一种涉水机器人供电管理系统的制作方法

本实用新型属于涉水机器人领域，具体地说，涉及一种涉水机器人供电管理系统。

背景技术：

近年来机器人技术发展迅速，大量适用不同环境的无人设备如无人机，无人车，涉水机器人等，但受到技术等因素的限制这些设备还没有广泛进入民用领域。以涉水机器人为例，现有涉水机器人多为军用，如完成侦查任务，远程攻击任务等。也有一些用于科研领域，比如海洋数据监测，实验样本采集等。在工业上用于一些水中设备的远程维护，工业开采等方面。民用方面的应用还很有限，目前除了作为娱乐用途的涉水机器人之外，用于钓鱼的涉水机器人在民用市场的需求越来越大，因此对于钓鱼涉水机器人提出了越来越高的要求。

目前，涉水机器人用于钓鱼、捉鱼领域时，主要是投放诱饵，通过诱饵引导鱼上钩。但往往鱼钩或渔网等捕捉器的投放位置并不能与涉水机器人寻到或者诱集的鱼群的位置完美配合，使得鱼钩或渔网等捕捉器无法达到最佳的钓位，大大降低了捕鱼的效率和乐趣。

另一方面，整个涉水机器人均由船体安装的电池进行供电，且水下环境复杂，如何提供一种简单易行并且可靠度高的涉水机器人供电管理系统，可以实现捕鱼装置的自由收放，并简化电源系统的复杂程度，提高用户的钓鱼乐趣成为了亟待解决的问题，这些都对涉水机器人的电路系统设计及管理提出了较高的要求。

有鉴于此特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电路结构简单，设计巧妙，可以很方便地实现对捕鱼装置的固定状态的改变，并极大地提高钓鱼者的钓鱼乐趣的涉水机器人供电管理系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

本实用新型公开了一种涉水机器人供电管理系统，所述涉水机器人上设有捕鱼装置，所述涉水机器人供电管理系统包括供电管理模块和与之通过供电电路连接的限位装置，所述供电管理模块通过控制所述供电电路的通/断电实现所述限位装置的工作状态的切换，所述限位装置安装在涉水机器人上，通过工作状态的切换来改变所述捕鱼装置相对于涉水机器人的运动状态

进一步地，所述供电管理模块还包括电路开关，所述电路开关用于执行所述限位装置的供电电路通/断电状态的切换。

进一步地，所述限位装置包括电磁单元，所述电磁单元通过电磁单元的供电电路的通/断电来控制其是/否具有电磁性；所述电磁单元固定在涉水机器人的外表面。

进一步地，所述捕鱼装置上安装有可被磁力吸引的连接部；所述捕鱼装置相对于涉水机器人的运动状态包括捕鱼装置相对于所述涉水机器人的固定状态，和/或捕鱼装置相对于所述涉水机器人的释放状态；所述电磁单元通电后，电磁单元与所述连接部吸在一起，实现所述捕鱼装置相对于所述涉水机器人的固定状态；所述电磁单元断电后，电磁单元与所述连接部分开，实现所述捕鱼装置相对于所述涉水机器人的释放状态。

进一步地，所述捕鱼装置是钓鱼设备，所述钓鱼设备包括鱼钩和鱼线，所述连接部固定在所述鱼线上。

进一步地，所述连接部固定在所述鱼线与鱼钩连接的位置，并由金属铁或者金属镍或者金属钴制成。

进一步地，所述涉水机器人供电管理系统还包括与所述供电管理模块通过供电电路分别连接的推进器、通讯单元、摄像单元、和照明单元；所述供电管理模块通过对所述供电电路的电路状态的改变实现对涉水机器人的动力、通讯、摄像、照明的工作状态的切换。

进一步地，所述涉水机器人供电管理系统还包括与所述供电管理模块电连接的信号采集模块，所述信号采集模块能够采集涉水机器人内部及外部环境信息。

进一步地，所述涉水机器人的信号采集模块包括采集涉水机器人内部及外部环境参数的状态传感器，所述状态传感器至少包括：

用于检测涉水机器人内部气压的气压传感器、用于检测涉水机器人内部湿度的漏水检测传感器、用于检测涉水机器人当前运行环境水压的水压传感器、用于检测涉水机器人外部运行环境温度的温度传感器和用于检测涉水机器人照明强度的光强传感器。

