面周圍目標(biāo)或障礙物的狀況，并將圖像數(shù)據(jù)通過(guò)水下主控系統(tǒng)7傳送給水面控制單元進(jìn)行處理。
[0021]上述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)9具體包含:垂向推進(jìn)器91，其設(shè)置于水下本體框架橫剖面的左右兩側(cè)，控制水下本體進(jìn)行潛浮和橫搖運(yùn)動(dòng)；艉部推進(jìn)器92，其設(shè)置于水下本體框架艉部的左右兩側(cè)，控制水下本體進(jìn)行進(jìn)退和艏向運(yùn)動(dòng)。
[0022]本實(shí)施例中，所述的傳感器系統(tǒng)10還包含:壓力傳感器102，其設(shè)置于水下本體的后端下方，檢測(cè)水下本體所處深度，將深度數(shù)據(jù)通過(guò)水下主控系統(tǒng)7上傳至水面控制單元；陀螺儀104，其設(shè)置于水下本體的艙體內(nèi)部，測(cè)量水下本體的艏向角速度，并將所獲得的角速度數(shù)據(jù)通過(guò)水下主控系統(tǒng)7上傳至水面控制單元；電子羅盤106，其設(shè)置于水下本體的艙體內(nèi)部，測(cè)量水下本體的艏向角、縱傾角和橫搖角，并將所獲得的方位數(shù)據(jù)通過(guò)水下主控系統(tǒng)7上傳至水面控制單元；電壓電流傳感器107，其設(shè)置于水下本體的艙體內(nèi)部，實(shí)時(shí)測(cè)量水下本體各部分工作的電壓和電流信息，通過(guò)水下主控系統(tǒng)7上傳至水面控制單元；高度計(jì)108，其實(shí)時(shí)測(cè)量水下本體所處高度，將高度數(shù)據(jù)通過(guò)水下主控系統(tǒng)7上傳至水面控制單
J L ο
[0023]本實(shí)施例中，所述的水下主控系統(tǒng)7具體包含:嵌入式主控板71，其上傳傳感器系統(tǒng)10的傳感器數(shù)據(jù)至水面控制單元，接收水面的遠(yuǎn)程控制指令，進(jìn)行解析后輸出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制指令到數(shù)據(jù)采集板72，數(shù)據(jù)采集板72連接嵌入式主控板71，接收傳感器系統(tǒng)10的數(shù)字和模擬的傳感器數(shù)據(jù)并傳送至嵌入式主控板71，并將運(yùn)動(dòng)控制指令輸出至水下本體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)9 ;多串口板73，其連接嵌入式主控板71，接收傳感器系統(tǒng)10的RS485和RS232的傳感器數(shù)據(jù)并傳送至嵌入式主控板71，并通過(guò)臍帶纜連接水面控制單元；電源板74，用于嵌入式主控板71的供電。
[0024]所述的水面控制單元包含:水面主控系統(tǒng)1、第一臍帶纜接口板2、水面功率分配板5、IXD顯示屏3以及控制面板4。
[0025]水面主控系統(tǒng)由可編程邏輯控制器12、工控機(jī)11以及電源模組13組成；可編程邏輯控制器12連接所述的工控機(jī)11，用于接收并處理操縱面板4的操縱數(shù)據(jù)，并將獲得的數(shù)據(jù)傳送給工控機(jī)11 ;工控機(jī)11用于接收可編程邏輯控制器12采集的操控面板4的操縱數(shù)據(jù)，并按通訊協(xié)議，由臍帶纜下傳至水下本體。
[0026]第一臍帶纜接口板2的輸出端通過(guò)所述的臍帶纜與水下本體的輸入端連接，輸入端與水面主控系統(tǒng)I的輸出端連接。
[0027]IXD顯示器3的輸入端連接所述工控機(jī)11的VGA輸出端，工控機(jī)11解析由臍帶纜發(fā)送過(guò)來(lái)的水下本體狀態(tài)信息，并傳送給IXD顯示器3進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
