一种水下测绘机器人位移安全获取方法与流程

1.本发明涉及海洋探测技术领域，
2.尤其是，本发明涉及一种水下测绘机器人位移安全获取方法。


背景技术：

3.目前随着人类经济活动的加强，活动范围的扩大，对能源和安全的需求不断增大，地球上海洋面积大，海中资源丰富，极具探测性，使得人类水下活动越来越频繁，水下工程的建设和投资不断增长，一般要进行水下探测甚至大深度的水下探测作业。
4.水下探测器也称无人遥控潜水器或水下测绘机器人，是一种工作于水下的极限作业器，水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下探测器器已成为开发海洋的重要工具，通过远程无人操控进行水下移动，从而获取水下信息；水下探测测绘的技术难度极大，大深度情况下水压大地形复杂，障碍众多，所以现在对于水下测绘的技术重视程度越来越高，例如中国专利发明专利cn111854705a涉及一种水下测绘方法，其包括a1、通过无人机对待测水体周围外陆及待测水体内陆进行并建立模型，周围外陆和待测水体内陆之间空白位置即为待测水体的表面轮廓；a2、绘制无人船探测起点和探测路线；a3、将路线参数导入水下探测用无人船，在陆地或者内陆上设置定位基站，并将基站位置标记在已经建立的陆地或内陆模型中；a4、将无人船放置到探测路线的起点处并启动无人船开始探测，并通过定位基站对无人船进行定位和路线的修正；a5、在路线终点处回收无人船并收集数据。上述发明具有收集了外陆和内陆的数据，便于工作人员根据外陆和内陆的实际情况对无人船的路线进行编辑，减少出现未扫描区域的可能性的效果。
5.但是上述水下测绘方式依然有以下缺点：仅仅只能进行测绘机器人的路线编辑，从而达到大面积测绘的目的，没有针对测绘机器人的保护作用，由于水下情况复杂，水流带动测绘机器人或者障碍物进行运动，使得测绘机器人的周围情况不停地变化，测绘机器人又是电子件居多，一旦信号丢失或者线路迷失，测绘机器人就无法回首，安全性差。
6.因此为了解决上述问题，设计一种合理的水下测绘机器人位移安全获取方法对我们来说是很有必要的。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种简单方便，在人为编辑测绘机器人的行动方向之后，测绘机器人根据实时情况修正位移方向和角度，并在迷失危险高时及时进行警报，有效保证测绘机器人在工作期间的安全，使得测绘工作更加顺利的水下测绘机器人位移安全获取方法。
8.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：
9.一种水下测绘机器人位移安全获取方法，包括以下步骤：
10.s1：接受移动方向信号时，启动主驱动机以额定功率驱动进行移动；
11.s2：判断实时gps信号强度是否大于预定信号强度；若是则不对主驱动机执行操
作；反之则生成gps信号强度与预定信号强度之间的比值，作为修正值，调节主驱动机的实际输出功率进行移动；
12.s3：判断位移方向是否有障碍物阻挡；若是则启动辅驱动机；反之则不启动辅驱动机；
13.s4：获取障碍物大小和距离，计算偏离值，将偏离值输入至辅驱动机内，启动辅驱动机并根据偏离值调节辅驱动机实际输出功率；
14.s5：判断预定时间内实时gps信号强度变化率是否大于与障碍物距离变化率，若是则中止移动，发送警告，重新执行步骤s1；反之则继续根据主驱动机和辅驱动机的实际输出功率进行移动。
15.作为本发明的优选，执行步骤s1时，接受移动方向信号时，获取移动方向调节机器人朝向，再启动主驱动机。
16.作为本发明的优选，执行步骤s2之前，设置预定信号强度。
17.作为本发明的优选，执行步骤s2时，主驱动机的实际输出功率为主驱动机的额定功率与修正值的乘积。
18.作为本发明的优选，执行步骤s3时，判断障碍物阻挡的方式包括光感信息获取和超声波反弹信息获取。
19.作为本发明的优选，执行步骤s4时，获取障碍物大小和距离，计算测绘机器人绕过障碍物的最小偏移方向，调节辅驱动机位于测绘机器人朝向最小偏离方向的反方向。