进一步地，所述涉水机器人供电管理系统还包括主控制器，所述主控制器与供电管理模块和信号采集模块分别电连接；所述主控制器根据接收信号采集模块采集到的实时环境信息，经分析判断后向所述供电管理模块发出供电控制指令，对供电电路的电路状态进行调整，所述供电控制指令包括电流和/或电压的大小控制指令和/或电路通断控制指令。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型的涉水机器人供电管理系统的电路结构简单，设计巧妙，可以很方便地实现对捕鱼装置的固定状态的改变，并极大地提高钓鱼者的钓鱼乐趣。本实用新型中的供电管理模块与限位装置电连接，并控制其通/断电的切换，就可以很快速地改变捕鱼装置相对于涉水机器人的运动状态。本实用新型使捕鱼装置的限位装置的系统很容易地与其他的控制操作系统连接和融合。为了达到这个目的，在本实用新型中无论在捕鱼装置的限位装置的结构进行了设计。同时为了适应涉水机器人水下作业的多种用途和增强涉水机器人的自主操控性能，本实用新型中还设置了采集环境信息的信号采集模块。该系统中的主控制器，与供电管理模块和信号采集模块分别电连接；根据接收信号采集模块采集到的实时环境信息，经分析判断后向所述供电管理模块发出供电控制指令，对供电电路的电路状态进行调整，增强了涉水机器人捕鱼作业时的乐趣和自主性，并且操控简单灵活，提高了涉水机器人在捕鱼过程中的各个供电系统的协调操控能力。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本实用新型实施例中涉水机器人供电管理系统结构的限位装置安装示意图；

图2是本实用新型实施例中涉水机器人供电管理系统结构示意图。

图中：1、涉水机器人；2、鱼钩；3、鱼线；4、连接部；5电磁单元。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图2所示，本实用新型公开了一种涉水机器人供电管理系统，所述涉水机器人上设有捕鱼装置，所述涉水机器人供电管理系统包括供电管理模块和与之通过供电电路连接的限位装置，所述供电管理模块通过控制所述供电电路的通/断电实现所述限位装置的工作状态的切换，所述限位装置安装在涉水机器人上，通过工作状态的切换来改变所述捕鱼装置相对于涉水机器人的运动状态。本实用新型电路结构简单，设计巧妙，可以很方便地实现对捕鱼装置的固定状态的改变，并极大地提高钓鱼者的钓鱼乐趣。

实施例

如图1和图2所示，为本实用新型的涉水机器人供电管理系统中，该涉水机器人1上设有捕鱼装置，所述统包括供电管理模块和与之通过供电电路连接的限位装置，供电管理模块通过控制所述限位装置供电电路的通/断电实现所述限位装置的工作状态的切换，所述限位装置安装在涉水机器人上，通过工作状态的切换来改变所述捕鱼装置相对于涉水机器人的运动状态。

如图1所示，本实施例中的限位装置包括电磁单元5。所述电磁单元5固定在涉水机器人1体的外表面。捕鱼装置上设置有可被磁力吸引的连接部4，本实施例中捕鱼装置是由鱼钩2和鱼线3组成的钓鱼设备。所述连接部4固定在所述鱼线3与鱼钩2连接的位置，并由金属铁或者金属镍或者金属钴制成。由于连接部4是可以被磁力吸引的物质，通过本设计的供电模块对供电电路的开/断而变换磁性特征的电磁单元5，就可以实现通过对电磁单元5在是/否具有电磁性的不同的模式转换，进行所述捕鱼装置相对于涉水机器人1的运动状态的改变的功能要求。

所述捕鱼装置相对于涉水机器人1的运动状态包括捕鱼装置相对于所述涉水机器人1的固定状态，和/或捕鱼装置相对于所述涉水机器人1的释放状态；所述电磁单元5通电后，电磁单元5与所述连接部4吸在一起，实现所述捕鱼装置相对于所述涉水机器人1的固定状态；所述电磁单元5断电后，电磁单元5与所述连接部4分开，实现所述捕鱼装置相对于所述涉水机器人1的释放状态。

