專利名稱：一種船體檢測水下機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種水下機(jī)器人，特別是一種船體檢測水下機(jī)器人的控制系 統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。
(二)
背景技術(shù)：
按照船級社的檢驗(yàn)規(guī)定，營運(yùn)船舶必須定期對船體鋼板厚度進(jìn)行檢測，以決 定是否需要進(jìn)行修理和補(bǔ)強(qiáng)。在過去的幾十年中，這個工作大都是在船塢中進(jìn)行 的。這大大影響了船廠中船塢的使用效率。隨著近年來的發(fā)展，越來越多的船體 鋼板厚度檢測轉(zhuǎn)移到了水下進(jìn)行。采用潛水員手持設(shè)備進(jìn)行水下檢測，不僅效率 低，而且作業(yè)存在很大的危險性。這就催生了船體檢測遙控式水下機(jī)器人的出現(xiàn)。 美國等國家最先開展了船體檢測水下機(jī)器人的研制。MIT水下機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室先后 研制了 CetusII AUV， HAUV用于船舶水下檢測。Bluefin公司的Bluefin-9利用 了其先進(jìn)的聲學(xué)掃描系統(tǒng)對美國的戰(zhàn)艦進(jìn)行了船底危險物的檢測。邁阿密大學(xué)的 Shahri虹教授及其課題組采用商業(yè)機(jī)器人，利用水下光學(xué)系統(tǒng)對船體進(jìn)行了快 速掃描試驗(yàn)。以上檢測的目標(biāo)主要是船舶底部吸附爆炸物的檢測，真正意義上的 用于船體鋼板厚度檢測的水下機(jī)器人還鮮見報道。
申請?zhí)?00410013789. 0的中國專利文件(公開円2005年2月23日)中 公開的"堤壩隱患檢測水下機(jī)器人系統(tǒng)及檢測方法"，提供了一種水下檢測機(jī)器 人的系統(tǒng)及檢測方法。雖然與本專利屬于同一技術(shù)領(lǐng)域，但兩者之間存在顯著不 同。申請?zhí)枮?00410013789.0的專利文件中的技術(shù)方案與本發(fā)明申請的不同點(diǎn) 有主要功能是通過聲學(xué)和光學(xué)設(shè)備進(jìn)行混凝土或沙土堤壩的隱患檢測；所有水 下設(shè)備直接經(jīng)過光端機(jī)，通過電-光-電傳輸至水面主控計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，水 下機(jī)器人本體不帶任何處理計算機(jī)設(shè)備；光端機(jī)設(shè)備是串行數(shù)據(jù)-光信號-串行數(shù) 據(jù)的轉(zhuǎn)換，傳輸速率較低；將水面支持母船或堤岸的交流220V電壓升至1500V， 交流傳輸至水下機(jī)器人本體；水下機(jī)器人使用的是HMR300型，是磁羅經(jīng)。而磁 羅經(jīng)不能在船體殼板等鐵磁材料附近使用，后者將對地磁場產(chǎn)生影響，導(dǎo)致磁羅 經(jīng)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以有效地適應(yīng)水下船體檢測的一種船體檢測 水下機(jī)器人。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
船體檢測水下機(jī)器人的組成包括由框架，安裝在框架上的左右兩個耐壓艙、 左主推螺旋槳、右主推螺旋槳、后側(cè)推螺旋槳、后垂推螺旋槳、前側(cè)推螺旋槳和 前垂推螺旋槳組成的水下機(jī)器人主體，在水下機(jī)器人主體上安裝有環(huán)境感知設(shè) 備、運(yùn)動感知設(shè)備和運(yùn)動執(zhí)行設(shè)備，所述的環(huán)境感知設(shè)備包括超聲測厚儀、圖像 聲納、水下微光攝像機(jī)；所述的運(yùn)動感知設(shè)備包括光纖羅經(jīng)、深度計；所述的運(yùn) 動執(zhí)行設(shè)備包括導(dǎo)管螺旋槳、三自由度云臺；所有設(shè)備接入水下機(jī)器人本體耐壓 艙內(nèi)一臺PC/104計算機(jī)中；將控制程序嵌入PC/104計算機(jī)中，PC/104計算機(jī)
采集環(huán)境感知設(shè)備和運(yùn)動感知設(shè)備信息后和水面主控計算機(jī)進(jìn)行混合數(shù)據(jù)的大 數(shù)據(jù)量網(wǎng)絡(luò)通訊、把水面主控計算機(jī)的控制指令輸出給螺旋槳。