[0028]操控面板4包含數(shù)字開關(guān)41、模擬操控組件42和輸出接口組件43，數(shù)字開關(guān)41和模擬操控組件42分別連接所述的可編程邏輯控制器12，輸出接口組件43分別連接所述的第一臍帶纜接口板2與工控機(jī)11 ;水面功率分配板5，其輸出端分別連接所述的水面主控系統(tǒng)1、IXD顯示器3和操控面板4，其輸入端連接所述的第一臍帶纜接口板2。
[0029]電源模組13通過(guò)水面功率分配板5和水下功率分配板8為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力源。
[0030]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有雙目視覺的搜救水下機(jī)器人裝置，其特征在于，包含: 水面控制單元； 水下本體，其電子艙設(shè)置在一框架內(nèi)，其通過(guò)一臍帶纜與所述的水面控制單元通信連接和電力供給； 其中，所述的水下本體包含: 傳感器系統(tǒng)(10)，其包含設(shè)置在水下本體前方的用于采集水下目標(biāo)的視頻信息的左右攝像機(jī)(105); 水下主控系統(tǒng)(7)，其分別連接所述的傳感器系統(tǒng)(10)和水面控制單元；水下主控系統(tǒng)(7)將視頻信息和水下本體狀態(tài)相關(guān)的傳感器信息上傳給水面控制單元，水面控制單元解析這些信息數(shù)據(jù)并結(jié)合人為操控，輸出遠(yuǎn)程控制指令至水下主控系統(tǒng)(7)以控制水下本體完成精細(xì)作業(yè)。2.如權(quán)利要求1所述的具有雙目視覺的搜救水下機(jī)器人裝置，其特征在于，其中: 所述的傳感器系統(tǒng)(10)還包含:實(shí)時(shí)采集水下本體周圍水下環(huán)境信息的聲納組件； 所述的水下本體還包含:用于驅(qū)動(dòng)水下本體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(9)，其連接所述的水下主控系統(tǒng)(7);水下主控系統(tǒng)(7)也可根據(jù)水下環(huán)境信息，輸出運(yùn)動(dòng)控制指令至動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(9 )，實(shí)現(xiàn)水下本體的自主避障。3.如權(quán)利要求2所述的具有雙目視覺的搜救水下機(jī)器人裝置，其特征在于，所述的聲納組件包含: 測(cè)距聲納(101 )，其設(shè)置于水下本體前端上方，其在水下作業(yè)時(shí)測(cè)量前方目標(biāo)或障礙物的距離數(shù)據(jù)，并將距離數(shù)據(jù)通過(guò)水下主控系統(tǒng)(7)傳送給水面控制單元進(jìn)行處理； 前視聲納(103)，其設(shè)置于水下本體前端上方，其在水下作業(yè)時(shí)測(cè)量同一水平面周圍目標(biāo)或障礙物的狀況，并將圖像數(shù)據(jù)通過(guò)水下主控系統(tǒng)(7)傳送給水面控制單元進(jìn)行處理。4.如權(quán)利要求2所述的具有雙目視覺的搜救水下機(jī)器人裝置，其特征在于，所述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(9)包含: 垂向推進(jìn)器(91)，其設(shè)置于水下本體框架橫剖面的左右兩側(cè)，控制水下本體進(jìn)行潛浮和橫搖運(yùn)動(dòng)； 艉部推進(jìn)器(92)，其設(shè)置于水下本體框架艉部的左右兩側(cè)，控制水下本體進(jìn)行進(jìn)退和艏向運(yùn)動(dòng)。5.如權(quán)利要求2所述的具有雙目視覺的搜救水下機(jī)器人裝置，其特征在于，所述的水下本體還包含: 抓斗(76)，其連接所述的水下主控系統(tǒng)(7)，水下主控系統(tǒng)(7)根據(jù)水面控制單元的遠(yuǎn)程控制指令控制其進(jìn)行各種精細(xì)操作。6.