为了更好地实现上述控制过程，所述连接部4的大小和尺寸要和所述电磁单元5的大小和尺寸相配合，使电磁单元5通电后由磁力产生的与所述连接部4的吸引力，足以达到在所述供电管理模块为所述电磁单元5供电时，电磁单元5将捕鱼装置牢固地吸附在涉水机器人1上的要求。

在实际的应用中，在涉水机器人1在水下运行时，供电管理模块中的电路开关将电磁单元5的供电电路闭合，使电磁单元5产生电磁力，从而将鱼钩2和鱼线3吸附在涉水机器人1的船体上，避免了在鱼线3在涉水机器人1运动中与其他障碍物的缠绕。而当涉水机器人1到达钓鱼地点时，根据控制指令供电管理模块中的电路开关再将上述的供电电路断开，从而释放出鱼线3和鱼钩2，以使钓鱼者开始正常的钓鱼过程。整个的钓鱼装置的收放的实现电路结构简单，可靠性高。

如图2所示，该涉水机器人供电管理系统还设有其他与供电管理模块电路连接的功能模块，由于本申请的涉水机器人主要用于实现水下寻鱼、探鱼、诱鱼、捕鱼和钓鱼等功能，所述的功能模块为一系列为之服务的模块，主要包括：

用于探明水下环境，提升涉水机器人某方向亮度的照明单元，该照明单元可以设于涉水机器人的船体外各处，优选的设于涉水机器人的船头处，利用照明单元一方面可以为后续的摄影和环境分析提供基础，另一方面也方便了涉水机器人的控制。

用于拍摄水下环境或拍摄鱼群的摄像单元，当水下当前的光照度适宜时，启动摄像单元进行摄像，并传回给涉水机器人的控制端，用于后续控制所用。

用于给涉水机器人提供动力的推进器，即为涉水机器人的驱动装置，可以控制涉水机器人前行后退、上升下降、加速减速等动作。

用于涉水机器人与外界通信的通讯单元，通讯单元一方面用于基本的信息传输，即将涉水机器人的实时工作信息传输到基站，供与基站相通信连接的地面控制端远程控制参考，进一步地，涉水机器人还通过通讯单元将声呐装置采集到的数据传输至基站，以便地面控制端以声呐采集数据做参考，对涉水机器人进行远程控制。另一方面包括用于发出紧急报警信号的报警器，该报警器主要用于涉水机器人内部气压出现较大变化，判断船体内部进水时启用，由气压传感器配合报警器实现。

图中未示出，涉水机器人的功能模块还包括声呐装置，所述声呐装置设于涉水机器人的船体上，用于探测水下环境，如鱼群的分布情况，或水底的礁石位置探测。通过声呐装置采集到的水底资料，为音频或视频或图像，存储在涉水机器人上供其自动控制使用，或传输至基站供地面控制端参考或存储备用。

上述的功能模块均通过各自的供电电路与供电管理模块连接，其供电的状态均受所述供电管理模块控制管理。

为了实现涉水机器人的自主性和保障涉水机器人的安全运行，涉水机器人还安装有用于采集内部及外部环境信息的信号采集模块，所述涉水机器人的信号采集模块包括采集涉水机器人内部及外部环境参数的状态传感器，所述状态传感器包括：

用于检测涉水机器人内部气压的气压传感器、用于检测涉水机器人内部湿度的漏水检测传感器、用于检测涉水机器人当前运行环境水压的水压传感器、用于检测涉水机器人外部运行环境温度的温度传感器和用于检测涉水机器人照明强度的光强传感器；和与所述状态传感器电连接的信号采集模块，所述信号采集模块收集所述状态传感器传送的环境参数。

对涉水机器人内部气压进行检测的气压传感器，气压传感器对涉水机器人内部的气压进行检测，由于涉水机器人在下水使用前已加压密封，内部的气压不会有太大波动，当涉水机器人出现裂缝等情况导致漏水时，才会出现内部气压的较大变化，使用气压传感器间接可以对涉水机器人是否漏水进行检测。

