[发明专利]基于DSP的水上智能机器人

权利要求书

1.基于DSP的水上智能机器人，其特征在于包括：用于在水中行驶的船体；

超声波避障模块，用于检测阻碍机器人行驶的障碍物；

数据采集模块，用于实时采集环境数据、以及待测水域水质样本；

图像采集模块，用于实时采集图像数据；

快速反应模块，用于为机器人躲避障碍物提供快速反应动力；

天线传输模块，用于完成机器人与控制终端的数据传输；

三相电机控制模块，用于为机器人水中行驶提供动力及方向控制；

电源管理模块，用于为机器人提供工作电源；

DSP核心控制器模块，用于作为机器人中央处理单元；

上述所有模块均安装在船体上，所述超声波避障模块、数据采集模块、图像采集模块、快速反应模块、天线传输模块、三相电机控制模块、电源管理模块均与DSP核心控制器模块相连接，但各模块之间相互独立，所述DSP核心控制器模块用于各模块的控制调度和各模块采集数据处理，保证机器人的稳定工作。

2.按权利要求1所述基于DSP的水上智能机器人，其特征在于，所述超声波避障模块包括发送通道和接收通道；由DSP核心控制器模块产生矩形脉冲信号，发送通道将脉冲信号功率放大后驱动超声波发生器发送超声波；接收通道接收反射回来超声波，经过前置放大滤波后，经过检波器，得到接收信号传输给DSP核心控制器模块，由DSP核心控制器模块根据接收信号计算确定障碍物方位和距离。

3.按权利要求1所述基于DSP的水上智能机器人，其特征在于，所述快速反应模块包括两个快速反应控制器，分别部署在船头部位的船舷两侧；每个快速反应控制器由大功率驱动电路和直流电机组成，由DSP核心控制器模块根据障碍物方位和距离产生对应控制量，控制快速反应模块的直流电机转速工作，产生不同的转矩，从而实现机器人躲避障碍物。

4.按权利要求1所述基于DSP的水上智能机器人，其特征在于，所述数据采集模块由多采集通道、模拟开关、低通滤波器和增益网络组成，每个采集通道采集一种数据，不同时刻由DSP核心控制器模块产生通道地址信号控制模拟开关选择不同数据的采集，经过低通滤波器和增益网络后，采集数据回传DSP核心控制器模块。

5.按权利要求1所述基于DSP的水上智能机器人，其特征在于，所述图像采集模块通过CMOS摄像头实时采集图像数据，传输至DSP核心控制器模块进行数据处理。

6.按权利要求1所述基于DSP的水上智能机器人，其特征在于，所述三相电机控制模块采用检测线圈电流的方式作为控制三相电机的反馈量，将电流转换为电压后传送给DSP核心控制器模块，同时由DSP核心控制器模块根据反馈电信号控制驱动其三相逆变电路，实现机器人的方向控制和稳定行驶。