如權(quán)利要求1或2所述的具有雙目視覺的搜救水下機(jī)器人裝置，其特征在于，所述的水面控制單元包含: 水面主控系統(tǒng)(1)，其包含:可編程邏輯控制器(12)、工控機(jī)(11)以及電源模組(13);可編程邏輯控制器(12)連接所述的工控機(jī)(11)，用于接收并處理操縱面板(4)的操縱數(shù)據(jù)，并將獲得的數(shù)據(jù)傳送給工控機(jī)(11);工控機(jī)(11)用于接收可編程邏輯控制器(12)采集的操控面板(4)的操縱數(shù)據(jù)，并按通訊協(xié)議，由臍帶纜下傳至水下本體； 第一臍帶纜接口板(2)，其輸出端通過(guò)所述的臍帶纜與水下本體的輸入端連接，其輸入端與水面主控系統(tǒng)(I)的輸出端連接； IXD顯示器(3 )，其輸入端連接所述工控機(jī)(11)的VGA輸出端，工控機(jī)(11)解析由臍帶纜發(fā)送過(guò)來(lái)的水下本體狀態(tài)信息，并傳送給LCD顯示器(3)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示； 操控面板(4 )，其包含數(shù)字開關(guān)(41)、模擬操控組件(42 )和輸出接口組件(43 )，數(shù)字開關(guān)(41)和模擬操控組件(42)分別連接所述的可編程邏輯控制器(12)，輸出接口組件(43)分別連接所述的第一臍帶纜接口板(2)與工控機(jī)(11); 水面功率分配板(5)，其輸出端分別連接所述的水面主控系統(tǒng)(1)、IXD顯示器(3)和操控面板(4 )，其輸入端連接所述的第一臍帶纜接口板(2 ); 所述的電源模組(13)通過(guò)水面功率分配板(5 )和水下功率分配板(8 )為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力源。7.如權(quán)利要求5所述的具有雙目視覺的搜救水下機(jī)器人裝置，其特征在于，所述的水下本體還包含: 第二臍帶纜接口板(6)，其輸入端通過(guò)所述的臍帶纜連接所述水面控制單元的輸出端，其輸出端與所述水下主控系統(tǒng)(7)和水下功率分配板(8)的輸入端連接； LED照明(75)，其連接所述的水下主控系統(tǒng)，用于為水下本體執(zhí)行作業(yè)任務(wù)提供照明；水下功率分配板(8)，其輸出端分別連接所述的水下主控系統(tǒng)(7)、LED照明(75)、抓斗(76),動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(9)以及傳感器系統(tǒng)(10)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有雙目視覺的搜救水下機(jī)器人裝置，其包含：水面控制單元；水下本體，其電子艙設(shè)置在一框架內(nèi)，其通過(guò)一臍帶纜與所述的水面控制單元通信連接和電力供給；其中，所述的水下本體包含：傳感器系統(tǒng)，其包含設(shè)置在水下本體前方的用于采集水下目標(biāo)的視頻信息的左右攝像機(jī)；水下主控系統(tǒng)，其分別連接所述的傳感器系統(tǒng)和水面控制單元；水下主控系統(tǒng)將視頻信息和水下本體狀態(tài)相關(guān)的傳感器信息上傳給水面控制單元，水面控制單元解析這些信息數(shù)據(jù)并結(jié)合人為操控，輸出遠(yuǎn)程控制指令至水下主控系統(tǒng)以控制水下本體完成精細(xì)作業(yè)。其優(yōu)點(diǎn)是：其通過(guò)左右攝像機(jī)對(duì)空間目標(biāo)進(jìn)行三維重建，可完成更精準(zhǔn)的進(jìn)行水下現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，提高作業(yè)的精度和效率。
【IPC分類】B63C11/49
【公開號(hào)】CN105197207
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510714887
【發(fā)明人】鄧志剛, 朱大奇, 孫兵, 顏明重
【申請(qǐng)人】上海海事大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日