用于检测涉水机器人当前运行环境水压的水压传感器，当涉水机器人运行的过程中，会进入不同的环境水域，涉水机器人对应承受不同程度的水压，在不同的水压环境下，涉水机器人需采取不同的驱动措施以保证其安全，如在水压较大的区域可能代表此处暗流交汇，外部的压力导致涉水机器人行进受阻，此时将涉水机器人加速以尽快离开该区域，优选的，所述水压传感器为一个或多个，在船体四周多个不同点处设置水压传感器，可以保证采集到的水压数据更准确且全面。

用于检测涉水机器人外部运行环境温度的温度传感器，所述温度传感器为一个或多个，分别对水下环境的温度或涉水机器人部分部件的发热度进行检测，如可以对涉水机器人的驱动装置进行温度检测，保证其不会因工作功率过大造成损坏。

用于对涉水机器人照明强度进行检测的光强传感器，所述光强传感器为一个或多个，主要对涉水机器人自身发出的照明度进行检测，确保当前光照充足摄像清晰，进一步地，也可将光强传感器用于水面光照强度检测，用于判断当前涉水机器人是否接近水面。

进一步地在图中未示出的，还设置有对涉水机器人内部湿度进行检测的漏水检测传感器，漏水检测传感器为一个或多个，设置在涉水机器人内部易进水或者水平高度较低的位置，可以在涉水机器人内部出现漏水情况时第一时间检测到湿度变化。此处的气压传感器与漏水检测传感器，一个是从内部气压变化的角度判断涉水机器人内部是否漏水漏气，另一个是从湿度变化的角度判断涉水机器人内部是否出现漏水情况。当两个传感器中的一个或两个检测出涉水机器人内部可能出现漏水情况时，经主控制器判断后发出漏水报警信号，提醒使用者对涉水机器人进行检修。

上述的这些环境传感器所测得的参数都传递给了信号采集模块，所述信号采集模块收集所述状态传感器传送的环境参数，并对相应的参数进行A/D转化，反馈给相应的控制设备，为后续的控制操作提供支持。

本实用新型中的电源管理模块与上述的信号采集模块中电连接，并根据相应的信号采集模块中所采集到的状态情况来对相应的功能单元的供电情况进行调整。此处的供电控制主要指通过控制功能模块的输出功率或电路通断，以保证涉水机器人的运行正常且使用效率高。

在实际的应用中，为了协调上述的信号采集模块和各个功能模块的协调工作，如图2所示，本实用新型的系统还设置了主控制器，所述主控制器与供电管理模块和信号采集模块分别电连接；所述主控制器根据接收信号采集模块采集到的实时环境信息，经分析判断后向所述供电管理模块发出供电控制指令，对供电电路的电路状态进行调整，所述供电控制指令包括电流和/或电压的大小控制指令和/或电路通断控制指令。

结合图1，在本实施例的实际应用中，主控制器通过信号采集模块所采集到的涉水机器人1所处的外界环境参数，结合由通讯模块所发来的控制信息进行相应的控制。当用户向主控制器发出释放鱼线3和鱼钩2的指令时，主控制器即向供电管理模块发出控制指令，使供电管理模块中的限制装置的供电电路断开，使电磁单元5失去磁力，使连接部4与所述电磁单元5脱离，最终让钓鱼线3和鱼钩2得到释放，使涉水机器人1开始进行钓鱼作业。综合来说，主控制器结合来自信号采集模块及供电管理模块的信息，对功能模块的供电进行调整，使得供电调整更灵敏和准确。

如图2所示，本实施例中的供电管理模块与智能电池相连，智能电池包括相连的电池和对电池进行管理的智能电池管理板，优选的，电池内包括三个电池电芯。智能电池管理板一方面与电池相连对其进行控制管理，另一方面与供电管理模块相连提供电量，供电管理模块内设有针对各功能模块设计的电路，供电管理模块主要对功能模块的输出电路进行控制。

除此以外，在其他的实施例中，该系统中的限位装置所控制收/放的设备还包括渔网等其他的捕鱼装置，同时还可以用于诱鱼灯等其他外挂设备的固定和释放。这里不再进行赘述。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。