一种水下履带智能机器人浮力调节装置的制作方法

本发明涉及水下机器人领域，特别涉及一种水下履带智能机器人浮力调节装置。

背景技术：

随着人类海洋开发的步伐不断加快，水下机器人技术作为人类探索海洋最重要的手段得到了空前的重视和发展。占地球表面积71％的海洋是人类赖以生存和发展的战略空间，是能源、生物资源和金属资源的战略性开发基地，不但是目前最现实的，而且是最具发展潜力的空间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水下履带智能机器人浮力调节装置，通过采集机器人的加速度信号得到对应的浮力输出信号，精确控制浮力输出，并具备了水下工作的能力。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种水下履带智能机器人浮力调节装置，包含：变压整流模块、加速度传感器模块、数据处理模块以及控制信号放大模块；

所述的变压整流模块将电源的ac电压转换成dc电压，并给所述的加速度传感器模块、数据处理模块和控制信号放大模块供电；

所述的加速器传感器模块用于采集机器人的加速度信号，并将所述的加速度信号发送给所述的数据处理模块；

所述的数据处理模块与所述的加速器传感器模块相连，用于将所述的加速度信号转换为浮力控制信号；

所述的控制信号放大模块输入端连接数据处理模块，用于将所述的浮力控制信号进行放大。

所述的变压整流模块包括第一变压整流单元和第二变压整流单元，所述的第一变压整流单元用于将单相220v转换为第一直流电压，所述的第二变压整流单元将单相220v转换为第二直流电压。

所述的第一直流电压用于给所述的加速度传感器模块和数据处理模块供电。

所述的第二直流电压用于给所述的控制信号放大模块供电。

经由控制信号放大模块放大后的浮力控制信号包含：水箱排水信号和水箱注水信号。

优选地，还包括一防水外壳，所述的变压整流模块、加速度传感器模块、数据处理模块以及控制信号放大模块设置于防水外壳内。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、通过采集机器人的加速度信号得到对应的浮力输出信号，精确控制浮力输出，并具备了水下工作的能力。

2、通过该浮力调节装置可以控制机器人与海底直接接触，减小海洋环境影响。

附图说明

图1为本发明一种水下履带智能机器人浮力调节装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种水下履带智能机器人浮力调节装置，包含：变压整流模块、加速度传感器模块、数据处理模块以及控制信号放大模块；所述的变压整流模块将电源的ac电压转换成dc电压，并给所述的加速度传感器模块、数据处理模块和控制信号放大模块供电；所述的加速器传感器模块用于采集机器人的加速度信号，并将所述的加速度信号发送给所述的数据处理模块；所述的数据处理模块与所述的加速器传感器模块相连，用于将所述的加速度信号转换为浮力控制信号；所述的控制信号放大模块输入端连接数据处理模块，用于将所述的浮力控制信号进行放大。

所述的变压整流模块包括第一变压整流单元和第二变压整流单元，所述的第一变压整流单元用于将单相220v转换为第一直流电压，所述的第二变压整流单元将单相220v转换为第二直流电压，在具体实施例中，该第一变压整流单元型号为：hlk-pm01，第二变压整流单元型号为：ndr-240-24；具体地，变压整流模块首先将三相200v交流电通过变压器转换成单相220v。然后通过hlk-pm01将单相220v转换成dc5v，同时通过ndr-240-24将单相220v转换成dc24v。所述的第一直流电压(dc5v)用于给所述的加速器传感器模块和数据处理模块供电，所述的第二直流电压(dc24v)用于给所述的控制信号放大模块供电。

上述的加速度传感器模块型号为mpu-6000，将机器人与海平面垂直方向的变化速度量转化成加速度信号，并通过同步通讯总线发送给数据处理模块。

上述的数据处理模块型号为stm8s208，将接收到的加速度信号进行比例微积分运算得到对应的浮力控制信号。

上述的控制信号放大模块型号为opa445，用于将浮力控制信号放大，使之具备更大的输出功率。

进一步地，经由控制信号放大模块放大后的浮力控制信号包含：水箱排水信号和水箱注水信号。

进一步地，该装置还包括一防水外壳100，所述的变压整流模块、加速度传感器模块、数据处理模块以及控制信号放大模块设置于防水外壳内。

在机器人发生垂直方向上的变化时，加速度传感器模块会将变化量转化成spi通讯信号发送给数据处理模块。数据处理模块根据变化数据的值进行比例微积分运算，将运算后的控制信号使用模拟量信号进行输出。控制信号放大模块会将数据处理模块输出的模拟量信号进行放大，提高信号的抗干扰能力与信号驱动能力。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种水下履带智能机器人浮力调节装置，包含：变压整流模块、加速度传感器模块、数据处理模块以及控制信号放大模块；所述的变压整流模块将电源的AC电压转换成DC电压，并给所述的加速度传感器模块、数据处理模块和控制信号放大模块供电；所述的加速器传感器模块用于采集机器人的加速度信号，并将所述的加速度信号发送给所述的数据处理模块；所述的数据处理模块与所述的加速器传感器模块相连，用于将所述的加速度信号转换为浮力控制信号；所述的控制信号放大模块输入端连接数据处理模块，用于将所述的浮力控制信号进行放大。

技术研发人员：黄河;生祥
受保护的技术使用者：美钻深海能源科技研发（上海）有限公司;美钻能源科技（上海）有限公司
技术研发日：2018.12.10
技术公布日：2019.02.15