力数据进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，工作人员通过观测数据的变化判断机器人运行的情况是否正常，从而达到下潜条件；
28.步骤三、待检测结果正常后，推进器推动机器人再次下潜，通过机器人前端安装的摄像头对周围的情况进行监控和查看，机器人内腔安装的电机带动配重块转动，随着配重块位置改变，机器人整体翻滚，在特殊位置运行进行探测；
29.步骤四、机器人内腔安装的气泡水平测定仪对机器人的翻滚姿态进行测定，推进器推动机器人上浮到水面，工作人员将机器人回收。
30.在一个实施例中，机器人在下潜和上浮时的速度为0.2m/s，机器人在运行时的速度为0.3m/s；通过对机器人下潜和上浮时的速度进行控制，从而避免机器人下潜或者上浮时速度过快导致发生碰撞的情况，通过对机器人运行时的速度进行控制，从而避免机器人前进时速度过快发生碰撞。
31.在一个实施例中，在步骤三中，摄像头的四周均匀安装led照射灯；通过在摄像头的四周均匀安装led照射灯，从而对摄像头照射的区域进行照明，方便机器人对水下环境进行探测。
32.在一个实施例中，机器人内腔安装蓄电池，蓄电池的电性输出端与电机和推进器的电性输入端电性连接；通过在机器人内腔安装蓄电池，使得对机器人供电可以主电源和备用电源进行转换，避免了电源线路损坏造成机器人无法正常工作的情况。
33.在一个实施例中，机器人内腔安装电量检测模块，对蓄电池的电量检测并报警；通过电量检测模块的设置，电量检测模块可以实时对蓄电池的电量进行检测，避免蓄电池无法对机器人供电导致电源无法切换的情况。
34.在一个实施例中，机器人外壳前端安装擦拭结构，擦拭结构包括电动推杆和刮板，刮板在摄像头表面刮动；通过擦拭结构的设置，电动推杆带动刮板在摄像头表面刮动，避免水下杂物对摄像头表面造成堵塞和遮挡，导致摄像头无法对周围环境进行拍摄的情况。
35.在一个实施例中，机器人外壳前端安装超声波探测器，用于探测运行前方遮挡物；通过超声波探测器的设置，超声波探测器可以对机器人前方的遮挡物进行探测，使得机器人能够及时的改变运行姿态，从而避免机器人与遮挡物发生碰撞的情况。
36.在一个实施例中，机器人内腔安装变频器，将电机转速控制到2转/min；通过变频器的安装，变频器可以对电机的转速进行控制，从而使得机器人能够快速准确的调整运行姿态。
37.实施例二
38.如图1所示，本发明实施例提供了一种机器人用水下运行姿态控制方法，包括以下步骤：
39.步骤一、将机器人放置在需要探测的水下，机器人底部的水深检测仪对此时的水
深进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，通过机器人两侧的推进器推动机器人下潜至水下0.8m处，并悬浮3.5min；
40.步骤二、在悬浮过程中，通过机器人内腔安装的温湿度传感器和压力传感器对此时内腔电源的温度、漏水情况和压力数据进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，工作人员通过观测数据的变化判断机器人运行的情况是否正常，从而达到下潜条件；
41.步骤三、待检测结果正常后，推进器推动机器人再次下潜，通过机器人前端安装的摄像头对周围的情况进行监控和查看，机器人内腔安装的电机带动配重块转动，随着配重块位置改变，机器人整体翻滚，在特殊位置运行进行探测；
42.步骤四、机器人内腔安装的气泡水平测定仪对机器人的翻滚姿态进行测定，推进器推动机器人上浮到水面，工作人员将机器人回收。
43.在一个实施例中，机器人在下潜和上浮时的速度为0.25m/s，机器人在运行时的速度为0.35m/s；通过对机器人下潜和上浮时的速度进行控制，从而避免机器人下潜或者上浮时速度过快导致发生碰撞的情况，通过对机器人运行时的速度进行控制，从而避免机器人前进时速度过快发生碰撞。
44.在一个实施例中，在步骤三中，摄像头的四周均匀安装led照射灯；通过在摄像头的四周均匀安装led照射灯，从而对摄像头照射的区域进行照明，方便机器人对水下环境进行探测。
45.在一个实施例中，机器人内腔安装蓄电池，蓄电池的电性输出端与电机和推进器的电性输入端电性连接；通过在机器人内腔安装蓄电池，使得对机器人供电可以主电源和备用电源进行转换，避免了电源线路损坏造成机器人无法正常工作的情况。
46.在一个实施例中，机器人内腔安装电量检测模块，对蓄电池的电量检测并报警；通过电量检测模块的设置，电量检测模块可以实时对蓄电池的电量进行检测，避免蓄电池无法对机器人供电导致电源无法切换的情况。
47.在一个实施例中，机器人外壳前端安装擦拭结构，擦拭结构包括电动推杆和刮板，刮板在摄像头表面刮动；通过擦拭结构的设置，电动推杆带动刮板在摄像头表面刮动，避免水下杂物对摄像头表面造成堵塞和遮挡，导致摄像头无法对周围环境进行拍摄的情况。
