水下机器人通讯信号无线传输系统的制作方法
【专利摘要】一种水下机器人通讯信号无线传输系统，其特征在于：包括数字信号传输模块以及模拟信号传输模块，数字信号传输模块为无线数字通讯模块(2-3、3-2)，在缆轴(1-2)以及控制箱(1-1)中各安置一个，用于数据的双向传输，所述缆轴(1-2)内部具有电气控制系统，该电气控制系统通过水下脐带缆(1-4)信号连接机器人本体(1-3)；模拟信号传输模块为无线视频通讯模块，在缆轴(1-2)内放置无线视频发送模块(2-1)，控制箱(1-1)内放置无线视频接收模块(3-3)，将通过水下脐带缆(1-4)传输的水下视频信号传输到控制箱(1-1)内显示屏(3-1)上。
【专利说明】水下机器人通讯信号无线传输系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明主要涉及微型缆控水下机器人通讯信号的无线传输系统。
【背景技术】
[0002]微型缆控水下机器人主要由机器人本体，通讯脐带缆线轴以及甲板控制箱构成。
[0003]脐带缆作为操作人员与机器人之间通讯信号的传输介质，对其数字信号传输的可靠性，模拟信号传输的稳定性要求严格。目前，水下设备专用的脐带缆(简称水下脐带缆)缠绕在线轴上实现甲板指令到水下机器人控制系统的传输，并通过释放或者回收线缆控制机器人最大的工作距离。
[0004]另外，控制箱与线轴之间也主要使用脐带缆(简称甲板脐带缆)完成信号传输。在使用过程中，收放水下脐带缆时需要转动线轴，如果不断开甲板脐带缆，会造成甲板脐带缆的扭曲，影响其使用寿命，甚至干扰信号的传输；如果断开甲板脐带缆，水下机器人的工作信号会丢失，无法实时监控其工作状态，而且回收水下脐带缆带有附着水滴，操作失误会造成短路，破坏设备。另外，甲板脐带缆如果过短，工作局部空间过小，影响工作；如果过长，容易和水下脐带缆缠绕在一起，工作环境混乱。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一套无线传输系统取代甲板脐带缆，实现控制箱与缆轴之间的信号传输，在保证信号指令实时可靠的前提下简化整体系统的连接结构，克服甲板脐带缆不适合随缆轴同时转动的弊端，也有效加大了操纵控制箱与水下脐带缆轴之间的工作距离，避免了工作空间的干涉。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了如下设计方案:
[0007]—种水下机器人通讯信号无线传输系统，其特征在于:包括数字信号传输模块以及模拟信号传输模块，数字信号传输模块为无线数字通讯模块，在缆轴以及控制箱中各安置一个，用于数据的双向传输，所述缆轴内部具有电气控制系统，该电气控制系统通过水下脐带缆信号连接机器人本体；模拟信号传输模块为无线视频通讯模块，在缆轴内放置无线视频发送模块，控制箱内放置无线视频接收模块，将通过水下脐带缆传输的水下视频信号传输到控制箱内显示屏上。
[0008]所述无线数字通讯模块与无线视频通讯模块为不同工作频率的模块，避免信号之间的相互干扰。
[0009]所述缆轴具有有机玻璃制作的轴套和外壳，控制箱具有铝板雕刻的面板。缆轴的轴套和外壳使用有机玻璃制作，控制箱面板使用铝板雕刻，有效提高信号传输的穿透性，增加传输距离。
[0010]所述缆轴内部放置锂电池，为缆轴内部控制系统提供电源，也通过水下脐带缆为水下机器人提供动力电源。
[0011]所述缆轴做防水处理，避免水下脐带缆附着的水滴渗入线轴轴套内部，破坏工作电路。
[0012]本发明简化了水下机器人整体系统的连接结构，有益于操纵效率的提高；其中缆轴内部添加电气控制系统，作为介质一方面接收控制箱无线遥控信号，并通过连接水下脐带缆传输到机器人本体，另一方面接收水下机器人本体工作状态信息，通过无线传输在控制箱显示面板上显示。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明水下机器人的配套设备；
[0014]图2为水下机器人缆轴内部电气结构示意图；