所述的所有設(shè)備接入水下機(jī)器人本體耐壓艙內(nèi)一臺PC/104計算機(jī)中是指 深度計通過A/D板輸入PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊，圖像聲納、光纖羅經(jīng)、 超聲測厚儀通過串口板輸入PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊，水下微光攝像機(jī)通 過視頻采集卡輸入PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊，PC/104計算機(jī)的CPU核心模 塊通過D/A板向?qū)Ч苈菪龢敵隹刂菩盘枴?br> PC/104計算機(jī)與水面主控計算機(jī)之間的通信是通過一根光纖傳輸。
本發(fā)明是一種可以有效地適應(yīng)水下船體檢測的水下機(jī)器人系統(tǒng)。其組成包括 環(huán)境感知設(shè)備水下超聲測厚儀，高精度圖像聲納，水下微光攝像機(jī)；運(yùn)動感知 設(shè)備光纖羅經(jīng)、深度計；運(yùn)動執(zhí)行設(shè)備導(dǎo)管螺旋槳，三自由度云臺。所有設(shè) 備接入水下機(jī)器人本體耐壓艙內(nèi)一臺PC/104計算機(jī)中。該計算機(jī)嵌入有并行控 制程序，采集環(huán)境感知設(shè)備和運(yùn)動感知設(shè)備信息，和水面主控計算機(jī)進(jìn)行混合數(shù) 據(jù)的大數(shù)據(jù)量網(wǎng)絡(luò)通訊，把水面主控計算機(jī)的控制指令輸出給螺旋槳。整個軟件 體系采用廣義服務(wù)器-客戶端模式，由水面主控計算機(jī)激發(fā)水下機(jī)器人本體的 PC/104計算機(jī)嵌入式程序工作。整個控制節(jié)拍隨時可變，水面水下兩臺控制機(jī) 使用統(tǒng)一的系統(tǒng)時鐘有利于節(jié)拍的絕對同步。
水面主控計算機(jī)采用Linux操作系統(tǒng)，利用SGI Performer圖形包進(jìn)行三維
可視編程，建立主控程序，便于實(shí)時顯示水下信息。水下機(jī)器人本體耐壓艙內(nèi)一 臺PC/104計算機(jī)采用實(shí)時嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks，利用C語言進(jìn)行嵌入式編 程。采集所有環(huán)境感知設(shè)備和運(yùn)動感知設(shè)備信息，包括水下超聲測厚儀，高精度 圖像聲納的串行數(shù)據(jù)和水下微光攝像機(jī)的視頻數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)打包傳輸給水面主 控計算機(jī)。
整個水面和水下控制系統(tǒng)的聯(lián)系只通過一根光纖傳輸。傳輸?shù)哪Ｊ揭仓皇蔷W(wǎng) 絡(luò)數(shù)據(jù)-光信號-網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。不必進(jìn)行串行數(shù)據(jù)-光信號-串行數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)-光 信號-視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，可采用性能簡單，價格低廉的光端機(jī)傳輸。
船體檢測水下機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由水下機(jī)器人載體，水面控制機(jī)，觀測顯示設(shè) 備三部分構(gòu)成。其中水下機(jī)器人載體為整個系統(tǒng)的核心部分。裝備的探索觀察設(shè) 備有圖像聲納，水下攝像機(jī)，水下超聲測厚儀等；裝備的導(dǎo)航設(shè)備為深度計和光 纖羅經(jīng)。它可通過光纜與支持母船上的水面控制機(jī)進(jìn)行雙向網(wǎng)絡(luò)通訊。借助該通 道，當(dāng)其作業(yè)時，可將TV的電視信號，圖像聲納的聲圖像信號和測厚儀探測數(shù) 據(jù)打包，經(jīng)過光纖轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)信號，傳至母船主控計算機(jī)。系統(tǒng)采用了便于調(diào)試 和監(jiān)測的Sever-Client模式。機(jī)器人載體中自帶水下工控機(jī)PC/104，采用實(shí)時 操作系統(tǒng)VxWorks，整個程序嵌入在工控機(jī)中。水面控制機(jī)采用Linux下的SGI Performer建立控制主程序及監(jiān)控界面。兩者通過經(jīng)過光線傳輸?shù)目焖僖蕴W(wǎng)進(jìn) 行數(shù)據(jù)傳輸，帶寬可達(dá)到千兆。