48.在一个实施例中，机器人外壳前端安装超声波探测器，用于探测运行前方遮挡物；通过超声波探测器的设置，超声波探测器可以对机器人前方的遮挡物进行探测，使得机器人能够及时的改变运行姿态，从而避免机器人与遮挡物发生碰撞的情况。
49.在一个实施例中，机器人内腔安装变频器，将电机转速控制到2.5转/min；通过变频器的安装，变频器可以对电机的转速进行控制，从而使得机器人能够快速准确的调整运行姿态。
50.实施例三
51.如图1所示，本发明实施例提供了一种机器人用水下运行姿态控制方法，包括以下步骤：
52.步骤一、将机器人放置在需要探测的水下，机器人底部的水深检测仪对此时的水深进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，通过机器人两侧的推进器推动机器人下潜至水下1m处，并悬浮5min；
53.步骤二、在悬浮过程中，通过机器人内腔安装的温湿度传感器和压力传感器对此
时内腔电源的温度、漏水情况和压力数据进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，工作人员通过观测数据的变化判断机器人运行的情况是否正常，从而达到下潜条件；
54.步骤三、待检测结果正常后，推进器推动机器人再次下潜，通过机器人前端安装的摄像头对周围的情况进行监控和查看，机器人内腔安装的电机带动配重块转动，随着配重块位置改变，机器人整体翻滚，在特殊位置运行进行探测；
55.步骤四、机器人内腔安装的气泡水平测定仪对机器人的翻滚姿态进行测定，推进器推动机器人上浮到水面，工作人员将机器人回收。
56.在一个实施例中，机器人在下潜和上浮时的速度为0.3m/s，机器人在运行时的速度为0.4m/s；通过对机器人下潜和上浮时的速度进行控制，从而避免机器人下潜或者上浮时速度过快导致发生碰撞的情况，通过对机器人运行时的速度进行控制，从而避免机器人前进时速度过快发生碰撞。
57.在一个实施例中，在步骤三中，摄像头的四周均匀安装led照射灯；通过在摄像头的四周均匀安装led照射灯，从而对摄像头照射的区域进行照明，方便机器人对水下环境进行探测。
58.在一个实施例中，机器人内腔安装蓄电池，蓄电池的电性输出端与电机和推进器的电性输入端电性连接；通过在机器人内腔安装蓄电池，使得对机器人供电可以主电源和备用电源进行转换，避免了电源线路损坏造成机器人无法正常工作的情况。
59.在一个实施例中，机器人内腔安装电量检测模块，对蓄电池的电量检测并报警；通过电量检测模块的设置，电量检测模块可以实时对蓄电池的电量进行检测，避免蓄电池无法对机器人供电导致电源无法切换的情况。
60.在一个实施例中，机器人外壳前端安装擦拭结构，擦拭结构包括电动推杆和刮板，刮板在摄像头表面刮动；通过擦拭结构的设置，电动推杆带动刮板在摄像头表面刮动，避免水下杂物对摄像头表面造成堵塞和遮挡，导致摄像头无法对周围环境进行拍摄的情况。
61.在一个实施例中，机器人外壳前端安装超声波探测器，用于探测运行前方遮挡物；通过超声波探测器的设置，超声波探测器可以对机器人前方的遮挡物进行探测，使得机器人能够及时的改变运行姿态，从而避免机器人与遮挡物发生碰撞的情况。
62.在一个实施例中，机器人内腔安装变频器，将电机转速控制到3转/min；通过变频器的安装，变频器可以对电机的转速进行控制，从而使得机器人能够快速准确的调整运行姿态。
63.本发明在工作时：工作人员将机器人放置在需要探测的水下，机器人底部的水深检测仪对此时的水深进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，通过机器人两侧的推进器推动机器人下潜至水下并悬浮，机器人在悬浮过程中，通过机器人内腔安装的温湿度传感器和压力传感器对此时内腔电源的温度、漏水情况和压力数据进行检测，并将检测结果传输到显示屏显示，工作人员通过观测数据的变化判断机器人运行的情况是否正常，从而达到下潜条件，待检测结果正常后，推进器推动机器人再次下潜，通过机器人前端安装的摄像头对周围的情况进行监控和查看，电动推杆带动刮板在摄像头表面刮动，避免水下杂物对摄像头表面造成堵塞和遮挡，导致摄像头无法对周围环境进行拍摄的情况，超声波探测器可以对机器人前方的遮挡物进行探测，使得机器人能够及时的改变运行姿态，从而避免机器人与遮挡物发生碰撞的情况，机器人内腔安装变频器，变频器可以对电机的转速进行
控制，从而使得机器人能够快速准确的调整运行姿态，机器人内腔安装的电机带动配重块转动，随着配重块位置改变，机器人整体翻滚，在特殊位置运行进行探测，机器人内腔安装的气泡水平测定仪对机器人的翻滚姿态进行测定，推进器推动机器人上浮到水面，工作人员将机器人回收。
64.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。