20.作为本发明的优选，执行步骤s4时，偏离值即为当前测绘机器人调节至最小偏离方向的最小偏离角度值，辅驱动机实际输出功率为主驱动机的实际输出功率与偏离值的乘积。
21.作为本发明的优选，在执行步骤s5时，每间隔预定时间，获取预定时间前后的实时gps信号强度变化率和与障碍物距离变化率。
22.作为本发明的优选，在执行步骤s5时，若是测绘机器人中止移动，则发送警告，等待新的移动指令下来，才重新执行步骤s1。
23.本发明一种水下测绘机器人位移安全获取方法有益效果在于：简单方便，在人为编辑测绘机器人的行动方向之后，测绘机器人根据实时情况修正位移方向和角度，并在迷失危险高时及时进行警报，有效保证测绘机器人在工作期间的安全，使得测绘工作更加顺利。
附图说明
24.图1为本发明一种水下测绘机器人位移安全获取方法的流程示意图。
具体实施方式
25.以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
26.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的模块和结构的相对布置不限制本发明的范围。
27.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明
及其应用或使用的任何限制。
28.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法及系统可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法及系统应当被视为授权说明书的一部分。
29.实施例：如图1所示，仅仅为本发明的其中一个的实施例，一种水下测绘机器人位移安全获取方法，包括以下步骤：
30.s1：接受移动方向信号时，启动主驱动机以额定功率驱动进行移动；
31.执行步骤s1时，接受移动方向信号时，获取移动方向调节机器人朝向，再启动主驱动机。
32.s2：判断实时gps信号强度是否大于预定信号强度；若是则不对主驱动机执行操作；反之则生成gps信号强度与预定信号强度之间的比值，作为修正值，调节主驱动机的实际输出功率进行移动；
33.执行步骤s2之前，设置预定信号强度。
34.而且，执行步骤s2时，主驱动机的实际输出功率为主驱动机的额定功率与修正值的乘积，即信号越弱则运行速度越慢，防止信号丢失速度过快导致的迷失，或者可以说几乎不可能迷失，因为一旦信号无限趋近于零，那么测绘机器人的移动速度也是无限趋近于零。
35.s3：判断位移方向是否有障碍物阻挡；若是则启动辅驱动机；反之则不启动辅驱动机；
36.执行步骤s3时，判断障碍物阻挡的方式包括光感信息获取和超声波反弹信息获取。
37.s4：获取障碍物大小和距离，计算偏离值，将偏离值输入至辅驱动机内，启动辅驱动机并根据偏离值调节辅驱动机实际输出功率；
38.执行步骤s4时，获取障碍物大小和距离，计算测绘机器人绕过障碍物的最小偏移方向，调节辅驱动机位于测绘机器人朝向最小偏离方向的反方向。
39.执行步骤s4时，偏离值即为当前测绘机器人调节至最小偏离方向的最小偏离角度值，辅驱动机实际输出功率为主驱动机的实际输出功率与偏离值的乘积。
40.s5：判断预定时间内实时gps信号强度变化率是否大于与障碍物距离变化率，若是则中止移动，发送警告，重新执行步骤s1；反之则继续根据主驱动机和辅驱动机的实际输出功率进行移动。
41.在执行步骤s5时，每间隔预定时间，获取预定时间前后的实时gps信号强度变化率和与障碍物距离变化率，有效防止障碍物阻挡测绘机器人信号的情况发生，障碍物可以是船只、鱼群或者海底地形。
42.而且，在执行步骤s5时，若是测绘机器人中止移动，则发送警告，等待新的移动指令下来，才重新执行步骤s1。
43.本发明一种水下测绘机器人位移安全获取方法简单方便，在人为编辑测绘机器人的行动方向之后，测绘机器人根据实时情况修正位移方向和角度，并在迷失危险高时及时进行警报，有效保证测绘机器人在工作期间的安全，使得测绘工作更加顺利。
44.本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。