與專利申請?zhí)枮?00410013789.0的專利文件中公開的技術(shù)方案相比，本發(fā) 明的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在主要功能是通過超聲測厚設(shè)備進(jìn)行金屬船體的厚度檢測； 水下機(jī)器人本體攜帶PC/104總線嵌入式計算機(jī)，多串口卡，DA/AD卡等進(jìn)行傳
感器的數(shù)據(jù)處理和螺旋槳的推力指令輸出；光端機(jī)設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)-光信號-網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，傳輸速率高；直接在岸上將交流220V電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?48V直流電傳輸 至水下機(jī)器人本體；采用的光纖羅經(jīng)，不受鐵磁材料影響，且精度較高。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的硬件體系連接結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的軟件體系結(jié)構(gòu)示意圖4是PC/104計算機(jī)與水面主控計算機(jī)的聯(lián)系Socket過程圖5是水面主控計算機(jī)的數(shù)據(jù)處理流程圖； 圖6是水下PC/104計算機(jī)的數(shù)據(jù)處理流程圖； 圖7是本發(fā)明的基礎(chǔ)運(yùn)動控制的方法流程圖。 圖8是艏向控制水池試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線； 圖9是鐵板測厚水池試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述
結(jié)合圖1和圖2 ，船體檢測水下機(jī)器人的組成包括由框架l，安裝在框架
上的左右兩個耐壓艙2、 3、左主推螺旋槳4、右主推螺旋槳5、后側(cè)推螺旋槳6、 后垂推螺旋槳7、前側(cè)推螺旋槳8和前垂推螺旋槳9組成的水下機(jī)器人主體，在 水下機(jī)器人主體上安裝有環(huán)境感知設(shè)備、運(yùn)動感知設(shè)備和運(yùn)動執(zhí)行設(shè)備，所述的 環(huán)境感知設(shè)備包括超聲測厚儀10、圖像聲納ll、水下微光攝像機(jī)12;所述的運(yùn) 動感知設(shè)備包括光纖羅經(jīng)13、深度計14;所述的運(yùn)動執(zhí)行設(shè)備包括導(dǎo)管螺旋槳、
三自由度云臺14;所有設(shè)備接入水下機(jī)器人本體耐壓艙內(nèi)一臺PC/104計算機(jī)中；
行控制程序嵌入PC/104計算機(jī)中，PC/104計算機(jī)采集環(huán)境感知設(shè)備和運(yùn)動感知 設(shè)備信息后和水面主控計算機(jī)進(jìn)行混合數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)量網(wǎng)絡(luò)通訊、把水面主控計 算機(jī)的控制指令輸出給螺旋槳。
所述的所有設(shè)備接入水下機(jī)器人本體耐壓艙內(nèi)一臺PC/104計算機(jī)中是指 深度計通過A/D板輸入PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊，圖像聲納、光纖羅經(jīng)、 超聲測厚儀通過串口板輸入PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊，水下微光攝像機(jī)通 過視頻采集卡輸入PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊，PC/104計算機(jī)的CPU核心模 塊通過D/A板向?qū)Ч苈菪龢敵隹刂菩盘枴?br> PC/104計算機(jī)與水面主控計算機(jī)之間的通信是通過一根光纖傳輸。 水下工控機(jī)PC/104 CUP板為奔騰III CUP，主頻266Hz， 64M內(nèi)存， 一個網(wǎng) 絡(luò)口，兩個串行口。 A/D板、D/A板、8串口板均為嚴(yán)格遵循104總線標(biāo)準(zhǔn)的板 卡。PC104電源模塊具有整流穩(wěn)壓功能，輸入電壓24V，同時提供額外的5V和 12V輸出各一個。其中12V輸出用于光纖羅經(jīng)供電。核心模塊采用的是Intel處 理器，PIIX-4芯片組，集成了 Intel8255犯R網(wǎng)卡和CompactFlash接口。通過 采用CompactFlash取代了其它外部存儲器，大大提高了嵌入式系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
