一种桥墩检测机器人水下全向运动系统的制作方法

本发明涉及水下机器人运动控制，具体涉及一种桥墩检测机器人水下全向运动系统。

背景技术：

1、设于水域环境的桥梁桥墩，长时间受到海水的腐蚀、冲刷和海洋生物附着影响，钢结构的腐蚀加快，会对桥梁、桥墩的寿命和承载能力造成较大的影响。目前水下桥梁和桥墩的检测与清洗主要是由潜水员完成。潜水员的作业深度和时间受限，作业风险高。

2、水下机器人作为机器人的一个重要分支，在水下桥梁、桥墩的检测方面具有广阔的应用前景。中国专利《一种水下桥墩检测机器人》(申请号202210952823.9)公开了一种检测机器人，初步解决了如何用机械替代潜水员进行桥墩检测的问题，但此专利产品仍存在不足，不具备前、后、左、右、上、下的六向运动能力，也不能在水中固定位置精准悬停。

技术实现思路

1、本发明提供了一种桥墩检测机器人水下全向运动系统，其目的在于解决现有技术产品不具有六向运动能力且无法在水中固定位置精准悬停的问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、本发明提供了一种桥墩检测机器人水下全向运动系统，涉及水下检测机器人，所述水下检测机器人包括机器人本体、四个垂向推进器、四个水平推进器和两个履带结构；

4、所述水下全向运动系统包括：

5、电源管理子模块，分别为下述系统控制子模块及数据采集子模块提供二次电源；

6、系统控制子模块，包括嵌入ucosiii操作系统的运动控制处理器和通过串口与所述运动控制处理器进行信息交互的协处理器；所述运动控制处理器用于对数据采集子模块采集的数据进行处理，并控制垂向推进器、水平推进器、履带结构、水下灯及数据采集子模块；所述协处理器负责完成导航及路径规划；

7、数据采集子模块，包括四路网络高清水下摄像机、温度传感器、气压传感器、电流传感器、电压传感器、电子罗盘、姿态传感器、深度传感器、高度计以及三维声呐。

8、进一步，四个所述垂向推进器分别设置在所述机器人本体顶部的四个端角附近，所述机器人本体设置有四个与所述垂向推进器相配的水道，所述垂向推进器与所述水道共轴；所述机器人本体的前端和后端分别设置有两个所述水平推进器，所述水平推进器的延长线相交。

9、进一步，所述水平推进器呈25度布置。

10、本发明所达到的有益效果为：

11、本发明在机器人本体的前端和后端分别设置有两个水平推进器，且位于同一端的两个水平推进器延长线交叉；此外，机器人本体顶部的四个端角附近分别垂直设置有垂向推进器，且机器人本体沿所述垂向推进器设置有纵向贯通的水道。通过八台推进器的相互配合，本发明实现了机器人本体的六向运动及悬停。

12、此外，本发明还设置有控制模块，所述控制模块包括电源管理、系统控制和数据采集等子模块，工作人员通过数据采集子模块采集到的数据信息，确定机器人本体状态，进而通过系统控制子模块对机器人本体进行精准控制，使其完成六向运动或悬停。

技术特征：

1.一种桥墩检测机器人水下全向运动系统，涉及水下检测机器人；其特征在于：所述水下检测机器人包括机器人本体(10)、四个垂向推进器(110)、四个水平推进器(120)和两个履带结构(130)；

2.根据权利要求1所述的一种桥墩检测机器人水下全向运动系统，其特征在于：四个所述垂向推进器(110)分别设置在所述机器人本体(10)顶部的四个端角附近，所述机器人本体(10)设置有四个与所述垂向推进器(110)相配的水道(140)，所述垂向推进器(110)与所述水道(140)共轴；所述机器人本体(10)的前端和后端分别设置有两个所述水平推进器(120)，所述水平推进器(120)的延长线相交。

3.根据权利要求2所述的一种桥墩检测机器人水下全向运动系统，其特征在于：所述水平推进器(120)呈25度布置。

技术总结
本发明涉及水下机器人运动控制技术领域，具体涉及一种桥墩检测机器人水下全向运动系统。包括电源管理子模块，分别为下述系统控制子模块及数据采集子模块提供二次电源；系统控制子模块，包括嵌入UCOSIII操作系统的运动控制处理器和通过串口与所述运动控制处理器进行信息交互的协处理器；数据采集子模块，包括四路网络高清水下摄像机、电子罗盘、姿态传感器、深度传感器、高度计以及三维声呐等。本发明还设置有控制模块，所述控制模块包括电源管理、系统控制和数据采集等子模块，工作人员通过数据采集子模块采集到的数据信息，确定机器人本体状态，进而通过系统控制子模块对机器人本体进行精准控制，使其完成六向运动或悬停。

技术研发人员：张兴起,王磊,付国新,张海鹏,庄美霞,司心君,王晗,丁明文,孙云丽,吕建龙,王文杰
受保护的技术使用者：青岛澳西智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14