[0015]图3为水下机器人控制箱内部电气结构示意图。
[0016]图中:1_1、控制箱，1-2、缆轴，1-3、机器人本体，1-4、水下脐带缆，2_1、无线视频发送模块，2-2、缆轴内部控制系统，2-3、缆轴无线数字通讯模块，2-4、缆轴锂电池，3-1、显示屏，3-2、控制箱无线数字通讯模块，3-3、无线视频接收模块，3-4、控制箱控制系统，3-5、控制箱锂电池。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的的技术方案。
[0018]如图1所示，本发明提到的水下机器人甲板控制箱1-1与通讯缆轴1-2之间不再使用脐带缆连接，由无线传输实现控制箱系统与通讯缆轴内部控制系统的信号交互，并通过水下脐带缆1-4完成与水下机器人本体1-3的通讯。
[0019]操作人员通过操纵控制箱控制水下机器人的航行轨迹，如图1?图3所示，操作人员通过手柄向控制箱1-1内部的控制系统3-4发送指令，控制箱控制系统3-4判断指令无误后，通过无线数字通讯模块3-2发送，由通讯缆轴1-2内部的无线通讯模块2-3接收，然后由缆轴内部控制系统2-2转发，通过水下脐带缆1-4传送到水下机器人本体1-3内部控制系统，并驱动水下机器人的实际航行动作。
[0020]水下机器人1-3完成操作人员下达的指令后，内部控制系统通过水下脐带缆1-4发送回复信息到缆轴内部控制系统2-2，例如航行方向，航行深度等，并通过无线数字通讯模块2-3和3-2到达控制箱控制系统3-4，然后发送到显示屏3-1上显示。
[0021]水下机器人1-3在水下航行时前置摄像头会实时拍摄水下图像，通过水下脐带缆传输到通讯缆轴1-2，由无线视频发送模块2-1处理并发送，无线视频接收模块3-3接收后，显示到显示屏3-1上，供操作人员观察水下目标并进一步调整航行轨迹。
[0022]本发明的水下机器人为了操作的简便性，在控制箱1-1内部放置高密度大容量锂电池3-5，能够给控制箱内部所有电气系统以及显示屏供电，省去了外部供电所需要的额外的大电池包，简化了整体结构。另外，控制箱1-1和通讯缆轴1-2之间无线通讯，不存在电力电源传输，所以在通讯缆轴1-2内部安置大容量锂电池包2-4，它不仅可以给通讯缆轴1-2内部所有电气系统供电，也可以通过水下脐带缆1-4传输到水下机器人本体1-3，为其提供电力驱动。
[0023]本发明简化了水下机器人整体系统的连接结构，有益于操纵效率的提高。
[0024]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种水下机器人通讯信号无线传输系统，其特征在于:包括数字信号传输模块以及模拟信号传输模块，数字信号传输模块为无线数字通讯模块(2-3、3-2)，在缆轴(1-2)以及控制箱(1-1)中各安置一个，用于数据的双向传输，所述缆轴(1-2)内部具有电气控制系统，该电气控制系统通过水下脐带缆(1-4)信号连接机器人本体(1-3);模拟信号传输模块为无线视频通讯模块，在缆轴(1-2)内放置无线视频发送模块(2-1)，控制箱(1-1)内放置无线视频接收模块(3-3)，将通过水下脐带缆(1-4)传输的水下视频信号传输到控制箱(1-1)内显不屏(3-1)上。
2.如权利要求1所述的水下机器人通讯信号无线传输系统，其特征在于:所述无线数字通讯模块与无线视频通讯模块为不同工作频率的模块。
3.如权利要求1或2所述的水下机器人通讯信号无线传输系统，其特征在于:所述缆轴(1-2)具有有机玻璃制作的轴套和外壳，控制箱具有铝板雕刻的面板。
4.如权利要求1所述的水下机器人通讯信号无线传输系统，其特征在于:所述缆轴(1-2)内部放置锂电池(2-4)。
【文档编号】G08C17/02GK103473914SQ201310454761
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】王晓鸣, 向晔, 魏建仓, 孙秀军, 李宁宁, 秦玉峰 申请人:天津深之蓝海洋设备科技有限公司