類似于格式化硬盤，將CF卡分區(qū)。將VxWorks的bootrora下載到C盤根目錄， 可實(shí)現(xiàn)類似于硬盤啟動的VxWorks系統(tǒng)嵌入。串口板模塊集成了兩個16554異步 串行通信接口，具有64字節(jié)的緩沖區(qū)，傳輸波特率最高能達(dá)到460.8kbps，允 許中斷共享。
深度計的輸出為與水深成正比的電壓模擬信號，電壓范圍為0 + 10V。采用 A/D板收取深度計電壓，進(jìn)行簡單線性解算即可得到當(dāng)前機(jī)器人深度。
光纖羅經(jīng)精確到0.01度，可自檢報警與報錯。通過RS232串行口與PC104串口 板進(jìn)行實(shí)時聯(lián)系。提供姿態(tài)角信息。
所用推進(jìn)器最大輸出推力50牛頓。但其輸出力與電壓并非線性關(guān)系。經(jīng)過螺 旋槳的敞水試驗(yàn)得到了不同航速下電壓一輸出力的關(guān)系曲線。在指定航速下輸出 固定力，通過兩次埃特金不等距插值得到相應(yīng)電壓。
水下TV、圖像聲納和測厚儀與水下工控機(jī)PC104相連，通過相應(yīng)板卡采集環(huán) 境感知信息，與運(yùn)動感知信息(光纖羅經(jīng)、深度計)數(shù)據(jù)打包成網(wǎng)絡(luò)格式，通過 光端機(jī)轉(zhuǎn)換的千兆網(wǎng)絡(luò)傳至水面主控機(jī)。
水面支持基站包括電源適配箱、水面光端機(jī)和一部可運(yùn)行Linux的筆記本電 腦。電源適配箱將220V交流電源轉(zhuǎn)換為148V直流電源，通過光電復(fù)合纜傳至水 下機(jī)器人本體。水面光端機(jī)負(fù)責(zé)將筆記本電腦和PC 104之間的網(wǎng)路通信包轉(zhuǎn)換為 光信號，通過光纖傳輸。
結(jié)合圖3，水下嵌入式軟件通過PC/104總線通信。包括Socket通信模塊， 串口采集與處理程序，模擬信號電壓采集程序，云臺控制程序，D/A轉(zhuǎn)換及電壓 發(fā)送程序，視頻采集程序，數(shù)字信號采集程序。其中，Socket通信模塊用于水 面主控機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信；串口采集與處理程序接收圖像聲納，光纖羅經(jīng)，超聲測厚 儀傳感器的串行數(shù)據(jù)；模擬信號電壓采集程序負(fù)責(zé)采集深度計反饋回來的電壓 值；云臺控制程序根據(jù)系統(tǒng)指令轉(zhuǎn)動云臺，使水下攝像機(jī)對準(zhǔn)目標(biāo)；D/A轉(zhuǎn)換及 電壓發(fā)送程序控制螺旋槳的轉(zhuǎn)速；視頻采集程序采集水下攝像機(jī)視頻信號，轉(zhuǎn)化 為數(shù)值信號并壓縮成包；數(shù)字信號采集程序監(jiān)測水密艙內(nèi)的漏水報警器。
圖3中水面主控機(jī)包括運(yùn)動控制器和Socket通信模塊。運(yùn)動控制器根據(jù)水 下傳感器反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動計算和控制計算；Socket通信模塊負(fù)責(zé)將控制 指令傳輸給水下Socket通信模塊。 水下工控機(jī)PC/104中采用了實(shí)時嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks。由于VxWorks 的嵌入式操作系統(tǒng)提供了 Pentium3的BSP，對BSP進(jìn)行簡單的修改即可使用。 主要就是對于CF卡(Compact Flash Card)的支持?？砂袰F卡當(dāng)作一塊硬盤來處 理。而對于網(wǎng)卡，采用的是Intel 82559ER網(wǎng)卡，這是VxWoks默認(rèn)的網(wǎng)卡，驅(qū) 動都是可以直接用的。這樣水下工控機(jī)PC/104就可以通過開機(jī)自檢CF卡啟動 VxWorks 。默認(rèn)的VxWorks內(nèi)核支持CUP板上自帶的兩個串口 7tyCo/0〃和 7tyCo/l"。由于采用串口板進(jìn)行光纖羅經(jīng)數(shù)據(jù)采集，因此必須在VxWorks下驅(qū) 動串口板。按照系統(tǒng)默認(rèn)的8250，在上述文件中增加相應(yīng)的16550設(shè)置。
結(jié)合圖4，水下嵌入式程序采用上位機(jī)Socket觸發(fā)水下工控機(jī)的方式進(jìn)行 節(jié)拍控制。水下工控機(jī)建立Socket服務(wù)器端，通過綁定(bind)和監(jiān)聽(listen)等待 水面主控機(jī)連接(connect)。有連接的時候，接受(accept)請求，建立聯(lián)系。通過讀 (read)寫(write)相互通信。這樣使上位機(jī)與水下工控機(jī)的時鐘節(jié)拍保持了完全的 一致性。避免了出現(xiàn)由于時鐘節(jié)拍錯位引起的數(shù)據(jù)丟失。
結(jié)合圖5，水下工控機(jī)PC/104建立Socket,綁定端口，監(jiān)聽等待開始。水 面控制機(jī)請求握手連接。若成功，觸發(fā)Socket事件，水下工控機(jī)PC/104發(fā)出控 制指令，把傳感器數(shù)據(jù)通過Socket回傳給水面控制機(jī)。以后每0. Is水面控制 機(jī)發(fā)一次控制指令給PC/104, Socket觸發(fā)PC/104:輸出控制指令給執(zhí)行器；處 理傳感器信息并通過Socket回傳給水面控制機(jī)，完成一個控制的閉環(huán)。若不成 功，輸出錯誤信息，進(jìn)行出錯處理。
結(jié)合圖6，水下工控機(jī)上電啟動，自動啟動嵌入式系統(tǒng)VxWorks,驅(qū)動8串 口板，啟動內(nèi)核任務(wù)，啟動工作任務(wù)taskSpawnl。此處的任務(wù)類似于Windows 中的線程概念。多任務(wù)類似于多線程程序。工作任務(wù)包括兩個建立與水面控制 機(jī)聯(lián)系的Socket,進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)；打開并配置連接光纖羅經(jīng)的串口，讀取光纖 羅經(jīng)信息到指定內(nèi)存Buffer。以上兩個與外界通信的方式均為阻塞10類型，無 數(shù)據(jù)到來就不反映。其中光纖羅經(jīng)數(shù)據(jù)讀取是一個無限循環(huán)，只要啟動工作任務(wù)， 就不斷的讀取光纖羅經(jīng)信息，但不一定處理它。建立的Socket —旦接到水面控 制機(jī)的控制指令將進(jìn)行以下工作將發(fā)給螺旋槳的控制指令數(shù)字信號轉(zhuǎn)變成D/A 板制式的模擬量，在指定的輸出通道發(fā)給螺旋槳。控制螺旋槳轉(zhuǎn)速；讀A/D卡， 得到深度計電壓，計算出深度值；讀A/D卡，檢測是否漏水；讀串口卡，得到云
臺姿態(tài)和測厚儀讀數(shù)。處理存儲光纖羅經(jīng)信息的Buffer,得到艏向角，縱傾角 和橫搖角。將收到的傳感器信息通過Socket回傳給水面控制機(jī)。Socket繼續(xù)進(jìn) 入監(jiān)聽狀態(tài)。
水面控制機(jī)采用Linux操作系統(tǒng)，利用SGI Performer圖形包進(jìn)行三維可視 編程，建立主控程序。運(yùn)動控制方法采用改進(jìn)的S面控制器。運(yùn)動控制器收到深 度計D印th (即z值)和姿態(tài)角(Yaw, Pith, Roll)和是否漏水信息。首先進(jìn) 行數(shù)據(jù)的預(yù)處理，如姿態(tài)角大于360?；蛐∮?。轉(zhuǎn)換到0。 -360° ; x， y， z值 若明顯錯誤，沿用上一個節(jié)拍的值(如水池試驗(yàn)中，x, y超過水池池壁范圍，z 值超過水池深度等)。接著要進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波預(yù)處理后的數(shù)據(jù)雖然去除了很多野 點(diǎn)，但數(shù)據(jù)仍然不平滑。跳變的數(shù)據(jù)會影響控制器的解算，因此必須進(jìn)行數(shù)字濾 波。采用強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)估計。由于輸入輸出都進(jìn)行了 歸一化處理，因此力系數(shù)=應(yīng)輸出力/該自由度方向上的最大推力。0〈力系數(shù)<1。 應(yīng)輸出力=該自由度方向上的最大推力X力系數(shù)。得到該自由度方向上的應(yīng)輸出 力后，按照推力分配方程組進(jìn)行推力的分配。推力分配后得到每個螺旋槳的應(yīng)輸 出力。通過Socket把上述控制指令信息發(fā)給水下工控機(jī)PC/104。圖7描述了水
面控制機(jī)的處理過程。
按照上述的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，已經(jīng)進(jìn)行了軟件仿真，半實(shí)物仿真和水池試 驗(yàn)。圖8給出了深度控制1. lm水池試驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖9給出了水池池壁鐵板測厚數(shù) 據(jù)曲線。
權(quán)利要求
1、一種船體檢測水下機(jī)器人，其組成包括由框架，安裝在框架上的左右兩個耐壓艙、左主推螺旋槳、右主推螺旋槳、后側(cè)推螺旋槳、后垂推螺旋槳、前側(cè)推螺旋槳和前垂推螺旋槳組成的水下機(jī)器人主體，其特征是在水下機(jī)器人主體上安裝有環(huán)境感知設(shè)備、運(yùn)動感知設(shè)備和運(yùn)動執(zhí)行設(shè)備，所述的環(huán)境感知設(shè)備包括超聲測厚儀、圖像聲納、水下微光攝像機(jī)；所述的運(yùn)動感知設(shè)備包括光纖羅經(jīng)、深度計；所述的運(yùn)動執(zhí)行設(shè)備包括導(dǎo)管螺旋槳、三自由度云臺；所有設(shè)備接入水下機(jī)器人本體耐壓艙內(nèi)一臺PC/104計算機(jī)中；將控制程序嵌入PC/104計算機(jī)中，PC/104計算機(jī)采集環(huán)境感知設(shè)備和運(yùn)動感知設(shè)備信息后和水面主控計算機(jī)進(jìn)行混合數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)量網(wǎng)絡(luò)通訊、把水面主控計算機(jī)的控制指令輸出給螺旋槳。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體檢測水下機(jī)器人，其特征是所述的所有設(shè) 備接入水下機(jī)器人本體耐壓艙內(nèi)一臺PC/104計算機(jī)中是指深度計通過A/D板 輸入PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊，圖像聲納、光纖羅經(jīng)、超聲測厚儀通過串 口板輸入PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊，水下微光攝像機(jī)通過視頻采集卡輸入 PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊，PC/104計算機(jī)的CPU核心模塊通過D/A板向?qū)?管螺旋槳輸出控制信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船體檢測水下機(jī)器人，其特征是PC/104 計算機(jī)與水面主控計算機(jī)之間的通信是通過一根光纖傳輸。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種船體檢測水下機(jī)器人。包括水下機(jī)器人主體，在水下機(jī)器人主體上安裝有環(huán)境感知設(shè)備、運(yùn)動感知設(shè)備和運(yùn)動執(zhí)行設(shè)備，所述的環(huán)境感知設(shè)備包括超聲測厚儀、圖像聲納、水下微光攝像機(jī)；所述的運(yùn)動感知設(shè)備包括光纖羅經(jīng)、深度計；所述的運(yùn)動執(zhí)行設(shè)備包括導(dǎo)管螺旋槳、三自由度云臺；所有設(shè)備接入水下機(jī)器人本體耐壓艙內(nèi)一臺PC/104計算機(jī)中；將控制程序嵌入PC/104計算機(jī)中，PC/104計算機(jī)采集環(huán)境感知設(shè)備和運(yùn)動感知設(shè)備信息后和水面主控計算機(jī)進(jìn)行混合數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)量網(wǎng)絡(luò)通訊、把水面主控計算機(jī)的控制指令輸出給螺旋槳。
文檔編號B63C11/52GK101386340SQ200810137410
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者磊 萬, 翀 呂, 唐旭東, 孫俊嶺, 龐永杰, 磊 張, 曄 李, 勁 鄒, 陳小龍 申請人:哈爾濱工程大學(xué)